WO2019117151A1 - 冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システム - Google Patents

冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システム Download PDF

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WO2019117151A1
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engine
inlet port
cooling water
housing
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忠 池本
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株式会社デンソー
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    • F01P2060/08—Cabin heater
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    • 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
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps

Definitions

  • the present disclosure relates to a coolant control valve device and an engine cooling system using the same.
  • a coolant control valve device mounted on an engine and capable of controlling the flow rate of coolant flowing through the engine is known.
  • the housing has a flat mounting surface formed to be able to abut on the outer wall of the engine, and two inlet ports opening in the mounting surface. doing.
  • a housing is attached to an engine having an engine block and an engine head.
  • the outer wall of the engine block is formed with an outlet through which the cooling water flowing through the engine block flows out
  • the outer wall of the engine head is formed with an outlet through which the cooling water flowing through the engine head flows out .
  • the housing of the coolant control valve device has one of two inlet ports formed on the mounting surface connected to the outlet formed on the engine block, and the other of the two inlet ports formed on the mounting surface Is attached to the engine such that the mounting surface abuts the outer wall of the engine while connecting to the outlet formed in the engine head.
  • An object of the present disclosure is to provide a coolant control valve device capable of suppressing a coolant leak at a mounting surface with an engine, and an engine cooling system.
  • the present disclosure is a coolant control valve device attached to an engine having an engine block and an engine head and capable of controlling the flow rate of coolant flowing through the engine, the housing including a housing and a valve.
  • the housing is formed to open in the mounting surface while communicating with the internal space, the flat mounting surface formed to be able to abut the outer wall of the engine, and the internal space, and the first inlet to which the cooling water flowing through the engine block flows A port, a second inlet port through which cooling water having flowed through the engine head flows, and at least one outlet port communicating the internal space with the outside.
  • the valve is provided in the internal space of the housing and can be rotated to control the communication between the first inlet port and the second inlet port and the outlet port.
  • the first outlet from which the cooling water flowing through the engine block flows out and the second outlet from which the cooling water flowing through the engine head flows out are concentrated on one of the outer walls of the engine block or the engine head.
  • the housing is configured such that the mounting surface abuts on an outer wall of either the engine block or the engine head while the first inlet port and the second inlet port are respectively connected to the first outlet and the second outlet, respectively. Attached to
  • the housing of the cooling water control valve device targets an engine whose first outlet and second outlet are concentrated on the outer wall of either the engine block or the engine head, and the mounting surface is the engine block or It is attached to the engine so as to abut on any one outer wall of the engine head. Therefore, even if a step is generated at the boundary between the engine block and the engine head, it is possible to suppress the formation of a gap between the outer wall of the engine and the mounting surface of the coolant control valve device. Thereby, it can suppress that a cooling water leaks out via the said clearance gap.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an engine cooling system to which a cooling water control valve device according to a first embodiment is applied
  • FIG. 2 is a plan view showing the cooling water control valve device according to the first embodiment
  • 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the valve of the coolant control valve device according to the first embodiment is located at the end of the rotatable range
  • 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an engine cooling system to which a cooling water control valve device according to a first embodiment is applied
  • FIG. 2 is a plan view showing the cooling water control valve device according to the first embodiment
  • FIG. 5 is
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the seal portion of the cooling water control valve device according to the first embodiment and the vicinity thereof
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the rotational position of the valve of the cooling water control valve device according to the first embodiment and the ratio of the opening of the valve opening
  • Fig. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the housing of the coolant control valve device according to the first embodiment is attached to an engine
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cooling water control valve device according to a second embodiment
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cooling water control valve device according to a second embodiment
  • FIG. 12 is a schematic view showing an engine cooling system to which the cooling water control valve device according to the third embodiment is applied
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the housing of the coolant control valve device according to the fourth embodiment is attached to an engine.
  • the engine cooling system 100 is mounted, for example, on a vehicle (not shown). As shown in FIG. 1, the engine cooling system 100 includes an engine 10, a coolant control valve device 1, a water pump 2, a radiator 3 and the like. Further, the heater core 4 is provided in the vehicle.
  • the engine 10 has an engine block 11 and an engine head 12.
  • the engine block 11 has a block outer wall 13 which is one of a plurality of outer walls forming an outer shell.
  • the block outer wall 13 is formed in a planar shape.
  • the engine head 12 has a head outer wall 14 which is one of a plurality of outer walls forming an outer shell.
  • the head outer wall 14 is formed in a planar shape.
  • Engine 10 is mounted on a vehicle such that, for example, block outer wall 13 and head outer wall 14 are substantially parallel to the vertical direction and the longitudinal direction of the vehicle, and substantially perpendicular to the vehicle width direction of the vehicle. .
  • the engine block 11 and the engine head 12 are joined to each other so that the block outer wall 13 and the head outer wall 14 are located on substantially the same plane.
  • the engine block 11 is located below the engine head 12 in the vertical direction.
  • a combustion chamber 110 is formed so as to straddle the engine block 11 and the engine head 12. The combustion of the fuel in the combustion chamber 110 causes the engine 10 to output a driving force to drive the vehicle.
  • a first inlet 15 is formed on the outer wall of the engine block 11 opposite to the block outer wall 13.
  • a second inlet 16 is formed on the outer wall of the engine head 12 opposite to the head outer wall 14.
  • the block outer wall 13 of the engine block 11 is provided with a first outlet 21 and a second outlet 22.
  • a block flow passage 17 and a head flow passage 18 are formed inside the engine 10.
  • the block flow path 17 is formed in the engine block 11 so as to connect the first inlet 15 and the first outlet 21.
  • the head channel 18 is formed to connect the second inlet 16 and the second outlet 22.
  • most of the head flow passage 18 is formed in the engine head 12 on the second inlet 16 side, and only an end on the second outlet 22 side is formed in the engine block 11.
  • the outlet of the water pump 2 is connected to each of the first inlet 15 and the second inlet 16.
  • the coolant control valve device 1 is attached to the engine 10 such that a first inlet port 301 and a second inlet port 302 formed in a housing 30 described later are connected to the first outlet 21 and the second outlet 22, respectively.
  • An outlet port 351 and an outlet port 352 formed in the housing 30 of the cooling water control valve device 1 are respectively connected to the inlet of the heater core 4 and the inlet of the radiator 3.
  • the outlet of the radiator 3 and the outlet of the heater core 4 are connected to the inlet of the water pump 2.
  • the block flow path 17 and the head flow path 18 are filled with cooling water.
  • the cooling water is discharged from the discharge port of the water pump 2 and flows into the block flow path 17 and the head flow path 18 via the first inlet 15 and the second inlet 16.
  • the coolant flowing through the block channel 17 and the head channel 18 flows into the housing 30 of the coolant control valve device 1 via the first outlet 21 and the second outlet 22.
  • the communication state between the first inlet port 301 and the second inlet port 302 and the outlet port 351 and the outlet port 352 changes.
  • the coolant flows into the heater core 4 via the outlet port 351. Thereby, the inside of the vehicle can be heated.
  • the cooling water radiated by the heater core 4 flows into the suction port of the water pump 2, is discharged again from the discharge port, and flows into the block flow path 17 or the head flow path 18 of the engine 10.
  • the coolant flows into the radiator 3 via the outlet port 352.
  • the cooling water releases heat and the temperature drops.
  • the cooling water whose heat is dissipated by the radiator 3 and which is lowered in temperature flows into the suction port of the water pump 2, is discharged again from the discharge port, and flows into the block flow path 17 or the head flow path 18 of the engine 10.
  • the cooling water whose temperature has been lowered flows through the block flow path 17 or the head flow path 18, the engine 10 whose temperature has risen can be cooled by combustion of fuel in the combustion chamber 110 or the like.
  • the block flow path 17 is formed in the engine block 11, and most of the head flow path 18 is formed in the engine head 12. Therefore, the engine block 11 and the engine head 12 can be efficiently made by cooling water. Can be cooled.
  • the first outlet 21 through which the coolant flowing through the engine block 11 flows out and the second outlet 22 through which the coolant flowing through the engine head 12 flows out are the engine block 11. It is integrated in the block outer wall 13 which is the outer wall of.
  • the cooling water control valve device 1 includes a housing 30, a valve 40, a drive unit 50, seal units 61 to 63, an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 70 as a control unit, etc. Is equipped.
  • the housing 30 includes a housing body 31, a housing cover 32, a cover 33, a bypass flow path forming unit 34, a pipe 35, a support 36, and the like.
  • the housing main body 31 is formed of, for example, a resin into a substantially rectangular box shape.
  • An internal space 300 is formed inside the housing body 31.
  • a mounting surface 390 is formed on one of the plurality of outer walls forming the outer shell of the housing body 31.
  • the mounting surface 390 is formed flat.
  • a plurality of recesses 391 recessed toward the inner space 300 are formed in the mounting surface 390 (see FIG. 3).
  • the mounting surface 390 is formed to open the first inlet port 301 and the second inlet port 302.
  • the second inlet port 302 is in communication with the internal space 300.
  • Fixing portions 315 to 317 are formed on the outer edge portion of the mounting surface 390 of the housing body 31.
  • the fixing portion 315 is formed in the vicinity of the first inlet port 301.
  • the fixing portion 316 is formed in the vicinity of the second inlet port 302.
  • the fixing portion 317 is formed at a predetermined distance from the first inlet port 301 and the second inlet port 302. Note that a part of the mounting surface 390 is also formed on the fixing portions 315 to 317.
  • Fixing holes 318 are formed in the fixing portions 315 to 317, respectively.
  • the housing body 31 has the mounting surface 390 of the engine block 11 while the first inlet port 301 and the second inlet port 302 are respectively connected to the first outlet 21 and the second outlet 22. It is attached to the engine 10 so as to abut on the block outer wall 13.
  • the bolts 19 are inserted through the fixing holes 318 of the fixing portions 315 to 317 and screwed into the engine block 11, whereby the housing body 31 is fixed to the engine block 11.
  • the housing body 31 is attached to the engine 10 such that the mounting surface 390 contacts only the block outer wall 13 without contacting the head outer wall 14 (see FIG. 6).
  • the housing opening 320 communicates with the internal space 300.
  • the housing lid 32 is provided on the housing body 31 so as to close the housing opening 320.
  • the cover 33 is provided so as to cover the opposite side of the housing lid 32 to the housing body 31.
  • cylindrical spaces 311 to 314 are formed.
  • the cylindrical space portions 311 to 313 are outer walls perpendicular to the mounting surface 390 among a plurality of outer walls forming the outer shell of the housing main body 31, and the upper side in the vertical direction when the housing main body 31 is attached to the engine 10. It is formed so that the specific outer wall 310 which is an outer wall which faces, and the interior space 300 are connected. That is, the cylindrical space portions 311 to 313 open in the specific outer wall 310.
  • the cylindrical space portions 311 to 313 are formed in a substantially cylindrical shape such that the axis extends in the vertical direction when the housing main body 31 is attached to the engine 10.
  • cylindrical space portions 311 to 313 are formed in the housing main body 31 so as to be aligned in the front-rear direction of the vehicle at predetermined intervals.
  • the inner diameter of the cylindrical space portion 311 and the inner diameter of the cylindrical space portion 312 are substantially the same.
