(57)【要約】【課題】  内燃機関の温度変化を適切に抑制し得る冷却装置を実現する。【解決手段】  冷却装置は、冷却水通路と、温度センサと、ウォータポンプと、制御装置を備える。冷却水通路は、ラジエータと内燃機関を接続しており、冷却水が循環する。温度センサは、冷却水の温度を検出する。ウォータポンプは、冷却水を循環させる。制御装置は、温度センサの検出値が第１所定値を超えたときに、ウォータポンプの駆動時間を決定し（Ｓ８）、ウォータポンプをオン状態に切替える（Ｓ１２）。また、ウォータポンプをオン状態に切替えたときに、温度センサの検出値が第１所定値を超えているか否かに係らずウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間を設ける（Ｓ１０，Ｓ１２）。【選択図】  図２
2018021513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータと内燃機関を接続しており、冷却水が循環する冷却水通路と、
冷却水の温度を検出する温度センサと、
冷却水を循環させるウォータポンプと、
温度センサの検出値が第１所定値を超えたときに、ウォータポンプの駆動時間を決定し、ウォータポンプをオン状態に切替える制御装置と、
を備えており、
制御装置は、ウォータポンプをオン状態に切替えたときに、温度センサの検出値が第１所定値を超えているか否かに係らずウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間を設ける、内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
制御装置は、内燃機関の駆動状態に基づいて切替禁止期間の長さを決定する請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
制御装置は、内燃機関の駆動状態に基づいて、ウォータポンプの駆動時間を決定する請求項１または２に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
制御装置は、温度センサが第１所定値より高い第２所定値を超える値を検出したときに、次にウォータポンプを駆動するときに、内燃機関の駆動状態に基づいて決定された駆動時間よりも長い時間ウォータポンプを駆動する請求項３に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
制御装置は、温度センサが第１所定値より低い第３所定値未満の値を検出したときに、次にウォータポンプを駆動するときに、内燃機関の駆動状態に基づいて決定された駆動時間よりも短い時間ウォータポンプを駆動する請求項３または４に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
制御装置は、温度センサの検出値が低下している間、温度センサの検出値が第１所定値を超えているか否かに係らずウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、内燃機関の冷却装置に関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の温度上昇を抑制するため、内燃機関とラジエータの間で冷却水を循環させる技術が知られている。特許文献１は、温度センサを用いて冷却水の温度を検出し、その検出値が所定値を超えたときにウォータポンプを駆動して冷却水を循環させる。特許文献１の冷却装置は、冷却水の温度（内燃機関の近傍に設けられている温度センサの検出値）、内燃機関の負荷（回転速度等）に応じて、ウォータポンプの駆動時間を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６５６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の冷却装置は、温度センサが所定温度を超える温度を検出したときに、検出温度及び内燃機関の負荷等を考慮し、ウォータポンプの駆動時間を決定する。すなわち、特許文献１は、温度センサが検出した瞬間の温度に基づいて、ウォータポンプの駆動時間を決定する。特許文献１では、予め設定されたウォータポンプの制御周期の間は、温度センサの検出値と設定された所定温度との比較を行わない。すなわち、特許文献１は、実質的に、ウォータポンプを駆動している間、冷却水の温度を検出していない。そのため、ウォータポンプの駆動中（内燃機関の冷却中）における冷却水の温度変化に十分対応することができず、内燃機関を十分に冷却できなかったり、内燃機関が過冷却されることが起こり得る。