(57)【要約】【課題】エンジンの冷却制御をよりいっそう良好に行うことが可能な構成を提供すること。【解決手段】エンジン冷却装置（４０）は、冷却液通路（４２）とポンプ（４３）とポンプ制御部（４５）とを備えている。ポンプは、電動式であって、正逆転の切換により流量可変であるとともに、正転時及び逆転時の双方にて間欠駆動可能に構成されている。ポンプ制御部は、ポンプの駆動を制御するようになっている。本発明の特徴は、冷却液ジャケット（１６）を通流する冷却液の流量が最も低い最低流量領域にて、ポンプ制御部が、ポンプを逆転且つ間欠駆動することにある。【選択図】図１
2014122556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（１２）及びこのシリンダを囲む冷却液ジャケット（１６）が内部に形成された本体部（１１）を備えたエンジン（１０）を、冷却液の循環により冷却するように構成された、エンジン冷却装置（４０）であって、
前記冷却液が通流する通路であって、前記冷却液ジャケットとの間で前記冷却液を授受するように前記本体部に接続された、冷却液通路（４２）と、
前記冷却液通路に装着されていて、同一回転数にて正転時よりも逆転時の方が低流量となるように正逆転の切換により流量可変で且つ正転時及び逆転時の双方にて間欠駆動可能に構成された、電動式のポンプ（４３）と、
前記ポンプの駆動を制御する、ポンプ制御部（４５）と、
を備え、
前記ポンプ制御部は、前記冷却液ジャケットを通流する前記冷却液の流量が最も低い最低流量領域にて、前記ポンプを、逆転且つ間欠駆動することを特徴とする、エンジン冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン冷却装置であって、
前記ポンプ制御部は、前記ポンプの駆動状態を、前記冷却液ジャケットを通流する前記冷却液の流量が０から高い方に向かう順に、停止、逆転且つ間欠駆動、逆転且つ連続駆動、正転且つ間欠駆動、正転且つ連続駆動、に設定することを特徴とする、エンジン冷却装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジン冷却装置であって、
前記ポンプ制御部は、前記ポンプの駆動状態を、前記冷却液の温度であるクーラント温度に基づいて設定することを特徴とする、エンジン冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジン冷却装置であって、
前記ポンプは、正転時と逆転時とで前記冷却液の通流方向が同一となるように構成され、
前記ポンプ制御部は、
前記本体部の内部の所定の温度推定対象よりも前記通流方向における下流側の温度取得位置にて前記クーラント温度を取得するために、前記冷却液通路及び前記冷却液ジャケットを含む冷却液循環経路に設けられた、第一温度取得部（５７）と、
前記冷却液循環経路からの放熱を受けた、当該冷却液循環経路の外側の空気の温度である、経路周囲気温を取得するために、前記エンジンに装着された、第二温度取得部（５３）と、
前記温度推定対象から前記冷却液を経て前記冷却液循環経路の外側の空気に至る熱移動をモデル化した熱移動モデルと、この熱移動モデルにおけるパラメータである前記クーラント温度及び前記経路周囲気温と、に基づいて、前記温度推定対象の温度を推定する、温度推定部（５０１）と、
を備えたことを特徴とする、エンジン冷却装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のエンジン冷却装置であって、
前記冷却液通路には、前記冷却液と外気との熱交換により当該冷却液を冷却するラジエータ（４１）が装着されていて、
前記冷却液通路は、前記ポンプの駆動中、前記冷却液が前記ラジエータに常時流入するように構成されたことを特徴とする、エンジン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液の循環によりエンジンを冷却するように構成された、エンジン冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置において、冷却水を通流させるためのポンプとして電動式のものを用いたものが知られている（例えば特開２００６−２１４２８１号公報等参照）。かかる従来の装置によれば、エンジンの暖機後であっても、冷却水温が比較的低いときには、電動ポンプを間欠駆動することで、エンジン本体の温度を高めに維持することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１４２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような、従来のこの種の装置においては、諸々の点で依然として改善の余地があった。具体的には、例えば、電動ポンプの間欠駆動モードにおいてポンプ停止時間が比較的長い場合や、冷間始動において電動ポンプが比較的長時間停止された場合、冷却水温センサによる冷却水温の検出値と実際値（燃焼室近傍における真の冷却水温あるいはシリンダ壁温）との誤差が大きくなる。これにより、エンジン制御（燃料噴射等）に悪影響が生じ、ひいては燃費やエミッションが悪化するおそれがある。