  • the inner diameter of the cylindrical space portion 313 is larger than the inner diameter of the cylindrical space portion 311 and the inner diameter of the cylindrical space portion 312.
  • the cylindrical space portion 314 is formed in a substantially cylindrical shape so as to communicate the second inlet port 302 with the internal space 300.
  • the support portion 36 has three substantially cylindrical support cylindrical portions 361.
  • the three support cylindrical portions 361 are formed so as to be parallel to one another and to be linearly arranged at a predetermined interval.
  • the support portion 36 is provided on the housing main body 31 so that each of the three support cylindrical portions 361 is positioned in each of the cylindrical space portions 311 to 313.
  • a flow passage space 319 is formed in the housing body 31.
  • the flow path space 319 is formed to connect the specific outer wall 310 and the first inlet port 301.
  • the channel space portion 319 extends from the first inlet port 301 in the direction perpendicular to the mounting surface 390, and then bends upward in the vertical direction, and is formed to extend to the specific outer wall 310 along the vertical direction There is.
  • the bypass flow passage forming portion 34 is formed of, for example, a resin.
  • the bypass flow path forming portion 34 is fixed to the support portion 36 so as to cover a portion corresponding to the flow path space portion 319 and the cylindrical space portion 311 in the surface of the support portion 36 opposite to the housing main body 31. There is.
  • a space inside the bypass flow passage forming portion 34 connects the flow passage space portion 319 and the cylindrical space portion 311.
  • the bypass flow passage 303 is formed in the flow passage space 319, the inner side of the bypass flow passage forming unit 34, and the cylindrical space 311.
  • the bypass flow passage 303 extends from the first inlet port 301 in the flow passage space portion 319 in a direction perpendicular to the mounting surface 390 and then bends upward in the vertical direction and extends upward in the vertical direction to form the bypass flow passage. Inside the portion 34, it is bent forward in the front-rear direction of the vehicle and extends in the front-rear direction, and then bent downward in the vertical direction to extend the cylindrical space 311 along the vertical direction and communicate with the internal space 300 ing. That is, the bypass flow passage forming portion 34 forms at least a part of the bypass flow passage 303 which communicates the first inlet port 301 with the inner space 300 so as to bypass the inner space 300.
  • the pipe portion 35 is formed of, for example, a resin.
  • the pipe portion 35 is fixed to the support portion 36 so as to cover a portion of the surface of the support portion 36 opposite to the housing main body 31 corresponding to the cylindrical space portions 312 and 313.
  • the pipe portion 35 has a cylindrical outlet port 351 communicating the internal space 300 with the outside through the cylindrical space portion 312, and a cylindrical portion communicating the internal space 300 with the outside through the cylindrical space portion 313.
  • the inner diameter of the outlet port 352 is larger than the inner diameter of the outlet port 351.
  • the outlet port 351 is connected to the heater core 4, and the outlet port 352 is connected to the radiator 3.
  • the bypass flow passage forming portion 34 and the pipe portion 35 are integrally formed.
  • the valve 40 is provided in the internal space 300 of the housing body 31.
  • the valve 40 has a valve body 41 and a valve shaft 42.
  • the valve main body 41 is formed in a cylindrical shape, for example, of resin.
  • the valve shaft 42 is formed in a rod shape, for example, of metal.
  • the valve shaft 42 is integrally formed with the valve body 41 such that the axis thereof coincides with the axis of the valve body 41.
  • the valve shaft 42 is rotatably supported at one end by a bearing member provided on the inner wall of the housing main body 31, and the other end is rotatably supported by the housing lid 32.
  • the valve 40 is rotatably supported by the housing 30 around the axis of the valve body 41.
  • the other end of the valve shaft 42 projects into the space between the housing cover 32 and the cover 33.
  • Valve openings 401 to 404 are formed in the valve body 41.
  • the valve openings 401 to 404 are formed to connect the inner peripheral wall and the outer peripheral wall of the valve main body 41.
  • the valve openings 401, 402, 404, and 403 are formed at predetermined intervals so as to be aligned in the axial direction of the valve main body 41 in this order.
  • the valve opening 401 is formed at a position corresponding to the cylindrical space 311 in the axial direction of the valve main body 41. Therefore, the first inlet port 301 can communicate with the space inside the valve main body 41 via the cylindrical space portion 311 and the valve opening portion 401.
  • the valve opening 402 is formed at a position corresponding to the cylindrical space 312 in the axial direction of the valve body 41.
  • the outlet port 351 can communicate with the space inside the valve main body 41 via the cylindrical space portion 312 and the valve opening portion 402.
  • the valve opening 403 is formed at a position corresponding to the cylindrical space 313 in the axial direction of the valve main body 41. Therefore, the outlet port 352 can communicate with the space inside the valve main body 41 via the cylindrical space portion 313 and the valve opening portion 403.
  • the valve opening 404 is formed at a position corresponding to the second inlet port 302 in the axial direction of the valve body 41. Therefore, the second inlet port 302 can communicate with the space inside the valve body 41 via the cylindrical space 314 and the valve opening 404.
  • the axial size of the valve opening 401 and the axial size of the valve opening 402 are substantially the same.
  • the axial size of the valve opening 403 is larger than the axial size of the valve opening 401 and the axial size of the valve opening 402.
  • the valve openings 401, 402, 403 are each formed in a part of the valve main body 41 in the circumferential direction.
  • the ranges in which the valve openings 401, 402, 403 are formed in the circumferential direction of the valve main body 41 are different from each other. Therefore, the communication state between the first inlet port 301, the outlet port 351, the outlet port 352, and the space inside the valve body 41 changes depending on the rotational position of the valve body 41.
  • the valve opening 404 is formed over the entire range in the circumferential direction of the valve body 41. Therefore, regardless of the rotational position of the valve body 41, the second inlet port 302 and the space inside the valve body 41 are always in communication.
  • the drive unit 50 is provided in the space between the housing cover 32 and the cover 33.
  • the drive unit 50 includes a motor 51 and a gear unit 52.
  • the motor 51 outputs a torque from the motor shaft by energization.
  • the gear portion 52 is provided between the motor shaft and the other end of the valve shaft 42.
  • the torque output from the motor shaft of the motor 51 is transmitted to the valve shaft 42 via the gear unit 52.
  • the valve 40 rotates around the axis of the valve body 41.
  • a connector portion 331 is formed in the cover 33.
  • the connector unit 331 is connected to an ECU 70 described later.
  • the seal portions 61 to 63 are provided in the cylindrical space portions 311 to 313, respectively.
  • Each of the seal portions 61 to 63 has a seal member 601, a sleeve 602, a valve seal 603, and a spring 604. Since members constituting the seal portions 61 to 63 are the same, the seal portion 63 among them will be described based on FIG.
  • the seal member 601 is annularly formed of, for example, rubber or the like.
  • the seal member 601 is provided on the inner wall of the support cylindrical portion 361 of the support portion 36.
  • the sleeve 602 is formed in a cylindrical shape, for example, of metal. The sleeve 602 is provided such that the outer peripheral wall at one end thereof can slide on the inner peripheral wall of the seal member 601 and can reciprocate in the axial direction.
  • the valve seal 603 is annularly formed of, for example, a resin.
  • a valve seal 603 is provided at the other end of the sleeve 602 so as to be coaxial with the sleeve 602.
  • an annular abutment surface 600 is formed on the opposite side of the valve seal 603 to the sleeve 602.
  • the contact surface 600 can contact the outer peripheral wall of the valve body 41.
  • the spring 604 is provided between the support cylinder 361 and the other end of the sleeve 602. The spring 604 presses the valve seal 603 against the outer peripheral wall of the valve body 41 via the other end of the sleeve 602. As a result, the contact surface 600 of the valve seal 603 is in close contact with the outer peripheral wall of the valve body 41.
  • the space between the contact surface 600 and the outer peripheral wall of the valve body 41 is maintained in a fluid-tight manner. Therefore, when the opening on the valve body 41 side of the valve seal 603 does not overlap with the valve opening 403, that is, when the valve opening 403 is closed, the space inside the sleeve 602 and the valve body in the internal space 300 It is shut off from the radially outer space 41. Therefore, when the valve opening 403 is in the closed state, the communication between the outlet port 352 and the radially outer space of the valve body 41 in the internal space 300 can be reliably cut off.
  • the seal portions 61 and 62 provided in the cylindrical space portions 311 and 312 also function in the same manner as the seal portion 63. That is, when the valve opening 401 is in the closed state, the communication between the first inlet port 301 and the radially outer space of the valve body 41 in the internal space 300 can be reliably cut off. Further, when the valve opening 402 is in the closed state, the communication between the outlet port 351 and the radially outer space of the valve body 41 in the internal space 300 can be reliably cut off.
  • the ECU 70 is a small computer having a CPU as an operation means, a ROM as a storage means, a RAM, an EEPROM, an I / O as an input / output means, and the like.
  • the ECU 70 executes an operation according to a program stored in the ROM or the like based on information such as signals from various sensors provided in each part of the vehicle, and controls the operation of various devices and devices of the vehicle.
  • the ECU 70 executes the program stored in the non-transitional tangible storage medium. By executing this program, a method corresponding to the program is executed.
  • the ECU 70 controls the operation of the motor 51 by controlling the energization of the motor 51, and can control the rotational position of the valve 40.
  • the ECU 70 can detect the rotational position of the valve 40 by means of a rotation sensor 71 provided in the vicinity of the other end of the valve shaft 42.
  • the ECU 70 controls the operation of the motor 51 based on the rotational position of the valve 40 detected by the rotation sensor 71 so that the rotational position of the valve 40 becomes the target rotational position.
  • the relationship with the ratio (%) is shown in FIG.
  • the valve 40 is rotatable in the range of rotational positions shown in FIG.
  • the ratio R2 of openings for the valve opening 402 gradually rises from 0% and reaches 100% at a2. Therefore, when the rotational position of the valve 40 changes from a1 to a2, the coolant flowing from the head flow passage 18 toward the heater core 4 via the second outlet 22, the second inlet port 302, the internal space 300 and the outlet port 351 Flow rate increases.
  • R2 is constant (100%) in the range from the position a2 of the valve 40 to the end of the rotatable range of the valve 40.
  • the ratio R1 of openings for the valve opening 401 gradually rises from 0% and reaches about 50% at a4. Therefore, when the rotational position of the valve 40 changes from a3 to a4, the flow rate of the cooling water flowing from the block flow path 17 into the internal space 300 via the first outlet 21, the first inlet port 301 and the bypass flow path 303. Increases.
  • R1 is constant (about 50%) in the range from a4 to a7.
  • the ratio R3 of openings for the valve opening 403 gradually rises from 0% and reaches 100% at a6. Therefore, when the rotational position of the valve 40 changes from a5 to a6, the flow rate of the cooling water flowing from the internal space 300 to the radiator 3 side via the outlet port 352 increases and the internal space 300 via the outlet port 351 As a result, the flow rate of the cooling water flowing to the heater core 4 side decreases.
  • R3 is constant (100%) in the range from the point a6 to the end of the rotatable range of the valve 40.