本明細書は、内燃機関の温度変化を適切に抑制し得る冷却装置を実現する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示する内燃機関の冷却装置は、ウォータポンプの駆動状態（オンしているか、オフしているか）に依らず、冷却水の温度を検出する。すなわち、冷却水の温度が上昇しているときも、下降しているときも、冷却水の温度を検出する。それにより、冷却水の温度変化を精度よく検出し、冷却水の温度を適切な範囲に保つことができる。また、本明細書で開示する冷却装置は、温度センサが水温を検出した時と、ウォータポンプの駆動により水温が低下し始める時に時間差が存在することに着目し、ウォータポンプの駆動が停止した後に、冷却水の温度（温度センサの検出値）がウォータポンプを駆動すべき温度に達していてもウォータポンプをオフ状態からオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間を設ける。これにより、ウォータポンプを駆動した影響が冷却水の温度に反映される前に再度ウォータポンプを駆動し、冷却水の温度が過剰に低下することが抑制される。
【０００６】
なお、本明細書では、「ウォータポンプをオンする」，「ウォータポンプを駆動する」という２つの表現を用いている。「ウォータポンプをオンする」とは、ウォータポンプを停止状態から冷却水を循環させることが可能な状態に切替えることであり、「ウォータポンプを駆動する」とは、ウォータポンプを所定時間オン状態に維持して冷却水を循環させる（所定時間終了後はオフ状態にする）ことである。冷却水を循環させるという点においては、両者は実質的に同意である。
【０００７】
本明細書で開示する内燃機関の冷却装置は、冷却水通路と、温度センサと、ウォータポンプと、制御装置を備えている。冷却水通路は、ラジエータと内燃機関を接続している。冷却水通路内を、冷却水が循環する。温度センサは、冷却水の温度を検出する。ウォータポンプは、冷却水を循環させる。制御装置は、温度センサの検出値が第１所定値を超えたときに、ウォータポンプの駆動時間を決定し、ウォータポンプをオン状態に切替える。また、制御装置は、ウォータポンプをオン状態に切替えたときに、温度センサの検出値が第１所定値を超えているか否かに係らずウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間を設ける。
【０００８】
上記の冷却装置は、ウォータポンプをオン状態に切替えたときに、ウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間も設定することにより、ウォータポンプを駆動した効果（水温の低下）が冷却水の温度に反映されるまでの間、ウォータポンプを再度オン状態に切替えることを禁止する。冷却水の温度が過度に低下し、内燃機関が過冷却されることが抑制され、内燃機関の温度変化を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】冷却装置の概略図を示す。
【図２】ウォータポンプの制御を説明するためのフローチャートを示す。
【図３】ウォータポンプ駆動時間を決定するためのフローチャートを示す。
【図４】ウォータポンプの制御を説明するためのタイミングチャートを示す。
【図５】ウォータポンプの制御を説明するためのタイミングチャートを示す。
【図６】内燃機関の負荷とウォータポンプ駆動時間の関係を示す。
【図７】内燃機関の負荷と切替禁止期間の関係を示す。
【図８】実施例の冷却装置を用いたときの冷却水の温度変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施例の主要な特徴を以下に列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
【００１１】
本明細書で開示する冷却装置は、自動車（二輪車及び四輪車を含む）の内燃機関を冷却するために用いられる。その冷却装置は、簡素な構造とすることが可能であり、特に二輪車の内燃機関を冷却するために好適に用いられる。冷却装置は、ラジエータと内燃機関を接続している冷却水通路を備えている。冷却水通路内に冷却水が封止されており、冷却水がラジエータと内燃機関の間を循環することによって内燃機関が冷却される。また、冷却装置は、冷却水の温度を検出する温度センサと、冷却水を循環させるウォータポンプと、ウォータポンプの駆動（ウォータポンプのオン・オフの切替え）を制御する制御装置を備えている。
【００１２】