【０００５】
この点に鑑みれば、冷間時等において、冷却水の通流状態につき、通流停止時間を可及的に短くしつつ極低流量に設定したい、という要求が生じ得る。しかしながら、従来のこの種の装置においては、かかる要求を実現することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、エンジンの冷却制御をよりいっそう良好に行うことが可能な構成を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の適用対象であるエンジンの本体部には、シリンダと冷却液ジャケットとが内部に形成されている。前記冷却液ジャケットは、冷却液が通流可能な空間であって、前記シリンダを囲むように設けられている。本発明のエンジン冷却装置は、前記冷却液の循環により前記エンジンを冷却するように構成されている。具体的には、本発明のエンジン冷却装置は、冷却液通路と、ポンプと、ポンプ制御部と、を備えている。
【０００８】
前記冷却液通路は、前記冷却液が通流する通路である。この冷却液通路は、前記冷却液ジャケットとの間で前記冷却液を授受するように、前記本体部に接続されている。前記ポンプは、前記冷却液通路に装着されている。このポンプは、電動式であって、正逆転の切換により流量可変に構成されている。すなわち、このポンプは、同一回転数にて、正転時よりも逆転時の方が低流量となるように構成されている。また、このポンプは、正転時及び逆転時の双方にて、間欠駆動可能に構成されている。前記ポンプ制御部は、前記ポンプの駆動を制御するようになっている。
【０００９】
本発明の特徴は、前記冷却液ジャケットを通流する前記冷却液の流量が最も低い最低流量領域にて、前記ポンプ制御部が、前記ポンプを逆転且つ間欠駆動するようになっていることにある。すなわち、例えば、前記ポンプ制御部は、前記ポンプの駆動状態を、前記冷却液ジャケットを通流する前記冷却液の流量が０から高い方に向かう順に、停止、逆転且つ間欠駆動、逆転且つ連続駆動、正転且つ間欠駆動、正転且つ連続駆動、に設定するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態が適用されたエンジンシステムの概略構成を示す図。
【図２】図１に示されているＥＣＵにて実現される機能ブロックを示す図。
【図３】図２に示されている温度推定部にて用いられる、熱移動モデルの係数を取得するためのマップ。
【図４】図２に示されている指令流量設定部及び駆動信号生成部にて用いられるマップ。
【図５】図２に示されている指令流量設定部及び駆動信号生成部にて用いられるマップ。
【図６】図４及び図５に示されているマップにおける各流量領域での電動ポンプの駆動状態を示す図。
【図７】図２に示されている温度推定部による温度推定の精度を確認するための実験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、変形例は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００１２】
＜実施形態の全体構成＞
図１を参照すると、本実施形態においては、エンジンシステムＳは、図示しない自動二輪車に搭載されている（なお、図１はエンジンシステムＳの概略構成を説明するためのものであるので、図１においては図示が簡略化されている。このため、エンジン１０に接続された各種配管類は、実際の車両搭載状態においては、適宜の形状に屈曲され得るものであることは、いうまでもない。）。
【００１３】
エンジン１０の本体部を構成するエンジンブロック１１の内部には、シリンダ１２が形成されている。シリンダ１２内には、ピストン１３が往復移動可能に収容されている。ピストン１３は、クランクシャフト１４と、コンロッド１５を介して連結されている。そして、シリンダ１２の内側の空間における上端部であって、ピストン１３がほぼ上死点近辺にあるときのピストン１３よりも上側（上死点側）の部分によって、燃焼室ＣＣが形成されている。
【００１４】
エンジンブロック１１の内部には、本発明の「冷却液ジャケット」としてのウォータージャケット１６が形成されている。ウォータージャケット１６は、冷却液（以下「クーラント」と略称する：具体的には冷却水）が通流可能な空間であって、シリンダ１２の側方（シリンダブロック側）及び上方（シリンダヘッド側）にてシリンダ１２を囲むように設けられている。
【００１５】
エンジンブロック１１の上部であるシリンダヘッドには、吸気ポート１７ａ及び排気ポート１７ｂが、シリンダ１２と連通可能に形成されている。また、シリンダヘッドには、シリンダ１２と吸気ポート１７ａとの連通状態を制御するための吸気バルブ１８ａと、シリンダ１２と排気ポート１７ｂとの連通状態を制御するための排気バルブ１８ｂと、吸気バルブ１８ａ及び排気バルブ１８ｂを所定のタイミングで開閉動作させるためのバルブ駆動機構１９と、が設けられている。
【００１６】