  • the ratio R1 of openings for the valve opening 401 gradually decreases from about 50% to about 25% at a8. Therefore, when the rotational position of the valve 40 changes from a7 to a8, the flow rate of the cooling water flowing from the block flow path 17 into the internal space 300 via the first outlet 21, the first inlet port 301 and the bypass flow path 303. Decreases, and the flow rate of the cooling water flowing from the head flow passage 18 into the internal space 300 via the second outlet 22 and the second inlet port 302 increases.
  • R1 is constant (about 25%) in the range from a8 to a9.
  • R1, R2, and R3 are all 100%. That is, at this time, the opening in the contact surface 600 of the valve seal 603 provided in each of the cylindrical space portions 311, 312, 313 is not closed by the outer peripheral wall of the valve main body 41, and (See FIG. 5). Thus, all communication between the first inlet port 301 and the second inlet port 302 and the outlet port 351 and the outlet port 352 is allowed.
  • the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 to be in the range of 0 to a1, thereby corresponding to the seal portion 61 corresponding to the first inlet port 301, the seal portion 62 corresponding to the outlet port 351, and the outlet port 352.
  • the opening of the contact surface 600 of the seal portion 63 is closed by the outer peripheral wall of the valve body 41, and all communication between the first inlet port 301 and the second inlet port 302 and the outlet port 351 and the outlet port 352 is blocked. be able to.
  • the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 in the range of 0 to a1 so that all communication between the first inlet port 301 and the second inlet port 302 and the outlet port 351 and the outlet port 352 is shut off. What we do is called "fully closed control".
  • the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 to be in the range of a3 to a4, thereby adjusting the flow rate of the cooling water flowing from the block flow path 17 into the internal space 300 via the first inlet port 301.
  • the inflow adjustment control is performed such that the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 in the range of a3 to a4 so as to adjust the flow rate of the cooling water flowing into the internal space 300 via the first inlet port 301 "
  • the ECU 70 can adjust the flow rate of the cooling water flowing out of the housing 30 via the outlet port 351 and the outlet port 352 by controlling the rotational position of the valve 40 to be in the range of a5 to a6. .
  • the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 in the range of a5 to a6 to adjust the flow rate of the cooling water flowing out of the housing 30 via the outlet port 351 and the outlet port 352. It is called outflow regulation control.
  • the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 to be in the range of a7 to a8, thereby reducing the flow rate of the cooling water flowing into the internal space 300 via the first inlet port 301, and reducing the second inlet port 302.
  • the flow rate of the cooling water flowing into the internal space 300 can be increased.
  • the ECU 70 reduces the flow rate of the cooling water flowing into the internal space 300 via the second inlet port 302 while reducing the flow rate of the cooling water flowing into the internal space 300 via the first inlet port 301.
  • Controlling the rotational position of the valve 40 in the range of a7 to a8 to increase the valve is referred to as "port flow rate adjustment control”.
  • the ECU 70 can execute the above-mentioned "full closing control”, “inflow adjustment control”, “outflow adjustment control”, and “inter-port flow rate adjustment control” according to the operating condition of the engine 10 and the like.
  • the ECU 70 can stop the flow of cooling water in the engine 10 and warm the engine 10 at an early stage, for example, by executing “full-close control” when the engine 10 is started and cold. Thereby, the sliding resistance of the engine 10 can be reduced, the fuel consumption can be improved, and the emission can be reduced.
  • the ECU 70 suppresses boiling of the cooling water in the block flow path 17 by causing the cooling water to flow in the block flow path 17 by executing “inflow adjustment control”, for example, before cooling the cooling water in the radiator 3 Can.
  • the ECU 70 can adjust the temperature of the engine 10 to an appropriate temperature by executing the “outflow adjustment control”, for example, during normal operation of the engine 10, so knocking is suppressed and the operating efficiency of the engine 10 is made appropriate. Can be maintained.
  • the ECU 70 can maintain the operation efficiency of the engine 10 in an appropriate state, for example, because the cooling of the engine head 12 can be strengthened by executing the “port flow rate adjustment control” at high load operation of the engine 10, for example. it can.
  • the power conversion device 5 is provided at a position facing the block outer wall 13 and the head outer wall 14 of the engine 10.
  • the power conversion device 5 adjusts the power supplied to a motor (not shown) that functions as a drive source of the vehicle together with the engine 10.
  • a narrow space Ss is formed between the block outer wall 13 and the head outer wall 14 of the engine 10 and the power conversion device 5. The size of the narrow space Ss is relatively small.
  • bypass flow passage 303 that communicates the first inlet port 301 and the internal space 300 is formed in the housing 30 so as to bypass the valve 40.
  • bypass flow path 303 extends in a direction perpendicular to mounting surface 390 from first inlet port 301 toward power conversion device 5, and then parallel to mounting surface 390. It is formed to extend upward in the vertical direction, and then extend forward in the front-rear direction of the vehicle, and further extend downward in the vertical direction to be connected to the internal space 300.
  • a cylindrical seal 61 is provided in a posture in which the axis is parallel to the mounting surface 390. There is.
  • part of the bypass flow path 303 is formed to extend in a direction parallel to the mounting surface 390, so the physical size of the housing 30 in the direction perpendicular to the mounting surface 390 It can be made smaller.
  • the seal portion 61 is provided by providing the seal portion 61 having a predetermined length in the axial direction such that the axis is parallel to the attachment surface 390, the direction perpendicular to the attachment surface 390 of the housing 30 It can control that the physique of Therefore, even when the housing 30 is attached to the engine 10 with the first inlet port 301 facing the engine 10 and the seal portion 61 is provided between the first inlet port 301 and the valve 40, the block outer wall of the engine 10
  • the housing 30 of the cooling water control valve device 1 can be easily disposed in the narrow space Ss facing the outer wall 13 and the head outer wall 14.
  • the cylindrical space portions 311 to 313 are formed so as to be opened in the specific outer wall 310 which is the outer wall facing the same direction, that is, the upper side in the vertical direction among the outer walls forming the outer shell of the housing main body 31
  • the seal portions 61 to 63 are provided in the cylindrical space portions 311 to 313, respectively.
  • the mounting surface 390 of the housing 30 is formed flat, and the block outer wall 13 of the engine 10 is also formed flat.
  • the housing 30 of the cooling water control valve device 1 targets the engine 10 whose first outlet 21 and second outlet 22 are integrated on the block outer wall 13 which is the outer wall of the engine block 11, and the mounting surface 390 is the block outer wall It is attached to the engine 10 so as to abut on 13.
  • the present embodiment is the cooling water control valve device 1 attached to the engine 10 having the engine block 11 and the engine head 12 and capable of controlling the flow rate of the cooling water flowing through the engine 10.
  • a valve 40 The housing 30 is formed so as to open to the mounting surface 390 while communicating with the internal space 300, the planar mounting surface 390 formed to be able to abut on the outer wall of the engine 10, and the cooling flowing through the engine block 11. It has a first inlet port 301 into which water flows, a second inlet port 302 into which cooling water having flowed through the engine head 12 flows, and outlet ports 351 and 352 communicating the internal space 300 with the outside.
  • the valve 40 is provided in the internal space 300 of the housing 30, and can rotate to control the communication between the first inlet port 301 and the second inlet port 302 and the outlet ports 351, 352.
  • the first outlet 21 through which the cooling water flowing through the engine block 11 flows out and the second outlet 22 through which the cooling water flowing through the engine head 12 flows out are concentrated on the block outer wall 13 which is the outer wall of the engine block 11 ing.
  • the housing 30 of the cooling water control valve device 1 is attached to the engine 10 whose first outlet 21 and second outlet 22 are integrated on the block outer wall 13 which is the outer wall of the engine block 11. It is attached to the engine 10 so that the surface 390 abuts on the block outer wall 13 which is the outer wall of the engine block 11. Therefore, even if a step is generated at the boundary between the engine block 11 and the engine head 12, generation of a gap between the outer wall of the engine 10 and the mounting surface 390 of the cooling water control valve device 1 can be suppressed. Thereby, it can suppress that a cooling water leaks out via the said clearance gap.
  • the valve 40 is formed to connect the inner peripheral wall and the outer peripheral wall of the cylindrical valve main body 41 rotatable around the axis, and the inner peripheral wall and the outer peripheral wall of the valve main body 41.
  • the valve openings 401, 404, 402, 403 can be communicated with the first inlet port 301, the second inlet port 302, and the outlet ports 351, 352, respectively.
  • the present embodiment further includes seal portions 61 to 63.
  • the seal portions 61 to 63 have annular abutment surfaces 600, and the first inlet port 301 and the valve 40 among the first inlet port 301, the second inlet port 302, the outlet ports 351, 352 and the valve 40.
  • the abutment surface 600 is provided to abut the outer peripheral wall of the valve body 41. It is possible to maintain the space between the body 41 and the outer peripheral wall in a fluid tight manner. Thus, when the first inlet port 301 and the valve 40, the outlet port 351 and the valve 40, and the outlet port 352 and the valve 40 are closed by the outer peripheral wall of the valve body 41, cooling is performed. Water leakage can be suppressed.
  • the housing 30 is formed so as to connect the housing main body 31 forming the internal space 300, and the internal space 300 and the outer wall of the housing main body 31, and the valve openings 401, 404, 402, 403 It has cylindrical space parts 311, 314, 312, 313 which can communicate with the first inlet port 301, the second inlet port 302, and the outlet ports 351, 352, respectively.
  • the seal portions 61 to 63 are provided such that the contact surface 600 abuts on the outer peripheral wall of the valve main body 41 in each of the cylindrical space portions 311 to 313.
  • the cylindrical space portions 311 to 313 provided with the seal portions 61 to 63 are opened in a specific outer wall 310 which is an outer wall facing the same direction among a plurality of outer walls forming the outer shell of the housing main body 31. Therefore, when the seal portions 61 to 63 are provided in each of the cylindrical space portions 311 to 313, there is no need to rotate the housing main body 31, and the working efficiency of manufacturing the cooling water control valve device 1 can be improved. it can.
  • the housing 30 includes at least the housing body 31 forming the internal space 300, and the bypass flow path 303 connecting the first inlet port 301 and the internal space 300 so as to bypass the valve 40. It has a bypass channel forming part 34 which forms a part. Therefore, by forming part of the bypass flow path 303 in a direction parallel to the mounting surface 390, the physical size of the housing 30 in the direction perpendicular to the mounting surface 390 can be reduced. Thereby, even when the housing 30 is attached to the engine 10 with the first inlet port 301 facing the engine 10, the housing 30 of the cooling water control valve device 1 is easily disposed in the narrow space Ss facing the outer wall of the engine 10. be able to. If the seal portion 61 is provided in the bypass flow path 303 so that the axis is parallel to the mounting surface 390, an increase in the physical size of the housing 30 can be suppressed even if the seal portion 61 is provided.
  • the housing 30 further includes the pipe portion 35 formed separately from the housing main body 31 while forming the outlet ports 351 and 352.
  • the bypass flow passage forming portion 34 is integrally formed with the pipe portion 35. Therefore, the number of parts can be reduced, and the number of steps for manufacturing and assembling parts can be reduced. This can reduce the manufacturing cost. In addition, it is not necessary to separately assemble a pipe or the like that forms a part of the bypass flow path 303.
  • the present embodiment further includes the motor 51 and the ECU 70 as a control unit.
  • the motor 51 can rotationally drive the valve 40.
  • the ECU 70 can control the rotational position of the valve 40 by controlling the operation of the motor 51.
