(57)【要約】【課題】冷房要求がある状態で自動停止が実行されることによりウォータジャケットの冷却水が沸騰することを抑えることのできる内燃機関の冷却装置を提供する。【解決手段】この冷却装置は、内燃機関１０のウォータジャケットＷを通過した冷却水をヒータコア１８に供給するヒータ用冷却水経路５２と、ヒータ用冷却水経路５２に設けられており電動モータ２０Ｍによって駆動される第２ポンプ２０と、ヒータ用冷却水経路５２を開閉する制御弁１６とを有している。冷却用制御装置１００は、冷房要求があっても機関運転の自動停止条件が成立しており且つウォータジャケットで受熱した冷却水の温度が所定の実行温度以上であるときには、制御弁１６を開弁すると共に第２ポンプ２０を駆動することによりヒータ用冷却水経路５２内の冷却水を循環させる循環処理を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の自動停止条件が成立するときには機関運転が自動停止される内燃機関の冷却装置であって、
前記内燃機関は、車室内に送風される空気の温度を冷房要求に応じて調整する空調装置を備える車両に搭載されるものであり、
前記空調装置は、車室内に送風される空気を冷却するエバポレータと、前記エバポレータよりも空気流れ方向の下流に配設されるヒータコアとを含み、
前記冷却装置は、
前記内燃機関に設けられたウォータジャケットと、
ラジエータと
前記ウォータジャケットと前記ラジエータとを接続し、前記ウォータジャケットと前記ラジエータとの間で冷却水を循環させるラジエータ用冷却水経路と、
前記ラジエータ用冷却水経路に設けられており前記機関運転の自動停止中は駆動停止する第１ポンプと、
前記ウォータジャケットと前記ヒータコアとを接続し、前記ウォータジャケットと前記ヒータコアとの間で冷却水を循環させるヒータ用冷却水経路と、
前記ヒータ用冷却水経路に設けられており電動モータによって駆動される第２ポンプと、
前記ウォータジャケットで受熱した冷却水の温度を検出するセンサと、
前記ヒータ用冷却水経路を開閉する制御弁と、
前記第２ポンプの駆動及び前記制御弁の開閉を制御する制御装置と、を備えており、
前記制御装置は、
前記冷房要求があるときには前記第２ポンプの駆動を停止する一方で、前記冷房要求があっても前記自動停止条件が成立しており且つ前記センサで検出された冷却水の温度が所定の実行温度以上であるときには、前記制御弁を開弁するとともに前記第２ポンプを駆動することにより前記ヒータ用冷却水経路の冷却水を循環させる循環処理を実行する
内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記実行温度よりも低い温度に設定された値を停止温度としたときに、
前記制御装置は、前記循環処理の実行中に前記センサで検出された冷却水の温度が前記停止温度以下になったときには、前記第２ポンプの駆動を停止するとともに前記制御弁を閉弁する
請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
前記実行温度よりも低い温度に設定された値を停止温度としたときに、
前記制御装置は、前記循環処理の実行中に前記センサで検出された冷却水の温度が前記停止温度以下になったときには、前記制御弁の開弁状態を保持しつつ前記第２ポンプの駆動を停止する
請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記循環処理を開始してからの前記第２ポンプの駆動時間が所定の閾値以上であるときには、前記循環処理の実行中に前記センサで検出された冷却水の温度が前記停止温度を超えていても前記第２ポンプの駆動を停止する
請求項２または３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】
本発明は、内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、車室内に送風される空気を冷却するエバポレータや、このエバポレータよりも空気流れ方向の下流に配設されており空気を暖めるヒータコアを有しており、車室内に送風される空気の温度を冷房要求に応じて調整する空調装置が備えられている。
【０００３】
また、例えば特許文献１には、自動停止条件が成立すると機関運転を自動停止する内燃機関を冷却する装置として、同内燃機関のウォータジャケット及びラジエータの間で冷却水を循環させるラジエータ用冷却水経路と、ウォータジャケット及び上記ヒータコアの間で冷却水を循環させるヒータ用冷却水経路とを備える冷却装置が記載されている。また、この冷却装置は、ヒータ用冷却水経路やラジエータ用冷却水経路を開閉する制御弁や、冷却水の温度が目標温度となるように制御弁を制御する制御装置も備えている。そして、自動停止の実行中には、制御弁の状態を自動停止直前の状態に維持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−８８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ラジエータ用冷却水経路に設けられているポンプが、機関運転の自動停止中に駆動が停止されるポンプ、例えば内燃機関のクランクシャフトの回転に連動する機械式のポンプなどである場合には、自動停止の実行中に、ウォータジャケット及びラジエータの間における冷却水の循環が停止する。