エンジンブロック１１の吸気ポート１７ａには、吸気管３１が接続されている。吸気管３１の吸気通流方向における最上流部には、エアクリーナ３２が装着されている。また、吸気管３１には、シリンダ１２内への吸入空気量を調整する手段としてのスロットルバルブ３３が設けられている。このスロットルバルブ３３は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ３４によって開度調節されるようになっている。
【００１７】
また、エンジンシステムＳには、インジェクタ３５と、点火装置３６と、が設けられている。インジェクタ３５は、シリンダ１２内に供給するための燃料を噴射するように構成されていて、本実施形態においては、吸気ポート１７ａ内に向けて燃料を噴射するように、吸気管３１におけるエンジンブロック１１との接続部近傍に装着されている。点火装置３６は、エンジンブロック１１におけるシリンダヘッドに装着された点火プラグ等を有している。この点火装置３６は、燃料混合気を着火するための火花放電を所定タイミングでシリンダ１２（燃焼室ＣＣ）内にて発生させるようになっている。
【００１８】
エンジンブロック１１の排気ポート１７ｂには、排気管３７が接続されている。排気管３７には、排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための触媒３８が装着されている。
【００１９】
＜エンジン冷却装置＞
エンジン１０には、エンジン冷却装置４０が接続されている。このエンジン冷却装置４０は、クーラントをエンジンブロック１１とラジエータ４１との間で循環することにより、エンジン１０を冷却するように構成されている。以下、エンジン冷却装置４０の構成について詳述する。
【００２０】
ラジエータ４１は、クーラントと外気との熱交換により、クーラントを冷却するように構成されている。エンジン１０とラジエータ４１とは、クーラント配管４２を介して接続されている。本発明の「冷却液通路」としてのクーラント配管４２は、クーラントが通流する通路であって、ウォータージャケット１６との間でクーラントを授受するようにエンジンブロック１１に接続されている。クーラント配管４２には、電動ポンプ４３が装着されている。
【００２１】
本実施形態のエンジン冷却装置４０は、「サーモスタットレス」あるいは「バイパスレス」構造を有している。すなわち、本実施形態においては、クーラント配管４２は、ラジエータ４１を迂回するバイパス経路のない一本の「閉ループ回路」を構成することで、電動ポンプ４３の駆動中はクーラントがラジエータ４１に常時流入するように形成されている。具体的には、クーラント配管４２のクーラント通流方向における上流側の端部は、エンジンブロック１１におけるクーラント出口に接続されている。また、クーラント配管４２のクーラント通流方向における下流側の端部は、エンジンブロック１１におけるクーラント入口に接続されている。
【００２２】
電動ポンプ４３は、遠心ポンプ本体４３ａと、これを駆動するブラシレスモータ４３ｂと、を備えている。遠心ポンプ本体４３ａは、渦巻状の羽根車を内蔵する遠心式ポンプであって、羽根車回転方向の正逆転の切換により、クーラントの通流方向を逆転させることなく流量可変に構成されている。すなわち、遠心ポンプ本体４３ａは、正転時と逆転時とでクーラントの通流方向が同一となるとともに、同一回転数にて正転時よりも逆転時の方が低流量となるように構成されている（かかる遠心ポンプ本体４３ａそれ自体は周知であるので、その構成の詳細については、本明細書では説明を省略する。）。ブラシレスモータ４３ｂは、三相ブラシレスモータ（これには回転位相を検出するセンサは設けられていない）であって、ＰＷＭ駆動信号の入力によって、正転時及び逆転時の双方にて連続駆動及び間欠駆動が可能に構成されている（電動ポンプ４３の間欠駆動については、本出願の時点ですでに周知であって、例えば、特開２００６−２１４２７９号公報、特開２００６−２１４２８１号公報、等参照。）。
【００２３】
上述の通り、エンジン冷却装置４０は、クーラント循環経路（本発明の「冷却液循環経路」に対応するものであって、ウォータージャケット１６とクーラント配管４２とラジエータ４１とを含む。）中に設けられた電動ポンプ４３の駆動状態に応じて、所定の一方向（クーラント通流方向：図中矢印参照）にクーラントを通流させつつ、ウォータージャケット１６及びラジエータ４１内におけるクーラントの通流状態（通流のオン／オフと、通流オンの場合の流量と、を含む。）を制御可能に構成されている。
【００２４】
ラジエータ４１と対向するように、冷却ファン４４が配置されている。冷却ファン４４は、クランクシャフト１４の回転に伴って回転駆動されるように、図示しない動力伝達機構を介してクランクシャフト１４と連結されている。
【００２５】
本発明の「ポンプ制御部」に対応する制御部４５は、各種のセンサ類（主要なものは後述する）やスイッチ類等からの入力に応じて、エンジンシステムＳの各部（バルブ駆動機構１９、スロットルアクチュエータ３４、インジェクタ３５、点火装置３６、電動ポンプ４３、等。）の駆動を制御するように構成されている。以下、制御部４５の構成の詳細について説明する。