  • the ECU 70 controls the rotational position of the valve 40 so as to shut off all the communication between the first inlet port 301 and the second inlet port 302 and the outlet port 351, 352, via the first inlet port 301.
  • the outflow adjustment control for controlling the rotational position of the valve 40 to reduce the flow rate of the cooling water flowing into the internal space 300 via the first inlet port 301 and the internal space via the second inlet port 302 It is possible to execute an interport flow rate adjustment control that controls the rotational position of the valve 40 so as to increase the flow rate of the cooling water flowing into the flow 300. Therefore, the flow rate of the cooling water flowing through the engine 10 can be appropriately adjusted in accordance with the operating condition of the engine 10.
  • the engine cooling system 100 includes the cooling water control valve device 1 and the engine 10. Therefore, in the engine cooling system 100, the various effects described above can be achieved.
  • FIGS. 1 A coolant control valve device according to a second embodiment is shown in FIGS.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration and the like of the housing 30.
  • the housing 30 does not have the bypass flow passage forming portion 34 shown in the first embodiment.
  • the bypass flow passage 303 is not formed in the housing main body 31, and the cylindrical space portion 311 is formed in a substantially cylindrical shape so as to connect the first inlet port 301 and the internal space 300.
  • the seal portion 61 is provided in the cylindrical space portion 311 such that the abutment surface 600 abuts on the outer peripheral wall of the valve main body 41 (see FIG. 11).
  • the physique of the housing 30 in the direction perpendicular to the mounting surface 390 is larger than that of the first embodiment.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment in the configuration other than the points described above. Therefore, about the same composition as a 1st embodiment, the same effect as a 1st embodiment can be produced.
  • FIG. 3 A cooling water control valve device according to a third embodiment is shown in FIG.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in the attachment target of the housing 30 and the like.
  • the first outlet 21 and the second outlet 22 are formed on the head outer wall 14 of the engine head 12.
  • the head flow passage 18 is formed in the engine head 12 so as to connect the second inlet 16 and the second outlet 22.
  • the block flow path 17 is formed to connect the first inlet 15 and the first outlet 21.
  • most of the block flow path 17 on the side of the first inlet 15 is formed in the engine block 11, and only the end on the side of the first outlet 21 is formed on the engine head 12.
  • the first outlet 21 from which the cooling water having flowed through the engine block 11 flows out and the second outlet 22 from which the cooling water flowing through the engine head 12 flows out It is integrated to the head outer wall 14 which is an outer wall.
  • the housing 30 of the cooling water control valve device 1 is attached to the engine 10 whose first outlet 21 and second outlet 22 are integrated on the head outer wall 14 which is the outer wall of the engine head 12. It is attached to the engine 10 such that the face 390 abuts the head outer wall 14.
  • the third embodiment is the same as the first embodiment in the configuration other than the points described above. Therefore, about the same composition as a 1st embodiment, the same effect as a 1st embodiment can be produced.
  • the first outlet 21 from which the cooling water flowing through the engine block 11 flows out and the second outlet 22 from which the cooling water flowing through the engine head 12 flows out are the engine head
  • the head outer wall 14, which is the outer wall of 12, is integrated.
  • the housing 30 is connected to the first outlet 21 and the second outlet 22 with the first inlet port 301 and the second inlet port 302, respectively, and the head outer wall 14 whose mounting surface 390 is the outer wall of the engine head 12 Mounted on the engine 10 so as to abut on the
  • the housing 30 of the cooling water control valve device 1 is attached to the engine 10 whose first outlet 21 and second outlet 22 are integrated on the head outer wall 14 which is the outer wall of the engine head 12. It is attached to the engine 10 so that the surface 390 abuts on the head outer wall 14 which is the outer wall of the engine head 12. Therefore, even if a step is generated at the boundary between the engine block 11 and the engine head 12, generation of a gap between the outer wall of the engine 10 and the mounting surface 390 of the cooling water control valve device 1 can be suppressed. Thereby, it can suppress that a cooling water leaks out via the said clearance gap.
  • FIG. 4 A cooling water control valve device according to a fourth embodiment is shown in FIG.
  • the fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration and the like of the housing 30.
  • the housing main body 31 has a port cylindrical portion 392.
  • the port cylinder portion 392 is formed to project substantially cylindrically from the mounting surface 390 on the radially outer side of the second inlet port 302.
  • An outlet recess 23 is formed in the engine block 11.
  • the outlet recess 23 is formed to be recessed in a substantially cylindrical shape from the block outer wall 13 coaxially with the second outlet 22.
  • the inner diameter of the outlet recess 23 is larger than the outer diameter of the port cylinder 392.
  • the housing body 31 is mounted while the first inlet port 301 is connected to the first outlet 21 and the port cylinder 392 is fitted into the outlet recess 23 so that the second inlet port 302 is connected to the second outlet 22. It is attached to the engine 10 so that the surface 390 abuts on the block outer wall 13 which is the outer wall of the engine block 11.
  • the gap between the outer wall of the engine 10 and the mounting surface 390 of the coolant control valve device 1 can be suppressed. Thereby, it can suppress that a cooling water leaks out via the said clearance gap.
  • the seal may be provided at at least one position between the first inlet port 301, the second inlet port 302, the outlet ports 351, 352, and the valve 40. Further, the seal portion may not be provided.