【０００６】
他方、冷房要求があるときには、ヒータコアによる空気の温度上昇を抑えるために、ウォータジャケットからヒータコアへの冷却水供給を停止することが望ましい。ここで、上述した従来技術の場合には、そうしたヒータコアへの冷却水供給が停止するように制御弁の状態が制御されている状態において、内燃機関の自動停止が実行されると、自動停止の実行中もウォータジャケットからヒータコアへの冷却水供給が停止するように制御弁は制御される。そのため、冷房要求があるときに自動停止が実行されると、その自動停止の実行中はウォータジャケット及びヒータコアの間における冷却水の循環が停止する。
【０００７】
このように冷房要求があるときに自動停止が実行されると、ラジエータ用冷却水経路及びヒータ用冷却水経路において冷却水の循環が停止するため、ウォータジャケットの冷却水は循環することなく同ウォータジャケットに留まるようになる。そのため、場合によっては、ウォータジャケットの冷却水が機関熱によって昇温されることにより沸騰するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する内燃機関の冷却装置は、所定の自動停止条件が成立するときには機関運転が自動停止される内燃機関の冷却装置であって、前記内燃機関は、車室内に送風される空気の温度を冷房要求に応じて調整する空調装置を備える車両に搭載されるものである。前記空調装置は、車室内に送風される空気を冷却するエバポレータと、前記エバポレータよりも空気流れ方向の下流に配設されるヒータコアとを含んでいる。そして、前記冷却装置は、前記内燃機関に設けられたウォータジャケットと、ラジエータと前記ウォータジャケットと前記ラジエータとを接続し、前記ウォータジャケットと前記ラジエータとの間で冷却水を循環させるラジエータ用冷却水経路と、前記ラジエータ用冷却水経路に設けられており前記機関運転の自動停止中は駆動停止する第１ポンプと、前記ウォータジャケットと前記ヒータコアとを接続し、前記ウォータジャケットと前記ヒータコアとの間で冷却水を循環させるヒータ用冷却水経路と、前記ヒータ用冷却水経路に設けられており電動モータによって駆動される第２ポンプと、前記ウォータジャケットで受熱した冷却水の温度を検出するセンサと、前記ヒータ用冷却水経路を開閉する制御弁と、前記第２ポンプの駆動及び前記制御弁の開閉を制御する制御装置と、を備えている。そして、前記制御装置は、前記冷房要求があるときには前記第２ポンプの駆動を停止する一方で、前記冷房要求があっても前記自動停止条件が成立しており且つ前記センサで検出された冷却水の温度が所定の実行温度以上であるときには、前記制御弁を開弁するとともに前記第２ポンプを駆動することにより前記ヒータ用冷却水経路の冷却水を循環させる循環処理を実行する。
【０００９】
同構成では、冷房要求があるときには、ヒータ用冷却水経路に設けられた第２ポンプの駆動を停止することにより、ウォータジャケットからヒータコアへの冷却水供給が停止される。そのため、冷房要求があるときには、ヒータコアによる空気の温度上昇が抑えられる。
【００１０】
一方、同構成によれば、冷房要求があっても、自動停止条件が成立しており且つセンサで検出された冷却水温度が所定の実行温度以上である場合には、ヒータ用冷却水経路の冷却水を循環させる上記循環処理が実行される。そのため、冷却水はウォータジャケットに留まることなく、ウォータジャケット及びヒータコアの間で循環するようになる。ここで、冷房要求があるときには、エバポレータで冷却された空気によってヒータコアが冷やされるため、ウォータジャケットから流出した冷却水はヒータコアを通過する際に冷却される。従って、冷房要求がある状態で自動停止が実行されることにより、ウォータジャケットの冷却水が沸騰することを抑えることができる。
【００１１】
なお、上記構成において、自動停止中は駆動が停止される上記第１ポンプとしては、内燃機関のクランクシャフトの回転に連動する機械式のポンプや、自動停止中は駆動が停止するように制御される電動式のポンプなどが挙げられる。
【００１２】
また、この冷却装置の一態様では、前記実行温度よりも低い温度に設定された値を停止温度としたときに、前記制御装置は、前記循環処理の実行中に前記センサで検出された冷却水の温度が前記停止温度以下になったときには、前記第２ポンプの駆動を停止するとともに前記制御弁を閉弁する。
【００１３】
同構成によれば、上述した循環処理の実行中にセンサで検出された冷却水温度が上記停止温度以下になると、ヒータ用冷却水経路に設けられた第２ポンプの駆動が停止されるため、ヒータ用冷却水経路における冷却水の循環が停止する。そのため、ウォータジャケットの暖かい冷却水がヒータコアには供給されにくくなり、ヒータコアによる空気の温度上昇が抑えられるようになる。そのため、冷房要求があるときの空調装置の冷房能力を高めることができる。
【００１４】