【００２６】
制御部４５は、ＥＣＵ５０を備えている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び通電時に書き換え可能な不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ）等よりなるマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュータとＥＣＵ５０の外部との間に設けられたインターフェースと、を備えている。マイクロコンピュータは、上述したエンジンシステムＳの各部や上述のセンサ類等と、インターフェースを介して信号授受可能に接続されている。そして、ＥＣＵ５０は、ＣＰＵにて、ＲＯＭに予め記憶された各種の制御プログラム（ルーチン）を、ＲＯＭや不揮発性メモリに記憶されたマップ（ルックアップテーブル）等の各種データを参照しつつ実行することで、上述したエンジンシステムＳの各部の駆動を制御するための駆動制御信号を（インターフェースを介して）出力するようになっている。
【００２７】
エンジンシステムＳには、エアフローメータ５２と、吸気温センサ５３と、スロットル開度センサ５４と、アクセルポジションセンサ５５と、クランク角センサ５６と、冷却水温センサ５７と、空燃比センサ５８と、が設けられている。
【００２８】
エアフローメータ５２は、吸入空気量ＧＡ（吸気管３１を通流してシリンダ１２内に導入される吸入空気の質量流量）に対応する出力を生じるセンサであって、エアクリーナ３２とスロットルバルブ３３との間の位置にて吸気管３１に装着されている。本発明の「第二温度取得部」に相当する吸気温センサ５３は、クーラント循環経路の外側の空気である、吸気管３１内を通流する吸入空気の温度（エンジン吸気温Ｔａ）に対応する出力を生じるように構成されている。なお、本実施形態においては、この吸気温センサ５３は、エアフローメータ５２に内蔵されている。すなわち、吸気温センサ５３は、本発明の「経路周囲気温」としての、吸気管３１を通流する吸入空気の温度（この吸入空気は、後述するように、吸気管３１の内部に存在し、且つクーラント循環経路からの放熱を受けているため、通常は外気温より高温である。）を取得（検出）するように設けられている。
【００２９】
スロットル開度センサ５４は、スロットルバルブ３３の開度（スロットル開度ＴＨＡ）に対応する出力を生じるセンサであって、スロットルアクチュエータ３４に内蔵されている。アクセルポジションセンサ５５は、図示しないアクセルの操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）に対応する出力を生じるように構成されている。クランク角センサ５６は、エンジン回転速度Ｎｅの算出に用いられる信号、具体的には、クランクシャフト１４が１０度回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに当該クランクシャフト１４が３６０度回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するように、エンジンブロック１１に装着されている。
【００３０】
本発明の「第一温度取得部」に相当する冷却水温センサ５７は、エンジン冷却装置４０にて循環するクーラントの温度である冷却水温Ｔｗに対応する出力を生じるセンサであって、クーラント循環経路中に設けられている。具体的には、冷却水温センサ５７は、エンジンブロック１１におけるクーラント出口でのクーラント温度に対応する出力を生じるように、当該クーラント出口付近の位置（クーラントからエンジンブロック１１の壁材を経て直接外気に放出される熱量の影響が可及的に小さい位置：本発明の「温度取得位置」に相当する）に装着されている。すなわち、冷却水温センサ５７は、シリンダ１２の頂部に最も近接する位置でのクーラント（本発明の「温度推定対象」に相当する）の温度の推定のために、当該位置よりもクーラント通流方向における下流側で且つ可及的に当該位置に近い温度取得位置にて、冷却水温Ｔｗを取得（検出）するように設けられている。
【００３１】
空燃比センサ５８は、通流する排気中の酸素濃度に対応する出力を生じるセンサであって、排気通流方向における触媒３８よりも上流側の位置にて、排気管３７に装着されている。
【００３２】
図２には、上述の制御プログラムの実行によりＥＣＵ５０にて実現（構築）される機能ブロックが示されている。図２に示されているように、ＥＣＵ５０は、温度推定部５０１と、指令流量設定部５０２と、駆動信号出力部５０３と、を備えている。
【００３３】
温度推定部５０１は、冷却水温Ｔｗと、エンジン吸気温Ｔａと、所定の熱移動モデルと、に基づいて、エンジン内温Ｔｃ（上述の温度推定対象の温度）を推定するようになっている。ここで、「熱移動モデル」は、上述の温度推定対象から、その下流側のクーラントを経て、クーラント循環経路の外側の空気（吸入空気）に至る熱移動を、冷却水温Ｔｗ及びエンジン吸気温Ｔａをパラメータとしてモデル化したものである。この熱移動モデルの詳細については後述する。また、本実施形態においては、温度推定部５０１は、エンジン内温Ｔｃの推定に、電動ポンプ４３の駆動状態すなわちクーラントの通流状態（具体的には後述する指令流量Ｑｄ）を反映させるようになっている。