制御装置は、温度センサの検出値が第１所定値を超えたときに、ウォータポンプをオフ状態からオン状態に切替える。また、制御装置は、ウォータポンプをオン状態に切替えるときに、ウォータポンプの駆動時間を決定する。制御装置は、決定した駆動時間の間、ウォータポンプを駆動する。ウォータポンプの駆動時間は、固定値、あるいは、内燃機関の駆動状態により決定することができる。ウォータポンプの駆動時間の詳細については後述する。なお、特に限定されるものではないが、温度センサは、ウォータポンプのオン・オフ状態に係らず、８〜５０ｍ秒毎に冷却水の温度を検出し、一例として３２ｍ秒毎に検出する。また、特に限定されるものではないが、第１所定値は、８０℃以上９０℃未満に設定されており、一例として８５℃である。
【００１３】
制御装置は、ウォータポンプをオン状態に切替えたときに、温度センサの検出値が第１所定値を超えているか否かに係らずウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間を設ける。具体的には、温度センサの検出値が第１所定値を超えたときに、ウォータポンプをオンしてウォータポンプの駆動を行う。そして、ウォータポンプをオンしたときに、切替禁止期間を設ける。切替禁止期間の間は、温度センサが第１所定値を超える値を検出しても、ウォータポンプの駆動を行わない（ウォータポンプを再度オンしない）。切替禁止期間を設けることにより、ウォータポンプの駆動効果が冷却水の温度に反映されるまでの間、ウォータポンプが再度オンすることが防止される。その結果、冷却水の温度が過度に低下し、内燃機関が過冷却され、内燃機関の燃焼効率が低下することが抑制される。
【００１４】
なお、ウォータポンプがオフ状態のときだけでなく、ウォータポンプの駆動中（ウォータポンプがオンしている状態のとき）に温度センサが第１所定値を超える温度を検出しても、ウォータポンプの駆動時間が延長されることはない。
【００１５】
また、切替禁止期間は、ウォータポンプの駆動開始から冷却水の温度が低下し始めるまでの時間より長くなるように設定されることが好ましい。さらに、切替禁止期間は、ウォータポンプの駆動開始から冷却水の水温が下降から上昇に転じるまでの時間より短くなるように設定されることが好ましい。すなわち、切替禁止期間は、冷却水の温度が低下している間に終了することが好ましい。なお、切替禁止期間の長さは、固定値であってもよいし、内燃機関の駆動状態に基づいて決定してもよい。固定値の場合、特に限定されるものではないが、切替禁止期間の長さは、１秒以上６秒以下に設定することができる。
【００１６】
内燃機関の駆動状況として、内燃機関の回転数、インジェクタ噴射時間、スロットル開度、吸気管圧力等の内燃機関の負荷が挙げられる。切替禁止期間の長さを内燃機関の駆動状態に基づいて決定する場合、上記した内燃機関に関するパラメータと切替禁止期間のマップを予め作成し、そのマップに基づいてウォータポンプの切替禁止期間を決定することができる。あるいは、ウォータポンプの駆動時間は、上記した内燃機関に関するパラメータに基づいて作成した数式より算出することもできる。
【００１７】
なお、制御装置は、切替禁止期間と併せて、あるいは、切替禁止期間とは別に、温度センサの検出値が低下している間、ウォータポンプの駆動を禁止することもできる。すなわち、「（前回の温度センサの検出値）−（今回の温度センサの検出値）＞０」の場合、温度センサの検出値が第１所定値を超えていても、ウォータポンプの駆動を禁止することができる。
【００１８】
上記したように、ウォータポンプの駆動時間は、固定値、あるいは、内燃期間の駆動状態により決定される。ウォータポンプの駆動時間を固定値とする場合、温度センサの検出値が第１所定値を超えたときに、ウォータポンプをオン状態に切替えるとともに予め設定された駆動時間（固定値）の間、ウォータポンプを駆動する。ウォータポンプの駆動時間を固定値とする場合、ウォータポンプの駆動時間は、切替禁止期間の長さより短いことが好ましい。特に限定されるものではないが、ウォータポンプの駆動時間を固定値とする場合、ウォータポンプの駆動時間は、０．３秒以上３．０秒以下の間に設定することができる。ウォータポンプの駆動時間を０．３秒以上に設定することにより、駆動時間がウォータポンプを駆動するモータの性能から定まる最短通電時間より長くなり、ウォータポンプを確実に駆動することができる。また、ウォータポンプの駆動時間を３．０秒以下とすることにより、内燃機関が過冷却されることを抑制することができる。
【００１９】