ここで、ヒータ用冷却水経路に設けられた第２ポンプの駆動を停止しても、ヒータ用冷却水経路に設けられた制御弁が開弁していると、ヒータ用冷却水経路の冷却水は対流によってウォータジャケット及びヒータコアの間を循環する可能性があり、この場合には、ウォータジャケットの暖かい冷却水が少なからずヒータコアに供給されてしまう。
【００１５】
そこで、同構成では、第２ポンプの駆動停止に加えて制御弁も閉弁させるようにしている。そのため、ヒータ用冷却水経路の冷却水の対流が抑えられるようになり、これによりウォータジャケットの暖かい冷却水がヒータコアに供給されることはさらに抑えられるようになるため、空調装置の冷房能力をより高めることができる。
【００１６】
また、この冷却装置の一態様では、前記実行温度よりも低い温度に設定された値を停止温度としたときに、前記制御装置は、前記循環処理の実行中に前記センサで検出された冷却水の温度が前記停止温度以下になったときには、前記制御弁の開弁状態を保持しつつ前記第２ポンプの駆動を停止する。
【００１７】
同構成によれば、上述した循環処理の実行中にセンサで検出された冷却水温度が上記停止温度以下になると、ヒータ用冷却水経路に設けられた第２ポンプの駆動が停止されるため、ヒータ用冷却水経路における冷却水の循環が停止する。そのため、ウォータジャケットの暖かい冷却水がヒータコアには供給されにくくなり、ヒータコアによる空気の温度上昇が抑えられるようになる。そのため、冷房要求があるときの空調装置の冷房能力を高めることができる。
【００１８】
また、同構成では、第２ポンプの駆動は停止するものの、制御弁についてはその開弁状態が保持されるため、開弁している制御弁を閉弁させる際の動作音の発生を抑えることができる。
【００１９】
他方、上述したように、循環処理の実行中にセンサで検出された冷却水温度が上記停止温度以下になると上記第２ポンプの駆動を停止する場合において、同冷却水温度が上記停止温度を超えている時間が過剰に長くなると、第２ポンプの連続駆動時間も長くなるため、第２ポンプを駆動する電動モータに焼き付きが生じるおそれがある。
【００２０】
そこで、上記冷却装置の一態様では、前記制御装置は、前記循環処理を開始してからの前記第２ポンプの駆動時間が所定の閾値以上であるときには、前記循環処理の実行中に前記センサで検出された冷却水の温度が前記停止温度を超えていても前記第２ポンプの駆動を停止するようにしてもよい。
【００２１】
同構成によれば、上記第２ポンプの駆動時間が上記閾値以上になると同第２ポンプの駆動が停止されるため、第２ポンプを駆動する電動モータの焼き付きを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】内燃機関の冷却装置の一実施形態が適用される車両の冷却系統及び空調装置の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態の冷却装置が備える制御弁の弁位相と各ポートの開口率との関係を示すグラフ。
【図３】同実施形態において循環処理実行フラグを設定するための処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態において循環処理の実施に関する一連の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の変形例において循環処理を実施する場合の処理手順の一部を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、内燃機関の冷却装置の一実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。なお、本実施形態の冷却装置は、車室内に送風される空気の温度を調整する空調装置を備えた車両１の内燃機関に適用される。
【００２４】
図１に示すように、内燃機関１０のシリンダブロック１１には、冷却水が流れるブロック側ウォータジャケット１４が設けられており、内燃機関１０のシリンダヘッド１２には、ブロック側ウォータジャケット１４を通過した冷却水が流れるヘッド側ウォータジャケット１５が設けられている。なお、以下では、ブロック側ウォータジャケット１４及びヘッド側ウォータジャケット１５の双方をあわせてウォータジャケットＷという。
【００２５】
シリンダブロック１１において隣り合うシリンダの間に位置するボア間には、ブロック側ウォータジャケット１４とヘッド側ウォータジャケット１５とを繋ぐドリルパス１４Ａが設けられている。ブロック側ウォータジャケット１４に導入された冷却水の一部は、ドリルパス１４Ａを通じてヘッド側ウォータジャケット１５に流入する。こうしたドリルパス１４Ａへの冷却水の導入が行われることによってボア間の冷却が行われる。
【００２６】
また、ヘッド側ウォータジャケット１５には、シリンダヘッド１２に設けられた排気ポートを冷却水で冷却する排気ポート用ウォータジャケット１５Ａが形成されている。
ブロック側ウォータジャケット１４の入口には、第１ポンプ１３が接続されている。この第１ポンプ１３は、内燃機関１０のクランクシャフトの回転に連動する機械式のポンプであり、この第１ポンプ１３から吐出された冷却水がブロック側ウォータジャケット１４に導入される。