  • the plurality of cylindrical space portions in which the seal portion is provided is only the specific outer wall 310 which is the outer wall facing the same direction among the plurality of outer walls forming the outer shell of the housing body 31. Instead, it may be open to another outer wall.
  • bypass flow channel may be formed to communicate the second inlet port 302 with the internal space 300 so as to bypass the valve 40.
  • bypass flow passage forming portion 34 may be formed separately from the pipe portion 35. Further, the bypass flow passage forming portion 34 or the pipe portion 35 may be integrally formed with the housing main body 31.
  • a control unit that controls the operation of the motor 51 may be provided in the housing 30, for example, inside the cover 33. Furthermore, in other embodiments of the present disclosure, the control unit may not be provided.
  • bypass flow passage forming portion 34 or the pipe portion 35 may be integrally formed with the support portion 36.
  • the housing 30 may be configured to have one or three or more outlet ports.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the scope of the present disclosure.

Landscapes

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Abstract

ハウジング（３０）は、内部空間、エンジン（１０）の外壁に当接可能に形成された平面状の取付面（３９０）、内部空間に連通しつつ取付面（３９０）に開口するよう形成されエンジンブロック（１１）を流れた冷却水が流入する第１入口ポート（３０１）、および、エンジンヘッド（１２）を流れた冷却水が流入する第２入口ポート（３０２）、ならびに、内部空間と外部とを連通する出口ポート（３５１、３５２）を有している。バルブ（４０）は、ハウジング（３０）の内部空間に設けられ、回転することにより、第１入口ポート（３０１）および第２入口ポート（３０２）と出口ポート（３５１、３５２）との間の連通を制御可能である。ハウジング（３０）は、取付面（３９０）がエンジンブロック（１１）の外壁であるブロック外壁（１３）に当接するようエンジン（１０）に取り付けられる。

Description

冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システム 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１７年１２月１２日に出願された特許出願番号２０１７－２３７６６２号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システムに関する。
　従来、エンジンに取り付けられ、エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された冷却水制御弁装置は、ハウジングが、エンジンの外壁に当接可能に形成された平面状の取付面、および、当該取付面に開口する２つの入口ポートを有している。
特開２０１３－１７７８４３号公報
　特許文献１の冷却水制御弁装置は、ハウジングが、エンジンブロックおよびエンジンヘッドを有するエンジンに取り付けられる。ここで、エンジンブロックの外壁には、エンジンブロックを流れた冷却水が流出する流出口が形成され、エンジンヘッドの外壁には、エンジンヘッドを流れた冷却水が流出する流出口が形成されている。そして、冷却水制御弁装置のハウジングは、取付面に形成された２つの入口ポートのうち一方がエンジンブロックに形成された流出口に接続し、取付面に形成された２つの入口ポートのうち他方がエンジンヘッドに形成された流出口に接続しつつ、取付面がエンジンの外壁に当接するようエンジンに取り付けられる。
　特許文献１の冷却水制御弁装置のハウジングの取り付け対象であるエンジンでは、エンジンブロックおよびエンジンヘッドのそれぞれに流出口が形成されているため、冷却水制御弁装置は、取付面がエンジンブロックとエンジンヘッドとの境界を跨った状態でエンジンに取り付けられることとなる。そのため、エンジンブロックとエンジンヘッドとの境界において段差が生じている場合、エンジンの外壁と冷却水制御弁装置の取付面との間に隙間が生じるおそれがある。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すおそれがある。
　本開示の目的は、エンジンとの取付面における冷却水の漏れを抑制可能な冷却水制御弁装置、および、エンジン冷却システムを提供することにある。
　本開示は、エンジンブロックおよびエンジンヘッドを有するエンジンに取り付けられ、エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置であって、ハウジングとバルブとを備えている。ハウジングは、内部空間、エンジンの外壁に当接可能に形成された平面状の取付面、内部空間に連通しつつ取付面に開口するよう形成されエンジンブロックを流れた冷却水が流入する第１入口ポート、および、エンジンヘッドを流れた冷却水が流入する第２入口ポート、ならびに、内部空間と外部とを連通する少なくとも１つの出口ポートを有している。バルブは、ハウジングの内部空間に設けられ、回転することにより、第１入口ポートおよび第２入口ポートと出口ポートとの間の連通を制御可能である。
　エンジンブロックを流れた冷却水が流出する第１流出口、および、エンジンヘッドを流れた冷却水が流出する第２流出口は、エンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に集約されている。ハウジングは、第１入口ポートおよび第２入口ポートのそれぞれが第１流出口および第２流出口のそれぞれに接続しつつ、取付面がエンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に当接するようエンジンに取り付けられる。
　本開示では、冷却水制御弁装置のハウジングは、第１流出口および第２流出口がエンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に集約されたエンジンを取り付け対象とし、取付面がエンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に当接するようエンジンに取り付けられる。そのため、エンジンブロックとエンジンヘッドとの境界において段差が生じたとしても、エンジンの外壁と冷却水制御弁装置の取付面との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図であり、 図２は、第１実施形態による冷却水制御弁装置を示す平面図であり、 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図であり、 図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線断面図であり、 図５は、第１実施形態による冷却水制御弁装置のバルブが回転可能範囲の端部に位置する状態を示す断面図であり、 図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線断面図であり、 図７は、第１実施形態による冷却水制御弁装置のシール部およびその近傍を示す断面図であり、 図８は、第１実施形態による冷却水制御弁装置のバルブの回転位置とバルブ開口部の開口の割合との関係を示す図であり、 図９は、第１実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングをエンジンに取り付けた状態を示す模式的断面図であり、 図１０は、第２実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図であり、 図１１は、第２実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図であり、 図１２は、第３実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図であり、 図１３は、第４実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングをエンジンに取り付けた状態を示す模式的断面図である。
　以下、複数の実施形態による冷却水制御弁装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。
　　（第１実施形態）
　第１実施形態による冷却水制御弁装置、および、それを適用したエンジン冷却システムを図１に示す。
　エンジン冷却システム１００は、例えば図示しない車両に搭載される。図１に示すように、エンジン冷却システム１００は、エンジン１０、冷却水制御弁装置１、ウォーターポンプ２、ラジエータ３等を備えている。また、車両には、ヒータコア４が設けられている。
　エンジン１０は、エンジンブロック１１、エンジンヘッド１２を有している。エンジンブロック１１は、外郭を形成する複数の外壁のうちの１つであるブロック外壁１３を有している。ブロック外壁１３は、平面状に形成されている。エンジンヘッド１２は、外郭を形成する複数の外壁のうちの１つであるヘッド外壁１４を有している。ヘッド外壁１４は、平面状に形成されている。なお、エンジン１０は、例えばブロック外壁１３およびヘッド外壁１４が、鉛直方向および車両の前後方向に対し略平行となるよう、かつ、車両の車幅方向に対し略垂直となるよう車両に搭載される。
　エンジンブロック１１とエンジンヘッド１２とは、ブロック外壁１３とヘッド外壁１４とが略同一平面上に位置するよう互いに接合されている。エンジンブロック１１は、エンジンヘッド１２に対し鉛直方向下側に位置している。エンジン１０の内側には、エンジンブロック１１とエンジンヘッド１２とに跨るようにして燃焼室１１０が形成されている。燃焼室１１０において燃料が燃焼することにより、エンジン１０から駆動力が出力され、車両が走行する。
　エンジンブロック１１のブロック外壁１３とは反対側の外壁には、第１流入口１５が形成されている。エンジンヘッド１２のヘッド外壁１４とは反対側の外壁には、第２流入口１６が形成されている。エンジンブロック１１のブロック外壁１３には、第１流出口２１および第２流出口２２が形成されている。
　エンジン１０の内側には、ブロック流路１７、ヘッド流路１８が形成されている。ブロック流路１７は、第１流入口１５と第１流出口２１とを接続するようエンジンブロック１１に形成されている。ヘッド流路１８は、第２流入口１６と第２流出口２２とを接続するよう形成されている。ここで、ヘッド流路１８は、第２流入口１６側の大部分がエンジンヘッド１２に形成されており、第２流出口２２側の端部のみがエンジンブロック１１に形成されている。
　ウォーターポンプ２の吐出口は、第１流入口１５、第２流入口１６のそれぞれに接続される。冷却水制御弁装置１は、後述するハウジング３０に形成された第１入口ポート３０１、第２入口ポート３０２がそれぞれ第１流出口２１、第２流出口２２に接続するようエンジン１０に取り付けられる。冷却水制御弁装置１のハウジング３０に形成された出口ポート３５１、出口ポート３５２は、それぞれ、ヒータコア４の入口、ラジエータ３の入口に接続される。ラジエータ３の出口、ヒータコア４の出口は、ウォーターポンプ２の吸入口に接続される。
　ブロック流路１７、ヘッド流路１８には、冷却水が充填されている。ウォーターポンプ２が作動すると、ウォーターポンプ２の吐出口から冷却水が吐出され、第１流入口１５、第２流入口１６を経由してブロック流路１７、ヘッド流路１８のそれぞれに流入する。ブロック流路１７、ヘッド流路１８のそれぞれを流れた冷却水は、第１流出口２１、第２流出口２２を経由して冷却水制御弁装置１のハウジング３０内に流入する。ここで、ハウジング３０内に設けられたバルブ４０の回転位置により、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１および出口ポート３５２との連通状態が変化する。
　バルブ４０の回転位置により第１入口ポート３０１または第２入口ポート３０２と出口ポート３５１とが連通すると、冷却水が出口ポート３５１を経由してヒータコア４に流入する。これにより、車両内を暖房することができる。ヒータコア４で放熱した冷却水は、ウォーターポンプ２の吸入口に流入し、再び吐出口から吐出され、エンジン１０のブロック流路１７またはヘッド流路１８に流入する。
　バルブ４０の回転位置により第１入口ポート３０１または第２入口ポート３０２と出口ポート３５２とが連通すると、冷却水が出口ポート３５２を経由してラジエータ３に流入する。これにより、冷却水は、放熱し、温度が低下する。ラジエータ３で放熱し温度の低下した冷却水は、ウォーターポンプ２の吸入口に流入し、再び吐出口から吐出され、エンジン１０のブロック流路１７またはヘッド流路１８に流入する。温度の低下した冷却水がブロック流路１７またはヘッド流路１８を流れることで、燃焼室１１０における燃料の燃焼等で温度の上昇したエンジン１０を冷却することができる。