また、制御装置は、内燃機関の駆動状態に基づいてウォータポンプの駆動時間を決定してもよい。内燃機関の駆動状況として、内燃機関の回転数、インジェクタ噴射時間、スロットル開度、吸気管圧力等の内燃機関の負荷が挙げられる。ウォータポンプの駆動時間を内燃機関の駆動状態に基づいて決定する場合、上記した内燃機関に関するパラメータと駆動時間のマップを予め作成し、そのマップに基づいてウォータポンプの駆動時間を決定することができる。あるいは、ウォータポンプの駆動時間は、上記した内燃機関に関するパラメータに基づいて作成した数式より算出することもできる。なお、内燃機関の駆動状態に基づいてウォータポンプの駆動時間を決定する場合であっても、ウォータポンプの駆動時間は、ウォータポンプを駆動するモータの性能から定まる最短通電時間より長いことが好ましい。典型的に最短通電時間は０．３〜０．８秒であり、一例として０．６秒が挙げられる。
【００２０】
内燃機関の駆動状態に基づいてウォータポンプの駆動時間を決定する場合、ウォータポンプを駆動した後であって次にウォータポンプをオンする（第１所定値を超える）までの間に温度センサが第１所定値より高い第２所定値を超える値を検出した場合、次にウォータポンプをオンするときに、内燃機関の駆動状態に基づいて決定された駆動時間よりも長い時間ウォータポンプを駆動してもよい。具体的には、温度センサの検出値が第１所定値を超えてｎ回目のウォータポンプの駆動を開始した後温度センサが第２所定値を超える値を検出した場合、ｎ+１回目のウォータポンプの駆動時間は、内燃機関の駆動状態に基づいて決定されるウォータポンプの駆動時間より長くする。すなわち、ｎ+１回目は、内燃機関の駆動状態に基づいて決定されるウォータポンプの駆動時間を長く修正した第１修正駆動時間ウォータポンプを駆動する。これにより、内燃機関に蓄積されている熱を取り除くことができる。
【００２１】
特に限定されるものではないが、第２所定値は、９０℃以上１００℃以下に設定されており、一例として９５℃である。また、第１修正駆動時間は、内燃機関の駆動状態に基づいて決定されたウォータポンプの駆動時間に所定値を加算した値であってもよいし、決定されたウォータポンプの駆動時間に係数α（α＞１）を乗算して算出した値であってもよい。係数αは、１．０５以上１．５０以下の間で適宜選択することができ、一例として１．１が挙げられる。
【００２２】
内燃機関の駆動状態に基づいてウォータポンプの駆動時間を決定する場合、ウォータポンプを駆動した後であって次にウォータポンプをオンする（第１所定値を超える）までの間に温度センサが第１所定値より低い第３所定値未満の値を検出した場合、次にウォータポンプをオンするときに、内燃機関の駆動状態に基づいて決定された駆動時間よりも短い時間ウォータポンプを駆動してもよい。具体的には、温度センサの検出値が第１所定値を超えてｎ回目のウォータポンプの駆動を開始した後温度センサが第３所定値未満の値を検出した場合、ｎ+１回目のウォータポンプの駆動時間は、内燃機関の駆動状態に基づいて決定されるウォータポンプの駆動時間より短くする。すなわち、ｎ+１回目は、内燃機関の駆動状態に基づいて決定されるウォータポンプの駆動時間を短く修正した第２修正駆動時間ウォータポンプを駆動する。これにより、内燃機関が過冷却されることを防止することができる。
【００２３】
特に限定されるものではないが、第３所定値は、７８℃以下に設定されており、一例として７５℃である。また、第２修正駆動時間は、内燃機関の駆動状態に基づいて決定されたウォータポンプの駆動時間から所定値を除算した値であってもよいし、決定されたウォータポンプの駆動時間に係数β（β＜１）を乗算して算出した値であってもよい。係数βは、０．５以上０．９５以下の間で適宜選択することができ、一例として０．８が挙げられる。
【実施例】
【００２４】
図１を参照し、冷却装置１００について説明する。冷却装置１００は、冷却水通路４と、ウォータポンプ６と、温度センサ１２と、制御装置１８を備えている。冷却水通路４は、エンジン（内燃機関）１０とラジエータ２を接続している。冷却水通路４は、第１通路４ａと第２通路４ｂを備えている。第１通路４ａ内は、ラジエータ２で冷却された冷却水が矢印８方向に移動する。第１通路４ａから導入された冷却水により、エンジン１０が冷却される。第２通路４ｂ内は、エンジン１０で加熱された（エンジン１０を冷却した）冷却水が矢印１４方向に移動する。エンジン１０で加熱された冷却水は、ラジエータ２で冷却される。ウォータポンプ６は、エンジンとラジエータ２の間で、冷却水を循環させる。温度センサ１２は、エンジン１０の出口部分の冷却水の温度を検出する。すなわち、温度センサ１２は、エンジン１０で加熱された後の冷却水の温度を検出する。温度センサ１２で検出された検出値は、制御装置１８に送られる。制御装置１８は、温度センサ１２の検出値に基づいて、ウォータポンプ６のオン・オフを制御する。なお、温度センサ１２の検出値が送られる制御装置は、ウォータポンプ６のオン・オフを制御する制御装置と別であってもよい。