【００２７】
ヘッド側ウォータジャケット１５の出口には、冷却水の循環経路の切り替えや、循環経路を流れる冷却水の流量を調整する制御弁１６が接続されている。
制御弁１６は、冷却水の吐出口となる吐出ポートとして、ラジエータポートＰ１、ヒータポートＰ２、及びデバイスポートＰ３の３つが設けられている。
【００２８】
ラジエータポートＰ１には、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却するラジエータ１７が途中に設けられたラジエータ用冷却水経路５１が接続されている。また、ヒータポートＰ２には、冷却水との熱交換によって車室に送風される空気を温めるヒータコア１８及び電動モータ２０Ｍによって駆動される第２ポンプ２０が途中に設けられたヒータ用冷却水経路５２が接続されている。そして、デバイスポートＰ３には、ヒータコア１８とは異なる別のデバイス１９（例えばＥＧＲバルブ、ＥＧＲクーラ、オイルクーラ、ＡＴＦウォーマなど）が途中に設けられたデバイス用冷却水経路５３が接続されている。
【００２９】
ラジエータ用冷却水経路５１の下流端は、第１ポンプ１３の吸入口に接続されている。従って、ラジエータ用冷却水経路５１は、ウォータジャケットＷを通過した冷却水が、制御弁１６のラジエータポートＰ１、ラジエータ１７を経由して第１ポンプ１３に戻る経路になっている。つまりラジエータ用冷却水経路５１は、ウォータジャケットＷとラジエータ１７とを接続してウォータジャケットＷとラジエータ１７との間で冷却水を循環させる冷却水経路になっている。
【００３０】
また、ヒータ用冷却水経路５２の下流端は、ラジエータ用冷却水経路５１におけるラジエータ１７と第１ポンプ１３との間の部分に接続されている。従って、ヒータ用冷却水経路５２は、ウォータジャケットＷを通過した冷却水が、制御弁１６のヒータポートＰ２、ヒータコア１８、第２ポンプ２０を経由して第１ポンプ１３に戻る経路になっている。つまりヒータ用冷却水経路５２は、ウォータジャケットＷとヒータコア１８とを接続してウォータジャケットＷとヒータコア１８との間で冷却水を循環させる冷却水経路になっている。
【００３１】
そして、デバイス用冷却水経路５３の下流端は、ヒータ用冷却水経路５２において第２ポンプ２０よりも下流の部分に接続されている。従って、デバイス用冷却水経路５３は、ウォータジャケットＷを通過した冷却水が、制御弁１６のデバイスポートＰ３、デバイス１９を経由して第１ポンプ１３に戻る経路になっている。つまりデバイス用冷却水経路５３は、ウォータジャケットＷとデバイス１９とを接続してウォータジャケットＷとデバイス１９との間で冷却水を循環させる冷却水経路になっている。
【００３２】
上記制御弁１６の内部には、電動モータによって回動される弁体が設けられている。そして、その弁体の動作位置（以下、弁位相θと記載する）により、制御弁１６が備える上記３つの吐出ポートＰ１〜Ｐ３の開口率が変化する。なお、開口率は、それぞれの吐出ポートＰ１〜Ｐ３における、全開時の開口面積を「１００％」としたときの開口面積の比率を表す。
【００３３】
図２に、制御弁１６の弁位相θと、ラジエータポートＰ１、ヒータポートＰ２、及びデバイスポートＰ３のそれぞれの開口率との関係を示す。弁位相θは、すべての吐出ポートＰ１〜Ｐ３が全閉になる位置を弁位相が「０°」の位置とし、その位置からのプラス方向、あるいはマイナス方向への弁体の回転角度を表している。なお、ここでのプラス方向とは、図２のグラフ横軸において図中右側に弁位相θが変化する方向への弁体の回転方向を指し、マイナス方向とは、図中左側に弁位相θが変化する方向への弁体の回転方向を指す。
【００３４】
同図２に示すように、各吐出ポートＰ１〜Ｐ３の開口率は、弁体の弁位相θにより変化するように設定されている。なお、「０°」よりもプラス側の弁位相θの範囲は、外気温が低く、車室において暖房が使用される可能性が高いときに主に使用される弁位相θの範囲であって「冬モード使用域」とされている。車室内の暖房要求時には、この「冬モード使用域」が使用される。また、「０°」よりもマイナス側の弁位相θの範囲は、外気温が高く、車室において冷房が使用される可能性が高いときに主に使用される弁位相θの範囲であって「夏モード使用域」とされている。冷房要求時には、この「夏モード使用域」が使用される。
【００３５】
弁位相θが「０°」の位置から弁体をプラス方向に回転させると、まずヒータポートＰ２が開き始め、プラス方向への弁位相θの増加に応じてヒータポートＰ２の開口率が次第に大きくなる。ヒータポートＰ２が全開に、すなわちその開口率が「１００％」に達すると、次にデバイスポートＰ３が開き始め、プラス方向への弁位相θの増加に応じてデバイスポートＰ３の開口率が次第に大きくなる。そして、デバイスポートＰ３が全開に、すなわちその開口率が「１００％」に達すると、ラジエータポートＰ１が開き始め、プラス方向への弁位相θの増加に応じてラジエータポートＰ１の開口率が次第に大きくなり、最終的には、ラジエータポートＰ１が全開に、すなわちその開口率が「１００％」に達する。
【００３６】