　本実施形態では、ブロック流路１７がエンジンブロック１１に形成され、ヘッド流路１８の大部分がエンジンヘッド１２に形成されているため、冷却水によりエンジンブロック１１とエンジンヘッド１２とをそれぞれ効率的に冷却することができる。上述したように、本実施形態では、エンジンブロック１１を流れた冷却水が流出する第１流出口２１、および、エンジンヘッド１２を流れた冷却水が流出する第２流出口２２は、エンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に集約されている。
　図２～６に示すように、冷却水制御弁装置１は、ハウジング３０、バルブ４０、駆動部５０、シール部６１～６３、制御部としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０等を備えている。ハウジング３０は、ハウジング本体３１、ハウジング蓋部３２、カバー３３、迂回流路形成部３４、パイプ部３５、支持部３６等を有している。
　ハウジング本体３１は、例えば樹脂により略矩形の箱状に形成されている。ハウジング本体３１の内側には、内部空間３００が形成されている。ハウジング本体３１の外郭を形成する複数の外壁のうちの１つには、取付面３９０が形成されている。取付面３９０は、平面状に形成されている。取付面３９０には、内部空間３００側へ凹む凹部３９１が複数形成されている（図３参照）。
　取付面３９０には、第１入口ポート３０１、第２入口ポート３０２が開口するよう形成されている。第２入口ポート３０２は、内部空間３００に連通している。ハウジング本体３１の取付面３９０の外縁部には、固定部３１５～３１７が形成されている。固定部３１５は、第１入口ポート３０１の近傍に形成されている。固定部３１６は、第２入口ポート３０２の近傍に形成されている。固定部３１７は、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２から所定距離離れた位置に形成されている。なお、固定部３１５～３１７にも、取付面３９０の一部が形成されている。
　固定部３１５～３１７のそれぞれには、固定穴部３１８が形成されている。本実施形態では、ハウジング本体３１は、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２のそれぞれが第１流出口２１および第２流出口２２のそれぞれに接続しつつ、取付面３９０がエンジンブロック１１のブロック外壁１３に当接するようエンジン１０に取り付けられる。ここで、固定部３１５～３１７の固定穴部３１８のそれぞれにボルト１９が挿通され、エンジンブロック１１にねじ込まれることにより、ハウジング本体３１がエンジンブロック１１に固定される。なお、ハウジング本体３１は、取付面３９０が、ヘッド外壁１４には当接することなく、ブロック外壁１３にのみ当接するようにしてエンジン１０に取り付けられる（図６参照）。
　ハウジング本体３１の外郭を形成する複数の外壁のうち取付面３９０に対し垂直な外壁であって、ハウジング本体３１がエンジン１０に取り付けられた状態において車両の前後方向の前側を向く外壁には、ハウジング開口部３２０が形成されている。ハウジング開口部３２０は、内部空間３００に連通している。ハウジング蓋部３２は、ハウジング開口部３２０を塞ぐようにしてハウジング本体３１に設けられている。カバー３３は、ハウジング蓋部３２のハウジング本体３１とは反対側を覆うようにして設けられている。
　ハウジング本体３１には、筒状空間部３１１～３１４が形成されている。筒状空間部３１１～３１３は、ハウジング本体３１の外郭を形成する複数の外壁のうち取付面３９０に対し垂直な外壁であって、ハウジング本体３１がエンジン１０に取り付けられた状態において鉛直方向の上側を向く外壁である特定外壁３１０と内部空間３００とを接続するよう形成されている。すなわち、筒状空間部３１１～３１３は、特定外壁３１０に開口している。筒状空間部３１１～３１３は、ハウジング本体３１がエンジン１０に取り付けられた状態において軸が鉛直方向に沿うよう略円筒状に形成されている。また、筒状空間部３１１～３１３は、所定の間隔をおいて車両の前後方向に並ぶようハウジング本体３１に形成されている。なお、本実施形態では、筒状空間部３１１の内径と筒状空間部３１２の内径とは略同じである。筒状空間部３１３の内径は、筒状空間部３１１の内径および筒状空間部３１２の内径より大きい。筒状空間部３１４は、第２入口ポート３０２と内部空間３００とを連通するよう略円筒状に形成されている。
　支持部３６は、略円筒状の支持筒部３６１を３つ有している。３つの支持筒部３６１は、互いの軸が平行となるよう、かつ、所定の間隔をおいて直線状に並ぶよう形成されている。支持部３６は、３つの支持筒部３６１のそれぞれが、筒状空間部３１１～３１３のそれぞれに位置するようハウジング本体３１に設けられている。
　ハウジング本体３１には、流路空間部３１９が形成されている。流路空間部３１９は、特定外壁３１０と第１入口ポート３０１とを接続するよう形成されている。ここで、流路空間部３１９は、第１入口ポート３０１から、取付面３９０に対し垂直な方向へ延びた後、鉛直方向上側へ折れ曲がり、鉛直方向に沿って特定外壁３１０まで延びるよう形成されている。
　迂回流路形成部３４は、例えば樹脂により形成されている。迂回流路形成部３４は、支持部３６のハウジング本体３１とは反対側の面のうち流路空間部３１９および筒状空間部３１１に対応する部位を覆うようにして支持部３６に固定されている。迂回流路形成部３４の内側の空間は、流路空間部３１９と筒状空間部３１１とを接続している。これにより、流路空間部３１９、迂回流路形成部３４の内側、筒状空間部３１１に、迂回流路３０３が形成されている。ここで、迂回流路３０３は、流路空間部３１９において第１入口ポート３０１から、取付面３９０に対し垂直な方向へ延びた後、鉛直方向上側へ折れ曲がり鉛直方向上側へ延び、迂回流路形成部３４の内側において車両の前後方向の前側へ折れ曲がって前後方向に延びた後、鉛直方向下側へ折れ曲がり、筒状空間部３１１を鉛直方向に沿って延びて内部空間３００に連通するよう形成されている。すなわち、迂回流路形成部３４は、内部空間３００を迂回するようにして第１入口ポート３０１と内部空間３００とを連通する迂回流路３０３の少なくとも一部を形成している。
　パイプ部３５は、例えば樹脂により形成されている。パイプ部３５は、支持部３６のハウジング本体３１とは反対側の面のうち筒状空間部３１２、３１３に対応する部位を覆うようにして支持部３６に固定されている。パイプ部３５は、筒状空間部３１２を経由して内部空間３００と外部とを連通する筒状の出口ポート３５１、筒状空間部３１３を経由して内部空間３００と外部とを連通する筒状の出口ポート３５２を有している。なお、出口ポート３５２の内径は、出口ポート３５１の内径より大きい。上述したように、出口ポート３５１はヒータコア４に接続され、出口ポート３５２はラジエータ３に接続される。本実施形態では、迂回流路形成部３４とパイプ部３５とは、一体に形成されている。
　バルブ４０は、ハウジング本体３１の内部空間３００に設けられている。バルブ４０は、バルブ本体４１、バルブシャフト４２を有している。バルブ本体４１は、例えば樹脂により筒状に形成されている。バルブシャフト４２は、例えば金属により棒状に形成されている。バルブシャフト４２は、軸がバルブ本体４１の軸と一致するようバルブ本体４１と一体に形成されている。
　バルブシャフト４２は、一端がハウジング本体３１の内壁に設けられた軸受部材により回転可能に支持され、他端がハウジング蓋部３２により回転可能に支持されている。これにより、バルブ４０は、ハウジング３０によりバルブ本体４１の軸周りに回転可能に支持されている。なお、バルブシャフト４２の他端は、ハウジング蓋部３２とカバー３３との間の空間に突出している。
　バルブ本体４１には、バルブ開口部４０１～４０４が形成されている。バルブ開口部４０１～４０４は、バルブ本体４１の内周壁と外周壁とを接続するよう形成されている。バルブ開口部４０１、４０２、４０４，４０３は、この順でバルブ本体４１の軸方向に並ぶよう所定の間隔をおいて形成されている。バルブ開口部４０１は、バルブ本体４１の軸方向において筒状空間部３１１に対応する位置に形成されている。そのため、第１入口ポート３０１は、筒状空間部３１１およびバルブ開口部４０１を経由してバルブ本体４１の内側の空間に連通可能である。バルブ開口部４０２は、バルブ本体４１の軸方向において筒状空間部３１２に対応する位置に形成されている。そのため、出口ポート３５１は、筒状空間部３１２およびバルブ開口部４０２を経由してバルブ本体４１の内側の空間に連通可能である。バルブ開口部４０３は、バルブ本体４１の軸方向において筒状空間部３１３に対応する位置に形成されている。そのため、出口ポート３５２は、筒状空間部３１３およびバルブ開口部４０３を経由してバルブ本体４１の内側の空間に連通可能である。バルブ開口部４０４は、バルブ本体４１の軸方向において第２入口ポート３０２に対応する位置に形成されている。そのため、第２入口ポート３０２は、筒状空間部３１４およびバルブ開口部４０４を経由してバルブ本体４１の内側の空間に連通可能である。なお、バルブ開口部４０１の軸方向の大きさとバルブ開口部４０２の軸方向の大きさは略同じである。バルブ開口部４０３の軸方向の大きさは、バルブ開口部４０１の軸方向の大きさおよびバルブ開口部４０２の軸方向の大きさより大きい。
　バルブ開口部４０１、４０２、４０３は、それぞれ、バルブ本体４１の周方向の一部において形成されている。なお、バルブ開口部４０１、４０２、４０３がバルブ本体４１の周方向において形成される範囲は、それぞれ異なる。そのため、バルブ本体４１の回転位置により、第１入口ポート３０１、出口ポート３５１および出口ポート３５２とバルブ本体４１の内側の空間との連通状態が変化する。一方、バルブ開口部４０４は、バルブ本体４１の周方向の全範囲に亘って形成されている。そのため、バルブ本体４１の回転位置にかかわらず、第２入口ポート３０２とバルブ本体４１の内側の空間とは、常に連通している。
　駆動部５０は、ハウジング蓋部３２とカバー３３との間の空間に設けられている。駆動部５０は、モータ５１、ギア部５２を有している。モータ５１は、通電によりモータシャフトからトルクを出力する。ギア部５２は、モータシャフトとバルブシャフト４２の他端との間に設けられている。モータ５１のモータシャフトから出力されたトルクは、ギア部５２を経由してバルブシャフト４２に伝達される。これにより、バルブ４０がバルブ本体４１の軸回りに回転する。なお、カバー３３には、コネクタ部３３１が形成されている。当該コネクタ部３３１には、後述するＥＣＵ７０が接続される。
　シール部６１～６３は、それぞれ、筒状空間部３１１～３１３に設けられている。シール部６１～６３は、いずれも、シール部材６０１、スリーブ６０２、バルブシール６０３、スプリング６０４を有している。シール部６１～６３を構成する部材は同様のため、そのうちのシール部６３について図７に基づき説明する。シール部材６０１は、例えばゴム等により環状に形成されている。シール部材６０１は、支持部３６の支持筒部３６１の内壁に設けられている。スリーブ６０２は、例えば金属により筒状に形成されている。スリーブ６０２は、一方の端部の外周壁がシール部材６０１の内周壁と摺動可能、かつ、軸方向に往復移動可能に設けられている。
　バルブシール６０３は、例えば樹脂により環状に形成されている。バルブシール６０３は、スリーブ６０２と同軸となるようスリーブ６０２の他端に設けられている。バルブシール６０３のスリーブ６０２とは反対側には、環状の当接面６００が形成されている。当接面６００は、バルブ本体４１の外周壁に当接可能である。スプリング６０４は、支持筒部３６１とスリーブ６０２の他端との間に設けられている。スプリング６０４は、スリーブ６０２の他端を介してバルブシール６０３をバルブ本体４１の外周壁に押し付けている。これにより、バルブシール６０３の当接面６００がバルブ本体４１の外周壁に密着する。そのため、当接面６００とバルブ本体４１の外周壁との間が液密に保持される。よって、バルブシール６０３のバルブ本体４１側の開口がバルブ開口部４０３と重なっていない状態、すなわち、バルブ開口部４０３が閉状態のとき、スリーブ６０２の内側の空間と、内部空間３００のうちバルブ本体４１の径方向外側の空間との間は遮断される。したがって、バルブ開口部４０３が閉状態のとき、出口ポート３５２と内部空間３００のうちバルブ本体４１の径方向外側の空間との連通を確実に遮断できる。
　筒状空間部３１１、３１２に設けられたシール部６１、６２についても、シール部６３と同様に機能する。すなわち、バルブ開口部４０１が閉状態のとき、第１入口ポート３０１と内部空間３００のうちバルブ本体４１の径方向外側の空間との連通を確実に遮断できる。また、バルブ開口部４０２が閉状態のとき、出口ポート３５１と内部空間３００のうちバルブ本体４１の径方向外側の空間との連通を確実に遮断できる。
　次に、ＥＣＵ７０によるバルブ４０の回転位置の制御について説明する。ＥＣＵ７０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ７０は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、ＥＣＵ７０は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。
　ＥＣＵ７０は、モータ５１への通電を制御することによりモータ５１の作動を制御し、バルブ４０の回転位置を制御可能である。ＥＣＵ７０は、バルブシャフト４２の他端の近傍に設けた回転センサ７１によりバルブ４０の回転位置を検出可能である。ＥＣＵ７０は、回転センサ７１により検出したバルブ４０の回転位置に基づき、バルブ４０の回転位置が目標の回転位置になるようモータ５１の作動を制御する。
　バルブ４０の回転位置（度）と、バルブ開口部４０１～４０３のバルブシール６０３の内側における開口の割合、すなわち、バルブシール６０３の当接面６００における開口面積に対するバルブ開口部４０１～４０３の開口面積の割合（％）との関係を図８に示す。バルブ４０は、図８に示す回転位置の範囲で回転可能である。
　バルブ４０の回転位置が０のとき、すなわち、バルブ４０が図４に示す状態のとき、バルブ開口部４０１についての開口の割合Ｒ１、バルブ開口部４０２についての開口の割合Ｒ２、バルブ開口部４０３についての開口の割合Ｒ３は、いずれも０％である。このとき、筒状空間部３１１、３１２、３１３のそれぞれに設けられたバルブシール６０３の当接面６００における開口は、バルブ本体４１の外周壁により閉塞されており、すべて閉弁状態となっている。よって、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１および出口ポート３５２との間のすべての連通が遮断されている。なお、バルブ４０の回転位置が０からａ１までの範囲において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれも０％である。