【００２５】
図２から図４を参照し、冷却装置１００の動作について説明する。図４は、温度センサ１２で検出した冷却水の温度と、ウォータポンプ６のオン・オフのタイミング示すタイミングチャートである。図４の各点「●」が、温度センサ１２で検出された冷却水の温度である。冷却装置１００では、エンジン１０の始動後、温度センサ１２が、３２ｍ秒毎に冷却水の温度を検出する（ステップＳ２）。検出した温度は、制御装置１８に送られる。
【００２６】
図４に示すように、エンジン１０の駆動に伴い、冷却水の温度は上昇する（タイミングｔ０〜ｔ１）。制御装置１８は、温度センサ１２の検出値（水温）と第１所定値の比較を行う（ステップＳ４）。冷却装置１００では、第１所定値を８５℃に設定している。冷却水の温度が第１所定値未満のとき（ステップＳ４：ＮＯ）、ウォータポンプ６を駆動することなく、温度センサ１２で冷却水の温度を繰り返し検出する（ステップＳ２）。冷却水の温度が第１所定値を超え（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ウォータポンプ６をオン状態に切替えることを禁止する切替禁止期間ではない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、エンジン１０の駆動状態に基づいてウォータポンプ６の駆動時間（ＷＰ駆動時間）を決定し（ステップＳ８）、エンジン１０の駆動状態に基づいて切替禁止期間を決定する（ステップＳ１０）。なお、必要であれば、ステップＳ８において、ＷＰ駆動時間を修正する。ＷＰ駆動時間を修正する条件にについては後述する。
【００２７】
ＷＰ駆動時間と切替禁止期間を決定した後、図４に示すように、ウォータポンプ６の駆動を開始するとともに切替禁止期間Ｄ１のカウントを開始する（タイミングｔ１〜ｔ２，ステップＳ１２）。ＷＰ駆動時間と切替禁止期間の決定方法については後述する。制御装置１８は、ＷＰ駆動時間（図４の時間Ｗ１）が終了するまでウォータポンプ６を駆動し続ける（ステップＳ１４：ＮＯ）。ＷＰ駆動時間が終了すると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ウォータポンプ６の駆動を停止する（ステップＳ１６）。なお、時間Ｗ１は、ステップＳ８でＷＰ駆動時間を修正した場合は修正後のＷＰ駆動時間であり、修正しなかった場合はエンジン１０の駆動状態に基づいて決定したＷＰ駆動時間である。
【００２８】
以上のように、冷却装置１００は、ウォータポンプ６の状態（オン状態、オフ状態）に係らず冷却水の温度を測定し続け、冷却水の温度が第１所定値を超えると、ウォータポンプ６をオンし、エンジン１０の駆動状態に応じた時間（ＷＰ駆動時間）ウォータポンプ６を駆動する動作を行う。また、冷却装置１００では、ウォータポンプ６の駆動を開始すると同時に、冷却水の温度が第１所定値を超えてもウォータポンプ６をオンすることを禁止する期間（切替禁止期間）を設ける。切替禁止期間は、エンジン１０の駆動状態に応じて決定する。具体的には、切替禁止期間Ｄ１（タイミングｔ１〜ｔ２）の間は、タイミングｔ２０のように冷却水の温度が第１所定値を超えていても、ウォータポンプ６をオンしない。すなわち、図２のフローにおいて、ステップＳ６で切替禁止期間と判断されると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ４で冷却水の温度が第１所定値を超えていると判断されても（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ８へ進むことなく、冷却水の温度を検出し続ける（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、図３及び図４を参照し、ＷＰ駆動時間の決定及び修正方法について説明する（図２のステップＳ８）。冷却水の温度が第１所定値を超え、切替禁止期間でない場合、まず、ステップＳ２０において、エンジン１０の駆動状態に基づいてＷＰ駆動時間を決定する。次に、前回ウォータポンプ６をオンして以降、冷却水の温度が第２所定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ２２）。例えば、図４のタイミングｔ３，ｔ８，ｔ１１の場合、前回ウォータポンプ６をオンして以降、冷却水の温度が９５℃（第２所定値）を超えていない（タイミングｔ１〜ｔ３，ｔ６〜ｔ８，ｔ８〜ｔ１１，ステップＳ２２：ＮＯ）。そのため、タイミングｔ３，ｔ８，ｔ１１ではステップＳ２６に進む。