一方、弁位相θが「０°」の位置から弁体をマイナス方向に回転させると、まずデバイスポートＰ３が開き始め、マイナス方向への弁位相θの増加に応じてデバイスポートＰ３の開口率が次第に大きくなる。そして、デバイスポートＰ３が全開に達する位置、すなわちその開口率が「１００％」に達する位置よりも少し手前の位置から、ラジエータポートＰ１が開き始め、マイナス方向への弁位相θの増加に応じてラジエータポートＰ１の開口率が次第に大きくなり、最終的には、ラジエータポートＰ１が全開に、すなわちその開口率が「１００％」に達する。
【００３７】
なお、弁位相θが「０°」の位置よりもマイナス側になる領域では、ヒータポートＰ２は常に全閉となっている。
先の図１に示すように、空調装置７０は、車室内に空気を導くための空調通路７１を備えており、この空調通路７１には、空気流れ方向の下流に向かって順に、送風機７６、エバポレータ７２、上記ヒータコア１８が設けられている。
【００３８】
送風機７６は、温度調整される空気を空調通路７１に設けられた送風口７８から車室内に向けて送風する機器である。エバポレータ７２は、車室内に送風される空気を冷却する機器である。ヒータコア１８は、車室内に送風される空気を暖める機器である。
【００３９】
エバポレータ７２の冷媒出口には、エバポレータ７２を通過した冷媒を圧縮して液化する圧縮機７５が接続されている。この圧縮機７５には、同圧縮機７５による冷媒の圧縮動作及び圧縮動作の停止を制御する空調用制御装置３００が接続されている。車室内には、車両１の搭乗者が空調装置７０を操作するための操作盤３１０が設けられており、この操作盤３１０の操作状態に応じた空調要求（冷房要求や暖房要求）が空調用制御装置３００に入力される。例えば冷房要求があるときには、圧縮機７５による冷媒の圧縮動作が行われることにより、エバポレータ７２を通過する空気が冷却される。
【００４０】
圧縮機７５で圧縮された冷媒は、コンデンサ７４に送られて冷却されることにより液化がさらに進められる。コンデンサ７４に送られて液化した冷媒は、膨張弁７３を通過してエバポレータ７２内に再び送られる際に気化し、この気化熱によってエバポレータ７２が冷やされることにより、同エバポレータ７２を通過する空気が冷却される。
【００４１】
ヒータコア１８には、同ヒータコア１８を通過する空気の量を調整するエアミックスドア７７が設けられている。このエアミックスドア７７の開度調整を通じてエバポレータ７２で冷却された空気のうちでヒータコア１８を通過する空気の量が調整されることにより、車室内に送風される空気の温度が調節される。
【００４２】
上記制御弁１６や第２ポンプ２０の駆動を制御する冷却装置の制御装置（以下、「冷却用制御装置１００」という）は、内燃機関１０の冷却制御にかかる各種演算を行う中央演算処理装置や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリなどを備えるコンピュータユニットとして構成されている。冷却用制御装置１００には、ウォータジャケットＷで受熱した冷却水の温度、より詳細にはヘッド側ウォータジャケット１５から流出する直前の冷却水の温度（以下、冷却水温度ＴＨＷＥと記載する）を検出する水温センサ２４０や、制御弁１６の弁位相θを検出する弁位相センサ２５０の検出信号が入力されている。
【００４３】
また、機関用制御装置２００は、内燃機関１０の運転制御にかかる各種演算を行う中央演算処理装置や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリなどを備えるコンピュータユニットとして構成されている。機関用制御装置２００には、内燃機関１０や車両１の運転状態に関する各種情報、例えば機関回転速度ＮＥを検出するためのクランク角センサ２１０の信号や、アクセルペダルの操作状態を検出するアクセルセンサ２２０の信号や、車両１の車速ＳＰを検出する車速センサ２３０の信号などが入力されている。また、機関用制御装置２００は、空調用制御装置３００から空調要求を取得する。この機関用制御装置２００は、運転制御の１つとして、所定の自動停止条件が成立すると内燃機関１０の運転を自動停止し、所定の自動始動条件が成立すると内燃機関１０を再始動させる、周知の自動停止及び自動始動制御を実行する。
【００４４】
そして、上記冷却用制御装置１００は、上述した自動停止条件が成立しているか否かについての情報を機関用制御装置２００から取得する。
冷却用制御装置１００は、制御弁１６の弁位相θの調整を通じて冷却水温を機関運転状態に基づいて設定される目標水温とするために、以下の水温制御を行う。
【００４５】
この水温制御を実行する冷却用制御装置１００は、水温センサ２４０により検出された冷却水温度ＴＨＷＥと目標水温との偏差に基づき、冷却水温度ＴＨＷＥを目標水温とするために必要な制御弁１６の弁位相θを要求弁位相として設定する。
【００４６】