　バルブ４０の回転位置がａ１からａ２に変化すると、バルブ開口部４０２についての開口の割合Ｒ２は、０％から徐々に上昇し、ａ２において１００％に達する。よって、バルブ４０の回転位置がａ１からａ２に変化すると、ヘッド流路１８から第２流出口２２、第２入口ポート３０２、内部空間３００および出口ポート３５１を経由してヒータコア４側に流れる冷却水の流量が増大する。なお、Ｒ２は、バルブ４０の回転位置がａ２からバルブ４０の回転可能範囲の端部までの範囲において一定（１００％）である。
　バルブ４０の回転位置がａ３からａ４に変化すると、バルブ開口部４０１についての開口の割合Ｒ１は、０％から徐々に上昇し、ａ４において約５０％に達する。よって、バルブ４０の回転位置がａ３からａ４に変化すると、ブロック流路１７から第１流出口２１、第１入口ポート３０１および迂回流路３０３を経由して内部空間３００に流入する冷却水の流量が増大する。なお、Ｒ１は、バルブ４０の回転位置がａ４からａ７までの範囲において一定（約５０％）である。
　バルブ４０の回転位置がａ５からａ６に変化すると、バルブ開口部４０３についての開口の割合Ｒ３は、０％から徐々に上昇し、ａ６において１００％に達する。よって、バルブ４０の回転位置がａ５からａ６に変化すると、内部空間３００から出口ポート３５２を経由してラジエータ３側に流れる冷却水の流量が増大するとともに、内部空間３００から出口ポート３５１を経由してヒータコア４側に流れる冷却水の流量が減少する。なお、Ｒ３は、バルブ４０の回転位置がａ６からバルブ４０の回転可能範囲の端部までの範囲において一定（１００％）である。
　バルブ４０の回転位置がａ７からａ８に変化すると、バルブ開口部４０１についての開口の割合Ｒ１は、約５０％から徐々に低下し、ａ８において約２５％となる。よって、バルブ４０の回転位置がａ７からａ８に変化すると、ブロック流路１７から第１流出口２１、第１入口ポート３０１および迂回流路３０３を経由して内部空間３００に流入する冷却水の流量が減少するとともに、ヘッド流路１８から第２流出口２２および第２入口ポート３０２を経由して内部空間３００に流入する冷却水の流量が増大する。なお、Ｒ１は、バルブ４０の回転位置がａ８からａ９までの範囲において一定（約２５％）である。
　バルブ４０の回転位置がａ９からａ１０に変化すると、バルブ開口部４０１についての開口の割合Ｒ１は、約２５％から徐々に上昇し、ａ１０において１００％に達する。よって、バルブ４０の回転位置がａ９からａ１０に変化すると、ブロック流路１７から第１流出口２１、第１入口ポート３０１および迂回流路３０３を経由して内部空間３００に流入する冷却水の流量が増大する。なお、Ｒ１は、バルブ４０の回転位置がａ１０からバルブ４０の回転可能範囲の端部までの範囲において一定（１００％）である。
　バルブ４０の回転位置がａ１０からバルブ４０の回転可能範囲の端部までの範囲では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれも１００％である。すなわち、このとき、筒状空間部３１１、３１２、３１３のそれぞれに設けられたバルブシール６０３の当接面６００における開口は、バルブ本体４１の外周壁により閉塞されておらず、すべて開弁状態となっている（図５参照）。よって、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１および出口ポート３５２との間のすべての連通が許容されている。
　ＥＣＵ７０は、バルブ４０の回転位置が０からａ１の範囲となるよう制御することで、第１入口ポート３０１に対応するシール部６１、出口ポート３５１に対応するシール部６２および出口ポート３５２に対応するシール部６３の当接面６００の開口をバルブ本体４１の外周壁で閉塞し、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１および出口ポート３５２との間のすべての連通を遮断することができる。このように、ＥＣＵ７０が、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１および出口ポート３５２との間のすべての連通を遮断するようバルブ４０の回転位置を０からａ１の範囲に制御することを「全閉制御」という。
　ＥＣＵ７０は、バルブ４０の回転位置がａ３からａ４の範囲となるよう制御することで、ブロック流路１７から第１入口ポート３０１を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を調整することができる。このように、ＥＣＵ７０が、第１入口ポート３０１を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を調整するようバルブ４０の回転位置をａ３からａ４の範囲に制御することを「流入調整制御」という。
　ＥＣＵ７０は、バルブ４０の回転位置がａ５からａ６の範囲となるよう制御することで、出口ポート３５１および出口ポート３５２を経由してハウジング３０の外部へ流出する冷却水の流量を調整することができる。このように、ＥＣＵ７０が、出口ポート３５１および出口ポート３５２を経由してハウジング３０の外部へ流出する冷却水の流量を調整するようバルブ４０の回転位置をａ５からａ６の範囲に制御することを「流出調整制御」という。
　ＥＣＵ７０は、バルブ４０の回転位置がａ７からａ８の範囲となるよう制御することで、第１入口ポート３０１を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、第２入口ポート３０２を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を増やすことができる。このように、ＥＣＵ７０が、第１入口ポート３０１を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、第２入口ポート３０２を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を増やすようバルブ４０の回転位置をａ７からａ８の範囲に制御することを「ポート間流量調整制御」という。
　ＥＣＵ７０は、エンジン１０の運転状況等に応じて、上記「全閉制御」、「流入調整制御」、「流出調整制御」、「ポート間流量調整制御」を実行可能である。ＥＣＵ７０は、例えばエンジン１０の始動冷間時、「全閉制御」を実行することにより、エンジン１０における冷却水の流通を止め、エンジン１０を早期に暖めることができる。これにより、エンジン１０の摺動抵抗を低下させ、燃費を向上するとともに、エミッションを低減することができる。
　ＥＣＵ７０は、例えばラジエータ３で冷却水を冷却する前、「流入調整制御」を実行することにより、ブロック流路１７に冷却水を流すことで、ブロック流路１７における冷却水の沸騰を抑制することができる。
　ＥＣＵ７０は、例えばエンジン１０の通常運転時、「流出調整制御」を実行することにより、エンジン１０の温度を適切な温度に調整できるため、ノッキングを抑制し、エンジン１０の運転効率を適切な状態に維持することができる。
　ＥＣＵ７０は、例えばエンジン１０の高負荷運転時、「ポート間流量調整制御」を実行することにより、エンジンヘッド１２側の冷却を強化できるため、エンジン１０の運転効率を適切な状態に維持することができる。
　図２に示すように、本実施形態の冷却水制御弁装置１が適用される車両では、エンジン１０のブロック外壁１３およびヘッド外壁１４に対向する位置に電力変換装置５が設けられている。電力変換装置５は、エンジン１０とともに車両の駆動源として機能する図示しないモータに供給する電力を調整するものである。ここで、エンジン１０のブロック外壁１３およびヘッド外壁１４と電力変換装置５との間には、狭小空間Ｓｓが形成されている。狭小空間Ｓｓの大きさは、比較的小さい。
　本実施形態の冷却水制御弁装置１のうちＥＣＵ７０以外の部分は、狭小空間Ｓｓに設けられる。本実施形態では、バルブ４０を迂回するようにして第１入口ポート３０１と内部空間３００とを連通する迂回流路３０３をハウジング３０に形成している。ハウジング３０がエンジン１０に取り付けられた状態において、迂回流路３０３は、第１入口ポート３０１から電力変換装置５に向かって取付面３９０に対し垂直な方向に延びた後、取付面３９０に対し平行な方向である鉛直方向上側へ延び、その後、車両の前後方向の前側へ延び、さらに鉛直方向下側へ延びて内部空間３００に接続するよう形成されている。ここで、迂回流路３０３の内部空間３００側の端部に相当する筒状空間部３１１には、軸が取付面３９０に対し平行になるような姿勢で筒状のシール部６１が設けられている。
　本実施形態では、上述のように、迂回流路３０３の一部を、取付面３９０に対し平行な方向へ延びるよう形成しているため、取付面３９０に対し垂直な方向におけるハウジング３０の体格を小さくすることができる。また、軸方向に所定の長さを有するシール部６１を、軸が取付面３９０に対し平行になるよう設けることにより、シール部６１を設ける場合において、ハウジング３０の取付面３９０に対し垂直な方向の体格が大きくなることを抑制できる。したがって、第１入口ポート３０１をエンジン１０側に向けてハウジング３０をエンジン１０に取り付ける場合、および、第１入口ポート３０１とバルブ４０との間にシール部６１を設ける場合でも、エンジン１０のブロック外壁１３およびヘッド外壁１４に面する狭小空間Ｓｓに冷却水制御弁装置１のハウジング３０を容易に配置することができる。
　また、本実施形態では、ハウジング本体３１の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向、すなわち、鉛直方向上側を向く外壁である特定外壁３１０に開口するよう筒状空間部３１１～３１３を形成し、筒状空間部３１１～３１３のそれぞれにシール部６１～６３を設けている。これにより、シール部６１～６３を筒状空間部３１１～３１３のそれぞれに設けるとき、ハウジング本体３１を回転させたりする必要はなく、冷却水制御弁装置１の製造に係る作業効率を向上することができる。
　図９に示すように、本実施形態では、ハウジング３０の取付面３９０が平面状に形成され、エンジン１０のブロック外壁１３も平面状に形成されている。冷却水制御弁装置１のハウジング３０は、第１流出口２１および第２流出口２２がエンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に集約されたエンジン１０を取り付け対象とし、取付面３９０がブロック外壁１３に当接するようエンジン１０に取り付けられる。
　以上説明したように、本実施形態は、エンジンブロック１１およびエンジンヘッド１２を有するエンジン１０に取り付けられ、エンジン１０を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置１であって、ハウジング３０とバルブ４０とを備えている。ハウジング３０は、内部空間３００、エンジン１０の外壁に当接可能に形成された平面状の取付面３９０、内部空間３００に連通しつつ取付面３９０に開口するよう形成されエンジンブロック１１を流れた冷却水が流入する第１入口ポート３０１、および、エンジンヘッド１２を流れた冷却水が流入する第２入口ポート３０２、ならびに、内部空間３００と外部とを連通する出口ポート３５１、３５２を有している。バルブ４０は、ハウジング３０の内部空間３００に設けられ、回転することにより、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１、３５２との間の連通を制御可能である。
　エンジンブロック１１を流れた冷却水が流出する第１流出口２１、および、エンジンヘッド１２を流れた冷却水が流出する第２流出口２２は、エンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に集約されている。ハウジング３０は、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２のそれぞれが第１流出口２１および第２流出口２２のそれぞれに接続しつつ、取付面３９０がエンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に当接するようエンジン１０に取り付けられる。
　本実施形態では、冷却水制御弁装置１のハウジング３０は、第１流出口２１および第２流出口２２がエンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に集約されたエンジン１０を取り付け対象とし、取付面３９０がエンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に当接するようエンジン１０に取り付けられる。そのため、エンジンブロック１１とエンジンヘッド１２との境界において段差が生じたとしても、エンジン１０の外壁と冷却水制御弁装置１の取付面３９０との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、バルブ４０は、軸周りに回転可能な筒状のバルブ本体４１、ならびに、バルブ本体４１の内周壁と外周壁とを接続するよう形成されバルブ本体４１の回転位置により第１入口ポート３０１、第２入口ポート３０２、出口ポート３５１、３５２のそれぞれに連通可能なバルブ開口部４０１、４０４、４０２、４０３を有している。本実施形態は、シール部６１～６３をさらに備えている。シール部６１～６３は、環状の当接面６００を有し、第１入口ポート３０１、第２入口ポート３０２、出口ポート３５１、３５２とバルブ４０との間のうち第１入口ポート３０１とバルブ４０との間、出口ポート３５１とバルブ４０との間、および、出口ポート３５２とバルブ４０との間において当接面６００がバルブ本体４１の外周壁に当接するよう設けられ、当接面６００とバルブ本体４１の外周壁との間を液密に保持可能である。これにより、第１入口ポート３０１とバルブ４０との間、出口ポート３５１とバルブ４０との間、および、出口ポート３５２とバルブ４０との間がバルブ本体４１の外周壁により閉塞されたときの冷却水の漏れを抑制することができる。
　また、本実施形態では、ハウジング３０は、内部空間３００を形成するハウジング本体３１、ならびに、内部空間３００とハウジング本体３１の外壁とを接続するよう形成されバルブ開口部４０１、４０４、４０２、４０３と第１入口ポート３０１、第２入口ポート３０２、出口ポート３５１、３５２のそれぞれとを連通可能な筒状空間部３１１、３１４、３１２、３１３を有している。シール部６１～６３は、筒状空間部３１１～３１３のそれぞれにおいて当接面６００がバルブ本体４１の外周壁に当接するよう設けられている。シール部６１～６３が設けられた筒状空間部３１１～３１３は、ハウジング本体３１の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向を向く外壁である特定外壁３１０に開口している。そのため、シール部６１～６３を筒状空間部３１１～３１３のそれぞれに設けるとき、ハウジング本体３１を回転させたりする必要はなく、冷却水制御弁装置１の製造に係る作業効率を向上することができる。