【００３０】
それに対して、タイミングｔ６の場合、前回ウォータポンプ６をオンして以降（タイミングｔ３以降）、タイミングｔ４で冷却水の温度が第２所定値を超えている（ステップＳ２２：ＹＥＳ）。この場合、ステップＳ２４に進み、エンジン１０の駆動状態に基づいて決定したＷＰ駆動時間を長く修正し、第１修正ＷＰ駆動時間を作成する。制御装置１８は、第１修正ＷＰ駆動時間（図４の時間Ｗ３）が終了するまでウォータポンプ６を駆動し続ける（図２及び３のステップＳ１２〜Ｓ１６）。
【００３１】
なお、タイミングｔ３でも、そのときのエンジン１０の駆動状態に基づいて適切なＷＰ駆動時間（図４の時間Ｗ２）が設定される。同様に、タイミングｔ６でも、そのときのエンジン１０の駆動状態に基づいて適切なＷＰ駆動時間が設定される。しかしながら、タイミングｔ３以降にエンジン１０の負荷が増大するような状況が生じた場合（例えば、急加速、登坂等）、タイミングｔ４に示すように冷却水の温度が第２所定値を超えることが起こり得る。冷却装置１００では、冷却水の温度が第２所定値を超えたときに、次にウォータポンプ６を駆動するときに、エンジン１０の駆動状態に基づいて適切に決定されたＷＰ駆動時間をさらに延長し、エンジン１０に蓄積されている熱を取り除く動作を行う。
【００３２】
図３のステップＳ２６以降の説明を続ける。ステップＳ２６では、前回ウォータポンプ６をオンして以降、冷却水の温度が第３所定値未満になったか否かを判定する。例えば、図４のタイミングｔ３，ｔ８の場合、前回ウォータポンプ６をオンして以降（タイミングｔ１〜ｔ３，ｔ６〜ｔ８）、冷却水の温度が７５℃（第３所定値）未満となっていない（ステップＳ２６：ＮＯ）。そのため、タイミングｔ３，ｔ８ではステップＳ３０に進む。この場合、エンジン１０の駆動状態に基づいて決定したＷＰ駆動時間を修正することなく、ＷＰ駆動時間（図４の時間Ｗ２，Ｗ４）が終了するまでウォータポンプ６を駆動し続ける（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。
【００３３】
タイミングｔ１１の場合、前回ウォータポンプ６をオンして以降（タイミングｔ８以降）、タイミングｔ９で冷却水の温度が第３所定値未満となっている（ステップＳ２６：ＹＥＳ）。この場合、ステップＳ２８に進み、エンジン１０の駆動状態に基づいて決定したＷＰ駆動時間を短く修正し、第２修正ＷＰ駆動時間を作成する。制御装置１８は、第２修正ＷＰ駆動時間（図４の時間Ｗ５）が終了するまでウォータポンプ６を駆動し続ける（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。
【００３４】
図１及び図４を参照し、上述の制御をまとめて説明する。タイミングｔ０〜ｔ１の間、温度センサ１２は冷却水の温度を検出し続ける。温度センサ１２が第１所定値（８５℃）以上の温度を検出していないので、ウォータポンプ６はオフしている。タイミングｔ１において、温度センサ１２が第１所定値以上の温度を検出している。制御装置１８は、タイミングｔ１でウォータポンプ６をオンし、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定したＷ１時間ウォータポンプ６を駆動する。同時に、タイミングｔ１において、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定した切替禁止期間（期間Ｄ１）のカウントを開始する。期間Ｄ１の間（タイミングｔ１〜ｔ２）は、冷却水の温度に依らず、ウォータポンプ６をオンしない。
【００３５】
期間Ｄ１の終了後（タイミングｔ２以降）、タイミングｔ３において、温度センサ１２が第１所定値以上の温度を検出している。制御装置１８は、タイミングｔ３でウォータポンプ６をオンし、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定したＷ２時間ウォータポンプ６を駆動する。同時に、タイミングｔ３において、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定した切替禁止期間（期間Ｄ２）のカウントを開始する。期間Ｄ２の間（タイミングｔ３〜ｔ５）は、冷却水の温度に依らず、ウォータポンプ６をオンしない。
【００３６】