【００３４】
ＥＣＵ５０は、温度推定部５０１によって推定されたエンジン内温Ｔｃと、エンジン１０の負荷状態と、に基づいて、電動ポンプ４３の駆動を制御するようになっている。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の冷間時（冷間始動時点及びその直後の所定時間内）には電動ポンプ４３を停止させる一方、その後はエンジン内温Ｔｃ等に基づいて設定されたクーラントの流量に応じて電動ポンプ４３を正転又は逆転にて連続駆動又は間欠駆動するようになっている。特に、本実施形態においては、ＥＣＵ５０は、冷間時（暖機中）であって電動ポンプ４３の停止中に、エンジン負荷が閾値を超えた場合には、電動ポンプ４３を、暖機性を可及的に悪化させない程度の極低流量域（後述の最低流量領域）にて駆動するようになっている。
【００３５】
具体的には、ＥＣＵ５０は、ウォータージャケット１６を通流するクーラントの流量が最低流量Ｑｍｉｎ（後述）近辺の最低流量領域にて、電動ポンプ４３を、逆転且つ間欠駆動するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、電動ポンプ４３の駆動状態を、ウォータージャケット１６を通流するクーラントの流量が０から高い方に向かう順に、停止、逆転且つ間欠駆動、逆転且つ連続駆動、正転且つ間欠駆動、正転且つ連続駆動、に設定するようになっている。
【００３６】
指令流量設定部５０２は、スロットル開度センサ５４の出力に基づいて取得されたスロットル開度ＴＨＡと、クランク角センサ５６の出力に基づいて取得されたエンジン回転速度Ｎｅと、温度推定部５０１によって推定されたエンジン内温Ｔｃと、に基づいて、指令流量Ｑｄ（電動ポンプ４３の駆動によってクーラント循環経路内に形成されるクーラントの流れにおけるクーラントの質量流量：目標値）を設定するようになっている。また、指令流量設定部５０２は、設定した指令流量Ｑｄを、温度推定部５０１と駆動信号出力部５０３とに向けて出力するようになっている。
【００３７】
駆動信号出力部５０３は、入力された指令流量Ｑｄに応じて、これを実現するための電動ポンプ４３の駆動制御信号（ＰＷＭ駆動信号）を上述の態様（流量が０から高い方に向かう順に、停止、逆転且つ間欠駆動、逆転且つ連続駆動、正転且つ間欠駆動、正転且つ連続駆動）で生成するようになっている。また、駆動信号出力部５０３は、生成した駆動制御信号を、電動ポンプ４３に向けて出力するようになっている。
【００３８】
＜動作説明＞
以下、本実施形態の構成の動作について説明する。
【００３９】
温度推定部５０１は、冷却水温センサ５７の出力に基づいて取得された冷却水温Ｔｗと、吸気温センサ５３の出力に基づいて取得されたエンジン吸気温Ｔａと、所定の熱移動モデルと、に基づいて、エンジン内温Ｔｃを推定する。ここで、熱移動モデルは、温度推定対象（シリンダ１２の頂部に最も近接する位置でのクーラント：エンジン内温Ｔｃ）から、その下流側のクーラント（温度取得位置：冷却水温Ｔｗ）を経て、クーラント循環経路の外側の空気（吸入空気：エンジン吸気温Ｔａ）に至る熱移動を、冷却水温Ｔｗ及びエンジン吸気温Ｔａをパラメータとして、一般的な熱移動モデルを用いてモデル化したものである。
【００４０】
具体的には、冷却水温Ｔｗ及びエンジン吸気温Ｔａのサンプリングを所定時間Δｔ（例えば１６ｍｓｅｃ）毎に行うものとし、ある時点ｔ（ｋ）における冷却水温Ｔｗ及びエンジン吸気温ＴａをそれぞれＴｗ（ｋ）及びＴａ（ｋ）と表し、時点ｔ（ｋ）の次のサンプリングタイミングである時点ｔ（ｋ）＋Δｔを時点ｔ（ｋ＋１）と表し、時点ｔ（ｋ）の直前のサンプリングタイミングである時点ｔ（ｋ）−Δｔを時点ｔ（ｋ−１）と表すと、エンジン内温Ｔｃの推定値は、以下の式１を用いて算出される。
Ｔｃ（ｋ＋１）
＝  Ｔｗ（ｋ）
＋α１・（Ｔｗ（ｋ）−Ｔｗ（ｋ−１））
＋α２・（Ｔａ（ｋ）＋Ｔｗ（ｋ））  ・・・（式１）
【００４１】
上記の式１におけるα１及びα２は、電動ポンプ４３の停止時（すなわち指令流量Ｑｄ＝０）にて、熱透過率をＫｘｙ、熱移動に関与する媒体における熱流と直交する断面積をＡｘｙとすると（ｘｙについては、温度推定対象から温度取得位置に向かう熱移動をｃｗ、温度取得位置から吸入空気に向かう熱移動をｗａ、と表す。）、以下のように表すことができる。
α１＝Ｃｗ／（Ａｃｗ・Ｋｃｗ）  ・・・（式２）
α２＝Ａｗａ・Ｋｗａ／（Ａｃｗ・Ｋｃｗ）・・・（式３）
（上記式２中、Ｃｗはクーラントの熱容量）
【００４２】
上記のα１及びα２は、冷却水温Ｔｗとエンジン吸気温Ｔａとの２つのパラメータを用いて適合実験を行うことでマップ化され得る。但し、α１及びα２は、電動ポンプ４３が動作中である場合、クーラントの通流状態すなわち電動ポンプ４３の駆動状態に応じて変化する。そこで、α１及びα２は、冷却水温Ｔｗ、エンジン吸気温Ｔａ、及び指令流量Ｑｄの３つのパラメータを用いて適合実験を行った結果得られるマップ（図３参照）を用いて決定される。