　また、本実施形態では、ハウジング３０は、内部空間３００を形成するハウジング本体３１、および、バルブ４０を迂回するようにして第１入口ポート３０１と内部空間３００とを連通する迂回流路３０３の少なくとも一部を形成する迂回流路形成部３４を有している。そのため、迂回流路３０３の一部を、取付面３９０に対し平行な方向へ延びるよう形成すれば、取付面３９０に対し垂直な方向におけるハウジング３０の体格を小さくすることができる。これにより、第１入口ポート３０１をエンジン１０側に向けてハウジング３０をエンジン１０に取り付ける場合でも、エンジン１０の外壁に面する狭小空間Ｓｓに冷却水制御弁装置１のハウジング３０を容易に配置することができる。なお、軸が取付面３９０に対し平行になるようシール部６１を迂回流路３０３に設ければ、シール部６１を備える構成であってもハウジング３０の体格の増大を抑えることができる。
　また、本実施形態では、ハウジング３０は、出口ポート３５１、３５２を形成しつつハウジング本体３１とは別体に形成されたパイプ部３５をさらに有している。迂回流路形成部３４は、パイプ部３５と一体に形成されている。そのため、部品点数を削減することができ、部品製造および組付けに関する工数を低減することができる。これにより、製造コストを低減できる。また、迂回流路３０３の一部を形成する配管等を別途組付ける必要がない。
　また、本実施形態は、モータ５１、および、制御部としてのＥＣＵ７０をさらに備えている。モータ５１は、バルブ４０を回転駆動可能である。ＥＣＵ７０は、モータ５１の作動を制御することでバルブ４０の回転位置を制御可能である。ＥＣＵ７０は、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２と出口ポート３５１、３５２との間のすべての連通を遮断するようバルブ４０の回転位置を制御する全閉制御、第１入口ポート３０１を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を調整するようバルブ４０の回転位置を制御する流入調整制御、出口ポート３５１、３５２を経由してハウジング３０の外部へ流出する冷却水の流量を調整するようバルブ４０の回転位置を制御する流出調整制御、および、第１入口ポート３０１を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、第２入口ポート３０２を経由して内部空間３００へ流入する冷却水の流量を増やすようバルブ４０の回転位置を制御するポート間流量調整制御を実行可能である。そのため、エンジン１０の運転状況に応じてエンジン１０を流れる冷却水の流量を適切に調整することができる。
　また、本実施形態によるエンジン冷却システム１００は、上記冷却水制御弁装置１と、上記エンジン１０と、を備えている。そのため、エンジン冷却システム１００において、上述の種々の効果を奏することができる。
　　（第２実施形態）
　第２実施形態による冷却水制御弁装置を図１０、１１に示す。第２実施形態は、ハウジング３０の構成等が第１実施形態と異なる。
　第２実施形態では、ハウジング３０は、第１実施形態で示した迂回流路形成部３４を有していない。また、ハウジング本体３１には、迂回流路３０３は形成されておらず、筒状空間部３１１は、第１入口ポート３０１と内部空間３００とを連通するよう略円筒状に形成されている。シール部６１は、当接面６００がバルブ本体４１の外周壁に当接するよう筒状空間部３１１に設けられている（図１１参照）。第２実施形態では、取付面３９０に対し垂直な方向におけるハウジング３０の体格が、第１実施形態と比べて大きい。
　第２実施形態は、上述した点以外の構成については第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
　　（第３実施形態）
　第３実施形態による冷却水制御弁装置を図１２に示す。第３実施形態は、ハウジング３０の取り付け対象等が第１実施形態と異なる。
　第３実施形態では、第１流出口２１および第２流出口２２は、エンジンヘッド１２のヘッド外壁１４に形成されている。よって、ヘッド流路１８は、第２流入口１６と第２流出口２２とを接続するようエンジンヘッド１２に形成されている。ブロック流路１７は、第１流入口１５と第１流出口２１とを接続するよう形成されている。ここで、ブロック流路１７は、第１流入口１５側の大部分がエンジンブロック１１に形成されており、第１流出口２１側の端部のみがエンジンヘッド１２に形成されている。このように、本実施形態では、エンジンブロック１１を流れた冷却水が流出する第１流出口２１、および、エンジンヘッド１２を流れた冷却水が流出する第２流出口２２は、エンジンヘッド１２の外壁であるヘッド外壁１４に集約されている。
　本実施形態では、冷却水制御弁装置１のハウジング３０は、第１流出口２１および第２流出口２２がエンジンヘッド１２の外壁であるヘッド外壁１４に集約されたエンジン１０を取り付け対象とし、取付面３９０がヘッド外壁１４に当接するようエンジン１０に取り付けられる。
　第３実施形態は、上述した点以外の構成については第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
　以上説明したように、本実施形態では、エンジンブロック１１を流れた冷却水が流出する第１流出口２１、および、エンジンヘッド１２を流れた冷却水が流出する第２流出口２２は、エンジンヘッド１２の外壁であるヘッド外壁１４に集約されている。ハウジング３０は、第１入口ポート３０１および第２入口ポート３０２のそれぞれが第１流出口２１および第２流出口２２のそれぞれに接続しつつ、取付面３９０がエンジンヘッド１２の外壁であるヘッド外壁１４に当接するようエンジン１０に取り付けられる。
　本実施形態では、冷却水制御弁装置１のハウジング３０は、第１流出口２１および第２流出口２２がエンジンヘッド１２の外壁であるヘッド外壁１４に集約されたエンジン１０を取り付け対象とし、取付面３９０がエンジンヘッド１２の外壁であるヘッド外壁１４に当接するようエンジン１０に取り付けられる。そのため、エンジンブロック１１とエンジンヘッド１２との境界において段差が生じたとしても、エンジン１０の外壁と冷却水制御弁装置１の取付面３９０との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
　　（第４実施形態）
　第４実施形態による冷却水制御弁装置を図１３に示す。第４実施形態は、ハウジング３０の構成等が第１実施形態と異なる。
　第４実施形態では、ハウジング本体３１は、ポート筒部３９２を有している。ポート筒部３９２は、第２入口ポート３０２の径方向外側において取付面３９０から略円筒状に突出するよう形成されている。エンジンブロック１１には、流出口凹部２３が形成されている。流出口凹部２３は、第２流出口２２と同軸にブロック外壁１３から略円筒状に凹むよう形成されている。流出口凹部２３の内径は、ポート筒部３９２の外径より大きい。
　ハウジング本体３１は、第１入口ポート３０１が第１流出口２１に接続し、ポート筒部３９２が流出口凹部２３に嵌ることで第２入口ポート３０２が第２流出口２２に接続しつつ、取付面３９０がエンジンブロック１１の外壁であるブロック外壁１３に当接するようエンジン１０に取り付けられる。本実施形態では、第１実施形態と同様、エンジンブロック１１とエンジンヘッド１２との境界において段差が生じたとしても、エンジン１０の外壁と冷却水制御弁装置１の取付面３９０との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
　　（他の実施形態）
　本開示の他の実施形態では、シール部は、第１入口ポート３０１、第２入口ポート３０２、出口ポート３５１、３５２とバルブ４０との間のうち少なくとも１箇所に設けることとしてもよい。また、シール部を設けないこととしてもよい。
　また、本開示の他の実施形態では、シール部が設けられる複数の筒状空間部は、ハウジング本体３１の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向を向く外壁である特定外壁３１０だけでなく別の外壁に開口していてもよい。
　また、本開示の他の実施形態では、迂回流路は、バルブ４０を迂回するようにして第２入口ポート３０２と内部空間３００とを連通するよう形成されていてもよい。
　また、本開示の他の実施形態では、迂回流路形成部３４は、パイプ部３５と別体に形成されていてもよい。また、迂回流路形成部３４またはパイプ部３５は、ハウジング本体３１と一体に形成されていてもよい。また、本開示の他の実施形態では、モータ５１の作動を制御する制御部は、ハウジング３０内、例えばカバー３３の内側に設けられていてもよい。また、本開示の他の実施形態では、制御部を備えていなくてもよい。
　また、本開示の他の実施形態では、迂回流路形成部３４またはパイプ部３５は、支持部３６と一体に形成されていてもよい。
　また、本開示の他の実施形態では、ハウジング３０は、出口ポートを１つ、または、３つ以上有する構成でもよい。このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
　本開示は、実施形態に基づき記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1. 　エンジンブロック（１１）およびエンジンヘッド（１２）を有するエンジン（１０）に取り付けられ、前記エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置（１）であって、
    　内部空間（３００）、前記エンジンの外壁に当接可能に形成された平面状の取付面（３９０）、前記内部空間に連通しつつ前記取付面に開口するよう形成され前記エンジンブロックを流れた冷却水が流入する第１入口ポート（３０１）、および、前記エンジンヘッドを流れた冷却水が流入する第２入口ポート（３０２）、ならびに、前記内部空間と外部とを連通する少なくとも１つの出口ポート（３５１、３５２）を有するハウジング（３０）と、
    　前記内部空間に設けられ、回転することにより、前記第１入口ポートおよび前記第２入口ポートと前記出口ポートとの間の連通を制御可能なバルブ（４０）と、を備え、
    　前記エンジンブロックを流れた冷却水が流出する第１流出口（２１）、および、前記エンジンヘッドを流れた冷却水が流出する第２流出口（２２）は、前記エンジンブロックまたは前記エンジンヘッドのいずれか一方の外壁（１３、１４）に集約されており、
    　前記ハウジングは、前記第１入口ポートおよび前記第２入口ポートのそれぞれが前記第１流出口および前記第２流出口のそれぞれに接続しつつ、前記取付面が前記エンジンブロックまたは前記エンジンヘッドのいずれか一方の外壁に当接するよう前記エンジンに取り付けられる冷却水制御弁装置。
  2. 　前記バルブは、軸周りに回転可能な筒状のバルブ本体（４１）、ならびに、前記バルブ本体の内周壁と外周壁とを接続するよう形成され前記バルブ本体の回転位置により前記第１入口ポート、前記第２入口ポートおよび前記出口ポートのそれぞれに連通可能な複数のバルブ開口部（４０１、４０４、４０２、４０３）を有し、
    　環状の当接面（６００）を有し、前記第１入口ポート、前記第２入口ポートまたは前記出口ポートと前記バルブとの間のうち少なくとも１箇所において前記当接面が前記バルブ本体の外周壁に当接するよう設けられ、前記当接面と前記バルブ本体の外周壁との間を液密に保持可能なシール部（６１、６２、６３）をさらに備える請求項１に記載の冷却水制御弁装置。
  3. 　前記ハウジングは、前記内部空間を形成するハウジング本体（３１）、ならびに、前記内部空間と前記ハウジング本体の外壁とを接続するよう形成され複数の前記バルブ開口部と前記第１入口ポート、前記第２入口ポートおよび前記出口ポートのそれぞれとを連通可能な複数の筒状空間部（３１１、３１４、３１２、３１３）を有し、
    　前記シール部は、複数の前記筒状空間部のうち２以上の前記筒状空間部のそれぞれにおいて前記当接面が前記バルブ本体の外周壁に当接するよう、複数設けられ、
    　複数の前記筒状空間部のうち前記シール部が設けられた２以上の前記筒状空間部は、前記ハウジング本体の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向を向く外壁である特定外壁（３１０）に開口している請求項２に記載の冷却水制御弁装置。
  4. 　前記ハウジングは、前記内部空間を形成するハウジング本体（３１）、および、前記バルブを迂回するようにして前記第１入口ポートまたは前記第２入口ポートと前記内部空間とを連通する迂回流路（３０３）の少なくとも一部を形成する迂回流路形成部（３４）を有する請求項１～３のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
  5. 　前記ハウジングは、前記出口ポートを形成しつつ前記ハウジング本体とは別体に形成されたパイプ部（３５）をさらに有し、
    　前記迂回流路形成部は、前記パイプ部と一体に形成されている請求項４に記載の冷却水制御弁装置。
  6. 　前記バルブを回転駆動可能なモータ（５１）と、
    　前記モータの作動を制御することで前記バルブの回転位置を制御可能な制御部（７０）と、をさらに備え、
    　前記制御部は、
    　前記第１入口ポートおよび前記第２入口ポートと前記出口ポートとの間のすべての連通を遮断するよう前記バルブの回転位置を制御する全閉制御、
    　前記第１入口ポートを経由して前記内部空間へ流入する冷却水の流量を調整するよう前記バルブの回転位置を制御する流入調整制御、
    　前記出口ポートを経由して前記ハウジングの外部へ流出する冷却水の流量を調整するよう前記バルブの回転位置を制御する流出調整制御、および、
    　前記第１入口ポートを経由して前記内部空間へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、前記第２入口ポートを経由して前記内部空間へ流入する冷却水の流量を増やすよう前記バルブの回転位置を制御するポート間流量調整制御を実行可能である請求項１～５のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置と、
    　前記エンジンと、
    　を備えるエンジン冷却システム（１００）。
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