期間Ｄ２の終了後（タイミングｔ５以降）、タイミングｔ６において、温度センサ１２が第１所定値を超える温度を検出している。制御装置１８は、タイミングｔ６でウォータポンプ６をオンし、エンジン１０の駆動状況に基づいてＷＰ駆動時間を決定する。タイミングｔ３以降（タイミングｔ４）に温度センサ１２が第２所定値（９５℃）を超える温度を検出している。そのため、タイミングｔ６では、ＷＰ駆動時間を長く修正したＷ３時間（第１修正ＷＰ駆動時間）ウォータポンプ６を駆動する。同時に、タイミングｔ６において、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定した切替禁止期間（期間Ｄ３）のカウントを開始する。期間Ｄ３の間（タイミングｔ６〜ｔ７）は、冷却水の温度に依らず、ウォータポンプ６をオンしない。
【００３７】
期間Ｄ３の終了後（タイミングｔ７以降）、タイミングｔ８において、温度センサ１２が第１所定値以上の温度を検出している。制御装置１８は、タイミングｔ８でウォータポンプ６をオンし、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定したＷ４時間ウォータポンプ６を駆動する。同時に、タイミングｔ８において、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定した切替禁止期間（期間Ｄ４）のカウントを開始する。期間Ｄ４の間（タイミングｔ８〜ｔ１０）は、冷却水の温度に依らず、ウォータポンプ６をオンしない。
【００３８】
期間Ｄ４の終了後（タイミングｔ１０以降）、タイミングｔ１１において、温度センサ１２が第１所定値を超える温度を検出している。制御装置１８は、タイミングｔ１１でウォータポンプ６をオンし、エンジン１０の駆動状況に基づいてＷＰ駆動時間を決定する。タイミングｔ８以降（タイミングｔ９）に温度センサ１２が第３所定値（７５℃）未満の温度を検出している。そのため、タイミングｔ１１では、ＷＰ駆動時間を短く修正したＷ５時間（第２修正ＷＰ駆動時間）ウォータポンプ６を駆動する。同時に、タイミングｔ１１において、エンジン１０の駆動状況に基づいて決定した切替禁止期間（期間Ｄ５）のカウントを開始する。期間Ｄ５の間（タイミングｔ１１〜ｔ１２）は、冷却水の温度に依らず、ウォータポンプ６をオンしない。
【００３９】
ここで、図６を参照し、エンジンの駆動状況に基づくＷＰ駆動時間の決定方法について説明する。グラフの横軸はエンジン回転数を示し、縦軸はＷＰ駆動時間を示している。曲線３０、３２，３４及び３６は、各々インジェクタの噴射時間が２ｍ秒，４ｍ秒，６ｍ秒及び８ｍ秒のときのＷＰ駆動時間を示している。図６に示しているように、エンジンの回転数が大きくなる（エンジン負荷が増大する）に従って、ＷＰ駆動時間を長く設定する。また、インジェクタの噴射時間が長くなる（エンジン負荷が増大する）に従って、ＷＰ駆動時間を長く設定する。典型的に、エンジン負荷が増大すると、エンジンの発熱が増大し、冷却水の温度も上昇する。そのため、エンジンの負荷の増大に伴ってＷＰ駆動時間を長く設定することにより、冷却水の温度が過剰に上昇することを防止することができる。このように、エンジンの負荷に基づいてＷＰ駆動時間を設定することにより、効率的にエンジンを冷却することができる。冷却装置１００は、温度センサ１２が第１所定値を超える温度を検出したときに、図６のグラフに基づいてＷＰ駆動時間を決定する。
【００４０】
次に、図７を参照し、エンジンの駆動状況に基づく切替禁止時間の決定方法について説明する。グラフの横軸はエンジン回転数を示し、縦軸は切替禁止期間を示している。曲線４０、４２，４４及び４６は、各々インジェクタの噴射時間が２ｍ秒，４ｍ秒，６ｍ秒及び８ｍ秒のときの切替禁止期間を示している。図７に示しているように、エンジンの回転数が大きくなる（エンジン負荷が増大する）に従って、切替禁止期間を短く設定する。また、インジェクタの噴射時間が長くなる（エンジン負荷が増大する）に従って、切替禁止期間を短く設定する。エンジン負荷の増大に伴い、冷却水の温度が上昇し易くなる。そのため、エンジン負荷の増大の伴って切替禁止期間を短く設定することにより、効率的にエンジンを冷却することができる。
【００４１】
図８を参照し、冷却装置１００を用いたときの冷却水の温度変化について説明する。図８の横軸はエンジンの駆動を開始した後のエンジン駆動時間を示し、縦軸は冷却水の温度（温度センサの検出値）を示している。曲線５０は、冷却装置１００を用いた結果、すなわち、ウォータポンプ６の駆動と同時に切替禁止期間を設けた結果を示している。曲線５２は、比較例の冷却装置を用いたときの冷却水の温度であり、切替禁止期間を設けることなく、冷却水の温度を６秒毎に測定し、冷却水の温度が第１所定温度を超えたときにウォータポンプを所定時間駆動した結果を示している。なお、比較例の冷却装置は、冷却水の温度が過剰に高くならないようにウォータポンプの駆動時間を設定している。
【００４２】