要求弁位相は、空調装置７０に対して暖房要求がないときには、先の図２に示される範囲Ａ内の弁位相θに設定される。範囲Ａは、弁位相θの変化に対してヒータポートＰ２は全閉状態に維持されるとともにデバイスポートＰ３は全開状態に維持される一方で、ラジエータポートＰ１の開口率だけが変化する弁位相θの範囲となっている。また、暖房要求があるときには、先の図２に示される範囲Ｂ内の弁位相θに設定される。範囲Ｂは、弁位相θの変化に対してヒータポートＰ２及びデバイスポートＰ３はともに全開状態に維持される一方で、ラジエータポートＰ１の開口率だけが変化する弁位相θの範囲となっている。冷却用制御装置１００は、冷却水温度ＴＨＷＥが目標水温よりも高いときには、ラジエータポートＰ１の開口率が現状よりも大きくなるように要求弁位相を設定し、冷却水温度ＴＨＷＥが目標水温よりも低いときには、ラジエータポートＰ１の開口率が現状よりも大きくなるように要求弁位相を設定する。そして冷却用制御装置１００は、弁位相センサ２５０によって検出された実際の弁位相が要求弁位相となるように制御弁１６の駆動制御を行う。
【００４７】
また、冷却用制御装置１００は、暖房要求があるときには、送風口７８から車室内に向けて送風される空気の目標温度が高いほど、第２ポンプ２０の吐出量が増えるように電動モータ２０Ｍの回転速度を可変設定することにより、ヒータコア１８で暖められる空気の温度上昇量を増大させる。また、上述したように、冷房要求があるときには「夏モード使用域」が使用されることによりヒータポートＰ２は全閉状態にされる。また、冷房要求があるときには、冷却用制御装置１００は第２ポンプ２０の駆動を停止する。こうしたヒータポートＰ２の全閉や第２ポンプ２０の駆動停止を通じて、冷房要求があるときにはウォータジャケットＷからヒータコア１８への冷却水供給が停止される。そのため、冷房要求があるときに、ヒータコア１８による空気の温度上昇が抑えられる。
【００４８】
ところで、冷房要求時には、ヒータポートＰ２が全閉状態にされて第２ポンプ２０の駆動は停止されるため、ウォータジャケットＷとヒータコア１８との間における冷却水の循環は停止する。ここで、機関運転中には、第１ポンプ１３が駆動されているため、ウォータジャケットＷとラジエータ１７との間で冷却水が循環する。一方、内燃機関１０の自動停止が実行されると、第１ポンプ１３は駆動停止するため、ウォータジャケットＷとラジエータ１７との間における冷却水の循環も停止する。
【００４９】
このように冷房要求と機関の自動停止とが重なる状況では、ラジエータ用冷却水経路５１及びヒータ用冷却水経路５２の双方において冷却水の循環が停止するため、ウォータジャケットＷの冷却水は循環することなくウォータジャケットＷに留まるようになる。そのため、場合によっては、ウォータジャケットＷの冷却水が機関熱によって昇温されることにより沸騰するおそれがある。なお、本実施形態の内燃機関１０では、排気ポートを冷却する上記排気ポート用ウォータジャケット１５Ａ内の冷却水や、ボア間を冷却する上記ドリルパス１４Ａ内の冷却水が、特に沸騰しやすくなっている。
【００５０】
そこで、そうしたウォータジャケットＷの冷却水の沸騰を抑えるために、本実施形態の冷却用制御装置１００は、冷房要求と機関の自動停止とが重なる状況において後述の条件を満たす場合、ヒータ用冷却水経路５２における冷却水の循環を実行する循環処理を実行する。
【００５１】
以下、そうした循環処理に関する各種処理手順を説明する。
図３に、循環処理実行フラグＦを設定するための処理手順を示す。この処理は、冷却用制御装置１００によって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００５２】
本処理が開始されると、冷却用制御装置１００は、冷房要求があるか否かを判定する（Ｓ１００）。そして、冷房要求があるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、内燃機関１０の自動停止条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、自動停止条件が成立しているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、冷却用制御装置１００は、冷却水温度ＴＨＷＥが予め定められた実行温度α以上であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。この実行温度αとしては、冷却水温度ＴＨＷＥが実行温度α以上に高くなっていることに基づき、現在のウォータジャケットＷの冷却水の温度は、ウォータジャケットＷでの冷却水の沸騰を抑制する循環処理を行う必要がある程度に高くなっていることを的確に判定できるように、その値の大きさが設定されている。
【００５３】
そして、冷却水温度ＴＨＷＥが実行温度α未満であるときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、冷却用制御装置１００は本処理を一旦終了する。一方、冷却水温度ＴＨＷＥが実行温度α以上であるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、冷却用制御装置１００は、循環処理実行フラグＦを「１」に設定して（Ｓ１３０）、本処理を一旦終了する。
【００５４】