【００４３】
制御部４５は、上述のセンサ類等の出力や温度推定部５０１によって推定されたエンジン内温Ｔｃに基づいて取得された、エンジン１０の運転状態（暖機状態）に応じて、電動ポンプ４３を含むエンジン１０の各部の動作を制御する。以下、電動ポンプ４３の駆動制御について詳述する。
【００４４】
指令流量設定部５０２は、温度推定部５０１によって推定されたエンジン内温Ｔｃに基づいて、図４の冷間時マップと図５の暖機後マップとのうちのいずれを用いるかを選択する。すなわち、指令流量設定部５０２は、推定されたエンジン内温Ｔｃが所定の閾値（例えば９５℃）以下である場合は図４の冷間時マップを選択し、閾値を超えた場合は図５の暖機後マップを選択する。そして、指令流量設定部５０２は、選択されたマップＭａｐＱｄ（ＴＨＡ，Ｎｅ）と、スロットル開度センサ５４の出力に基づいて取得されたスロットル開度ＴＨＡと、クランク角センサ５６の出力に基づいて取得されたエンジン回転速度Ｎｅと、に基づいて、指令流量Ｑｄを設定する。
【００４５】
冷間時においては、図４に示されているように、スロットル開度ＴＨＡ又はエンジン回転速度Ｎｅが所定の閾値（図中太線参照）を超えない場合は、電動ポンプ４３は停止される（指令流量Ｑｄ＝０）。これに対し、スロットル開度ＴＨＡ又はエンジン回転速度Ｎｅが閾値を超えた場合は、指令流量Ｑｄを極低流量に設定する。
【００４６】
ここで、図中「Ｑｄ０１」は、最低流量Ｑｍｉｎに相当するものである。この最低流量Ｑｍｉｎ（＝Ｑｄ０１）は、電動ポンプ４３によって安定的に実現可能な（すなわちブラシレスモータ４３ｂにおける脱調が生じない）範囲で、エンジン内温Ｔｃの推定誤差を可及的に小さくしつつ暖機性を可及的に悪化させない程度の、クーラントの最低流量である。この最低流量Ｑｍｉｎは、電動ポンプ４３を逆転駆動且つ間欠駆動することによって実現される（但し、これは、電動ポンプ４３の逆転時における定格の最低流量と必ずしも一致するとは限らない。）。また、図中「Ｑｄ１」は、上述の最低流量領域（逆転駆動且つ間欠駆動の領域）にて、間欠駆動の条件を適宜調整することで、最低流量Ｑｍｉｎよりも若干高くした流量（本実施形態においては所定の一定値）である。
【００４７】
暖機後においては、図５に示されているように、電動ポンプ４３が、スロットル開度ＴＨＡとエンジン回転速度Ｎｅとに応じて設定された指令流量Ｑｄにて駆動される。ここで、図５における最低流量領域に位置する流量（領域）Ｑｄ１は、図４と同様である。よって、本実施形態では、図５のマップにおいては、領域Ｑｄ１の内側は指令流量Ｑｄが一定値であり、領域Ｑｄ１とその外側との境界線から外側に向かうに従って指令流量Ｑｄがほぼ連続的に増加するものとする。すなわち、図５のマップは、立体的に表すとすると、平坦な窪地である領域Ｑｄ１から外側に向かうに従って標高がほぼ連続的に高くなるような形状となるものとする。
【００４８】
図５における最高流量領域Ｑｄ４に含まれる指令流量Ｑｄは、電動ポンプ４３を正転駆動且つ連続駆動することによって実現される。Ｑｄ１とＱｄ４との間の流量領域を二分した流量領域Ｑｄ２及びＱｄ３における低流量側の流量領域Ｑｄ２に含まれる指令流量Ｑｄは、電動ポンプ４３を逆転駆動且つ連続駆動することによって実現される。一方、流量領域Ｑｄ３に含まれる指令流量Ｑｄは、電動ポンプ４３を正転駆動且つ間欠駆動することによって実現される。なお、上述したように、図５における流量領域Ｑｄ１、並びに図４における流量（領域）Ｑｄ０１及びＱｄ１は、電動ポンプ４３を逆転駆動且つ間欠駆動することによって実現される。以上のような、流量（領域）に応じた電動ポンプ４３の駆動態様をまとめたものが図６である。
【００４９】
指令流量設定部５０２から出力された指令流量Ｑｄは、駆動信号出力部５０３に入力される。駆動信号出力部５０３は、入力された指令流量Ｑｄに応じてＰＷＭ駆動信号を、上述のマップに基づいて生成して、この信号を電動ポンプ４３に向けて出力する。また、指令流量設定部５０２から出力された指令流量Ｑｄは、温度推定部５０１にも入力（フィードバック）される。温度推定部５０１においては、入力された指令流量Ｑｄが、エンジン内温Ｔｃの推定に反映される。すなわち、実質的に、指令流量Ｑｄによるエンジン内温Ｔｃの補正が行われる。
【００５０】
＜作用・効果＞
以下、本実施形態の構成により奏される作用・効果について説明する。
【００５１】
本実施形態においては、電動ポンプ４３の駆動中はクーラントがラジエータ４１に常時流入するように、クーラント循環経路が構成されている。すなわち、本実施形態においては、エンジンブロック１１とラジエータ４１との間でクーラントを循環させる一本の閉ループ的なクーラント循環経路中に、連続駆動及び間欠駆動並びに適宜停止可能な電動ポンプ４３が設けられている。これにより、ラジエータ４１へのクーラントの流入状態を切り換えるためのサーモスタット等の切換バルブやバイパス流路を設けることなく、ウォータージャケット１６及びラジエータ４１内におけるクーラントの通流状態（通流のオン／オフのみならず通流オンの場合の流量）が、エンジン１０の運転状態（暖機状態）に応じて良好に制御可能となる。