図８に示すように、切替禁止期間を設けることにより、冷却装置１００は、比較例の冷却装置よりも冷却水の温度変動を小さくできることが確認された。特に、冷却装置１００は、冷却水の温度が低くなり過ぎることを防止できることが確認された。すなわち、冷却装置１００を用いることによって、比較例の冷却装置よりもエンジンが過冷却されることを防止できること確認された。このように、ウォータポンプの駆動状態に依らず冷却水の温度を検出し、冷却水の温度が第１所定値を超えていてもウォータポンプの駆動を禁止する切替禁止期間を設けることにより、エンジンの過冷却を抑制することができ、エンジンの温度変化を抑制することができることが確認された。
【００４３】
以上のように、ウォータポンプの駆動と同時に、温度センサの検出値に係らずウォータポンプを再度オンすることを禁止する期間（切替禁止期間）を設けることにより、ウォータポンプを駆動した効果が冷却水の温度変化に反映される前にウォータポンプが再駆動することを防止することができる。これにより、冷却水の温度が過度に下がり、エンジンが過冷却されることを防止することができる。また、前回のウォータポンプの駆動から今回ウォータポンプをオンするまでの間に冷却水の温度が所定値（第２所定値）を超えた場合に、今回のウォータポンプの駆動を長くすることにより、エンジンに蓄積された熱を取り除くことができる。さらに、前回のウォータポンプの駆動から今回ウォータポンプをオンするまでの間に冷却水の温度が所定値（第３所定値）未満となった場合に、今回のウォータポンプの駆動を短くすることにより、エンジンが過冷却されることを防止することができる。また、ウォータポンプをオンするときのエンジンの駆動状態に応じて切替禁止期間，ＷＰ駆動時間を決定することにより、冷却水の温度変化を小さくすることができる。
【００４４】
なお、切替禁止期間Ｄとともに、または、切替禁止期間Ｄに代えて、第２の切替禁止期間Ｅを設けてもよい。図５は、切替禁止期間Ｄとともに第２の禁止期間Ｅを設けた例を示している。図５に示すように、切替禁止期間Ｄの間は（〜タイミングｔ３１）、温度センサの検出値が第１所定値（８５℃）を超えても、ウォータポンプを駆動しない（タイミングｔ３０）。図５に示す例では、切替禁止期間Ｄの終了後に、タイミングｔ３２で冷却水の温度が第１所定値を超えている。しかしながら、タイミングｔ３２の水温は、タイミングｔ３０の水温より低い。すなわち、切替禁止期間Ｄの終了後も冷却水の温度が低下し続けている。このような場合、切替禁止期間Ｄの終了後であっても、温度センサが第１所定値を超える温度を検出したときにウォータポンプを駆動すると（タイミングｔ３２）、冷却水の温度がさらに低下し、エンジンが過冷却されることがある。そのため、「（前回の温度センサの検出値）−（今回の温度センサの検出値）＞０」の間を第２の切替禁止期間Ｅとし、ウォータポンプをオン状態に切替えることを禁止する。第２の切替禁止期間Ｅは、タイミングｔ３３，３４のように、冷却水の温度上昇が確認されたとき、すなわち、「（前回の温度センサの検出値）−（今回の温度センサの検出値）≦０」が確認されたときに終了する。第２の切替禁止期間Ｅの終了後、冷却水の温度が第１所定値を超えたときにウォータポンプを駆動する（タイミングｔ３５）。第２の切替禁止期間Ｅを設けることによっても、エンジンの過冷却を抑制することができる。
【００４５】
上記実施例では、ウォータポンプの駆動を開始する（ウォータポンプをオン状態に切替える）ときのエンジンの駆動状況に基づいて、ＷＰ駆動時間及び切替禁止時間を決定する例について説明した。しかしながら、ＷＰ駆動時間及び／又は切替禁止時間は、固定値であってもよい。なお、ＷＰ駆動時間及び／又は切替禁止時間が固定値であっても、前回のウォータポンプの駆動から今回のウォータポンプの駆動までの間に冷却水の温度が特定の温度範囲外（第２所定値を超える、又は、第３所定値未満）となった場合、ＷＰ駆動時間を修正してウォータポンプを駆動してもよい。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４７】
２：ラジエータ
４：冷却水通路
６：ウォータポンプ
１０：内燃機関
１２：温度センサ
１００：冷却装置
【図１】
2018021513.tif 000003
【図２】
2018021513.tif 000004
【図３】
2018021513.tif 000005
【図４】
2018021513.tif 000006
【図５】
2018021513.tif 000007
【図６】
2018021513.tif 000008
【図７】
2018021513.tif 000009
【図８】
2018021513.tif 000010