他方、上記ステップＳ１００において冷房要求が無いと判定されるとき（Ｓ１００：ＮＯ）、或いは上記ステップＳ１１０において自動停止条件が成立していないと判定されるときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、冷却用制御装置１００は、循環処理実行フラグＦを「０」に設定して（Ｓ１４０）、本処理を一旦終了する。
【００５５】
図４に、上記循環処理を実行するための一連の処理手順を示す。この処理も、冷却用制御装置１００によって所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されると、冷却用制御装置１００は、循環処理実行フラグが「１」であるか否かを判定する（Ｓ２００）。そして、循環処理実行フラグが「１」であるときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、冷却用制御装置１００は、制御弁１６のヒータポートＰ２が開くように制御弁１６の弁位相θを調整するとともに第２ポンプ２０を駆動することにより、上記の循環処理を実行する（Ｓ２１０）。なお、本実施形態では、ステップＳ２１０で実行される循環処理実行中のヒータポートＰ２の開口率は「１００％」になるように制御弁１６の弁位相θを制御しているが、同循環処理の実行中のヒータポートＰ２の開口率は適宜変更してもよい。また、同循環処理の実行中は第２ポンプ２０の吐出量が最大吐出量となるように電動モータ２０Ｍの回転速度を制御しているが、そうした吐出量も適宜変更してよい。
【００５６】
次に、冷却用制御装置１００は、冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度β以下であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。この停止温度βとして、本実施形態では上記実行温度αよりも若干低い温度を設定している。
【００５７】
そして、冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度β以下であるときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、冷却用制御装置１００は、制御弁１６のヒータポートＰ２が閉じるように制御弁１６の弁位相θを調整するとともに第２ポンプ２０の駆動を停止することにより、上記の循環処理を停止する（Ｓ２３０）。そして、冷却用制御装置１００は、循環処理実行フラグＦを「０」に設定して（Ｓ２４０）、本処理を一旦終了する。
【００５８】
上記ステップＳ２２０において、冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度βを超えていると判定されるときには（Ｓ２２０：ＮＯ）、冷却用制御装置１００は、今回の循環処理が開始されてからの第２ポンプ２０の駆動時間（連続駆動時間）が閾値γ以上であるか否かを判定する（Ｓ２５０）。この閾値γとしては、第２ポンプ２０の駆動時間が閾値γ以上に長くなっていることに基づき、第２ポンプ２０を駆動する電動モータ２０Ｍに焼き付きが生じないように同電動モータ２０Ｍを停止させる必要がある程度に、第２ポンプ２０の駆動時間が長くなっていることを的確に判定できるように、その値の大きさが設定されている。
【００５９】
そして、第２ポンプ２０の駆動時間（連続駆動時間）が閾値γに満たないときには（Ｓ２５０：ＮＯ）、冷却用制御装置１００は、本処理を一旦終了する。
一方、第２ポンプ２０の駆動時間（連続駆動時間）が閾値γ以上であるときには（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、冷却用制御装置１００は、上記ステップＳ２３０及び上記ステップＳ２４０の各処理を実行した後、本処理を一旦終了する。
【００６０】
また、上記ステップＳ２００にて、循環処理実行フラグが「１」ではないと判定されるときには（Ｓ２００：ＮＯ）、冷却用制御装置１００は、上記ステップＳ２３０及びステップＳ２４０の処理を実行した後、本処理を一旦終了する。
【００６１】
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）先の図３に示したように、冷房要求があっても（Ｓ１００：ＹＥＳ）、自動停止条件が成立しており（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、且つ上記冷却水温度ＴＨＷＥが上記実行温度α以上である場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、循環処理実行フラグＦが「１」に設定される（Ｓ１３０）。そして、先の図４に示したように、循環処理実行フラグＦが「１」に設定されている場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ヒータ用冷却水経路５２の冷却水を循環させる上記循環処理が実行される（Ｓ２１０）。そのため、冷却水は内燃機関１０のウォータジャケットＷに留まることなく、ウォータジャケットＷ及びヒータコア１８の間で循環するようになる。
【００６２】