【００５２】
本実施形態においては、電動ポンプ４３は、冷間時には停止される。これにより、エンジン１０の暖機が早期に完了し、運転効率（燃費）の向上やエミッション低減が図られる。特に、上述のように、クランクシャフト１４にて直接（常時）駆動される冷却ファン４４によってラジエータ４１が強制的に冷却される車両構成において、冷間時における良好な暖機性能が実現される。
【００５３】
一方、エンジン１０の暖機後は、運転状態に応じて、電動ポンプ４３が駆動される。このとき、電動ポンプ４３は、図５に示されているように、エンジン１０の運転状態に基づいて設定された指令流量Ｑｄ＝ＭａｐＱｄ（ＴＨＡ，Ｎｅ）に応じて、ＰＷＭ駆動信号により連続駆動又は間欠駆動される。特に、電動ポンプ４３を間欠駆動することで、暖機後のエンジン内温Ｔｃを運転に支障のない範囲内で高めに制御して、運転効率（燃費）を高めることができる。
【００５４】
なお、周知の通り、「連続駆動」時には、ＰＷＭ駆動信号において通電パルスが一定周期で発生しており、パルス幅を変更することで流量が制御される。一方、「間欠駆動」時には、パルス幅が所定値（例えば最小）に設定されつつ、上述の連続駆動時における通電パルスを適宜「間引く」ことによって、すなわち、間欠駆動周期を適宜設定することによって、流量が制御される。
【００５５】
但し、冷間始動後の暖機運転中であっても、エンジン負荷が高いときや加速過渡時においては、電動ポンプ４３の停止によりクーラントの通流が停止すると、熱移動の遅れやセンサ遅れにより、冷却水温Ｔｗの取得値（検出値）と実際のエンジン内温Ｔｃとの偏差が大きくなり、これによりエンジン内温Ｔｃの推定誤差も大きくなる。そこで、本実施形態においては、図４のマップに示されているように、冷間始動後の暖機運転中であっても、高負荷又は高回転の領域にて、極低流量ながらも電動ポンプ４３を間欠駆動する。これにより、暖機性能と温度の取得あるいは推定精度との両立が図られる。
【００５６】
本実施形態においては、電動ポンプ４３は、遠心ポンプ本体４３ａにおける羽根車の回転方向（正転／逆転）と、ブラシレスモータ４３ｂの駆動態様（間欠駆動／連続駆動）と、を組み合わせることで、極低流量の最低流量Ｑｍｉｎから最高流量Ｑｍａｘまでの間の幅広い流量を、安定的に実現可能である。すなわち、この電動ポンプ４３は、流量に関して幅広いダイナミックレンジを有している。特に、逆転駆動と間欠駆動とを組み合わせることで、冷却水温センサ５７の出力に基づいて取得された冷却水温Ｔｗと実際の温度推定対象の温度との誤差、ひいてはエンジン内温Ｔｃの推定誤差を可及的に小さくするための、暖機性を可及的に悪化させない程度の最低流量領域の駆動を、安定的に実現することが可能となる。また、電動ポンプ４３の正逆転にかかわらず、クーラントの通流方向が一定であるため、電動ポンプ４３の正逆転の切り換えによって温度推定精度に悪影響が及ぼされる懸念が小さい。
【００５７】
本実施形態においては、電動ポンプ４３を駆動するためのブラシレスモータ４３ｂは、回転位相を検出するセンサを用いずに駆動される（センサレス駆動）。これにより、装置コストのよりいっそうの低減が図られる。
【００５８】
ここで、周知の通り、センサレス駆動においては、起動時に、ロータの位置決めのための比較的大きな突入電流が必要となる。このため、センサレスでの間欠駆動によって低流量（特に上述のような極低流量の最低流量領域）を実現する際には、駆動周期（通電パルスの周期）を短く設定すると、単位時間あたりの突入電流の通流回数が多くなって消費電力が増大する。一方、駆動周期を長くすると、ポンプ停止時間が長くなって冷却水温Ｔｗの取得値（検出値）と実際のエンジン内温Ｔｃとの偏差が大きくなり、これによりエンジン内温Ｔｃの推定誤差も大きくなる。この点、本実施形態によれば、上述のような低流量を実現するために、電動ポンプ４３の正転／逆転と間欠駆動とが適宜組み合わせて用いられる。これにより、脱調の懸念の小さい良好な駆動と消費電力の低減とを両立させつつ、低流量が良好に実現される。
【００５９】
本実施形態においては、エンジン内温Ｔｃは、温度推定対象に流入する熱量を考慮しない熱移動モデルを用いて推定される。すなわち、この熱移動モデルは、温度推定対象（シリンダ１２の頂部に最も近接する位置でのクーラント：エンジン内温Ｔｃ）から、その下流側のクーラント（温度取得位置：冷却水温Ｔｗ）を経て、クーラント循環経路の外側の空気（吸入空気：エンジン吸気温Ｔａ）に至る熱移動を、冷却水温Ｔｗ及びエンジン吸気温Ｔａをパラメータとしてモデル化したものである。
【００６０】
ここで、熱移動モデルに用いられる冷却水温Ｔｗは、温度推定対象よりもクーラント通流方向における下流側の、すなわち、温度推定対象からの熱移動（放熱）を受けた、クーラントの温度である。また、冷却水温Ｔｗを取得するための冷却水温センサ５７の設置位置は、クーラントからエンジンブロック１１の壁材を経て直接外気に放出される熱量の影響が可及的に抑制された位置である。さらに、熱移動モデルに用いられるエンジン吸気温Ｔａは、クーラント循環経路（すなわちクーラント循環経路内のクーラント）からの放熱を受けた空気の温度である。よって、これらのパラメータと上述の熱移動モデルとを用いることで、エンジン内温Ｔｃが良好な精度で推定される。
【００６１】
ところで、エンジン１０の内部の温度推定対象の温度を推定する手法については、すでに公知のものが存在する（例えば、特許第２６６６３６６号公報、特許第２８１６４４０号公報、特開２００６−３４２６８０号公報、等参照。）。しかしながら、これらの従来の手法は、熱源である燃焼室ＣＣ内の燃焼ガスから温度推定対象を経てクーラントに至る熱移動に基づいて、温度推定対象の温度を推定するものである点で、本実施形態（本発明）の手法とは大きく異なる。
【００６２】
すなわち、上述した従来の手法においては、温度推定対象に流入する熱量と、温度推定対象から流出する熱量と、の双方を考慮しているため、熱源温度が必要となる。この点、熱源温度を所定の一定値（例えば２００℃）とした場合は、推定誤差が大きくなる。一方、熱源温度を、センサ類の出力に基づいて取得（検出）される運転状態パラメータ（エンジン回転速度Ｎｅ、負荷、等。）を用いて推定した場合は、良好な推定精度が得られるものの、適合に用いられるパラメータが多くなり、適合工数が増大する。また、温度推定の際の計算負荷も増大する。この点、本実施形態（本発明）の手法は、熱源温度を必要としない。よって、本実施形態（本発明）の手法によれば、適合に用いられるパラメータを比較的少ない数に抑え、且つ計算負荷を可及的に軽減しつつ、精度良い温度推定を行うことが可能となる。
【００６３】
図７は、エンジン内温Ｔｃの推定精度の確認実験の結果を示している。この実験にあたっては、エンジン内温Ｔｃの実測値を検出するための温度センサを追加した実験用のエンジン１０を、外気温２５℃にて、所定条件で運転した。図中、横軸は時間経過を示し、実線はエンジン内温Ｔｃの推定値、破線は同Ｔｃの実測値、一点鎖線は冷却水温センサ５７による冷却水温Ｔｗの検出値、をそれぞれ示す。なお、上記「所定条件」は、市街地における通常走行相当：ＷＭＴＣ（the  World-wide  Motorcycle  Test  Cycle）における「パート３」の試験サイクルに相当するものである。
【００６４】
図７の結果から明らかなように、電動ポンプ４３を停止させた場合、実際のエンジン内温Ｔｃ（実測値）と、冷却水温センサ５７による冷却水温Ｔｗの検出値と、の間に、相当な乖離が生じている。これは、電動ポンプ４３の停止すなわちクーラント通流停止によって、ウォータージャケット１６の上部（温度推定対象近辺）に熱がこもることで生じるものある。この点、電動ポンプ４３を極低流量域にて間欠駆動することで、暖機性を損ねることなく推定精度が向上する。
【００６５】
＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【００６６】
本発明は、上述した具体的な装置構成に限定されない。例えば、クーラント循環経路には、ヒータコアやＥＧＲクーラ等が適宜装着され得る。この場合は、ヒータコアやＥＧＲクーラへのクーラントの通流状態を制御するための切換バルブ（サーモスタット等）や分岐管が別途設けられ得る（この場合、エンジンブロック１１、クーラント配管４２、電動ポンプ４３、及びラジエータ４１からなるクーラントの流路は、「メイン流路」とも称され得る。）。本発明は、このような場合にも好適に適用され得る。
【００６７】
本発明は、上述した具体的な動作態様に限定されない。例えば、図４における流量Ｑｄ１は、所定の一定値ではなく、スロットル開度ＴＨＡとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいてマップにより設定される値であってもよい。
【００６８】
エンジン内温Ｔｃは、燃焼室ＣＣに面するシリンダ壁（シリンダ１２の上部すなわち燃焼室ＣＣに面する壁材）の温度であってもよい。また、マップを用いて設定された指令流量Ｑｄに対して、適宜、過渡補正（スロットル開度ＴＨＡの変化量等に基づく）や水温補正（エンジン内温Ｔｃに基づく）が行われてもよい。また、スロットル開度ＴＨＡに代えて、吸入空気量ＧＡやアクセル操作量ＡＣＣＰを用いることが可能である（この場合、図２の機能ブロック図も適宜変更される。）。
【００６９】
熱移動モデルの式は、上記の式１に限定されない。例えば、上記式１における２項目の「なまし」処理部分は、他の処理に適宜変更され得る。また、α１及びα２は、以下のように設定されてもよい。
・電動ポンプ４３の停止時：適合値（冷却水温Ｔｗ及びエンジン吸気温Ｔａをパラメータとするマップより取得）
・電動ポンプ４３の駆動時：α１及びα２はともに０
【符号の説明】
【００７０】
１０…エンジン、１１…本体部、１２…シリンダ、１６…ウォータージャケット、４２…クーラント配管、４３…電動ポンプ、４５…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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