ここで、冷房要求があるときには、エバポレータ７２で冷却された空気によってヒータコア１８が冷やされるため、ウォータジャケットＷから流出した冷却水はヒータコア１８を通過する際に冷却される。従って、冷房要求がある状態で内燃機関１０の自動停止が実行されることにより、ウォータジャケットＷの冷却水が沸騰することを抑えることができる。
【００６３】
（２）循環処理実行中の冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度β以下になったときには（図４のＳ２２０：ＹＥＳ）、制御弁１６のヒータポートＰ２を閉じるとともに第２ポンプ２０の駆動を停止することによって循環処理を停止するようにしている（図４のＳ２３０）。そのため、ウォータジャケットＷの暖かい冷却水がヒータコア１８には供給されなくなり、ヒータコア１８による空気の温度上昇が抑えられる。そのため、冷房要求があるときの空調装置７０の冷房能力を高めることができる。
【００６４】
ここで、ヒータポートＰ２が閉じることなく第２ポンプ２０の駆動のみを停止すると、ヒータ用冷却水経路５２の冷却水は対流によってウォータジャケットＷ及びヒータコア１８の間を循環する可能性があり、この場合には、ウォータジャケットＷの暖かい冷却水が少なからずヒータコア１８に供給されてしまう。
【００６５】
この点、本実施形態では、上述したように循環処理を停止させる場合、ヒータポートＰ２を閉じるとともに第２ポンプ２０の駆動を停止するようにしている。そのため、ヒータ用冷却水経路５２の冷却水の対流が抑えられるようになり、これによりウォータジャケットＷの暖かい冷却水がヒータコア１８に供給されることは更に抑えられるようになるため、空調装置７０の冷房能力をより高めることができる。
【００６６】
（３）本実施形態では、上述したように、循環処理の実行中に冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度β以下になると、第２ポンプ２０の駆動は停止される。しかし、冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度βを超えている時間が過剰に長くなると、第２ポンプ２０の連続駆動時間も長くなり、その第２ポンプ２０を駆動する電動モータ２０Ｍに焼き付きが生じるおそれがある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、循環処理実行中の冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度βを超えていても（図４のＳ２２０：ＮＯ）、第２ポンプ２０の駆動時間が閾値γ以上であるときには（図４のＳ２５０：ＹＥＳ）、第２ポンプ２０の駆動を停止するようにしている（図４のＳ２３０）。そのため、電動モータ２０Ｍの焼き付きを抑えることができる。
【００６８】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、図４に示したステップＳ２３０において循環処理を停止する際、ヒータポートＰ２を閉じるとともに第２ポンプ２０の駆動を停止するようにした。この他、先の図４に示したステップＳ２３０の処理に代えて、図５に示すステップＳ３００の処理を実施してもよい。つまり、循環処理を停止する際には、ヒータポートＰ２の開弁状態を保持しつつ第２ポンプ２０の駆動を停止するようにしてもよい。
【００６９】
この変形例でも、上述した循環処理の実行中において、冷却水温度ＴＨＷＥが停止温度β以下になると（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ヒータ用冷却水経路５２に設けられた第２ポンプ２０の駆動が停止されるため、ヒータ用冷却水経路５２における冷却水の循環が停止する。そのため、ウォータジャケットＷの暖かい冷却水がヒータコア１８には供給されにくくなり、ヒータコア１８による空気の温度上昇が抑えられるようになる。そのため、冷房要求があるときの空調装置７０の冷房能力を高めることができる。
【００７０】
他方、開弁しているヒータポートＰ２を閉弁させる際には制御弁１６から動作音が発生してしまうが、この変形例では循環処理を停止する際、第２ポンプ２０の駆動は停止するものの制御弁１６のヒータポートＰ２についてはその開弁状態が保持される。そのため、循環処理を停止する際に制御弁１６から動作音が発生することを抑えることができる。
【００７１】
・先の図４に示したステップＳ２５０及びステップＳ２６０の各処理を省略する。そして、ステップＳ２２０で否定判定されるときには、同図４に示した一連の処理を一旦終了して、次回の実行周期において再びステップＳ２２０以降の処理を実行するようにしてもよい。この場合でも上記（１）及び（２）に記載の作用効果を得ることができる。
【００７２】
・ラジエータ用冷却水経路５１の開閉、ヒータ用冷却水経路５２の開閉、及びデバイス用冷却水経路５３の開閉を１つの制御弁１６で行うようにした。この他、冷却水経路を開閉する制御弁を、ラジエータ用冷却水経路５１、ヒータ用冷却水経路５２、及びデバイス用冷却水経路５３のそれぞれに設けるようにしてもよい。
【００７３】
・デバイス１９やデバイス用冷却水経路５３を省略してもよい。
・ウォータジャケットＷで受熱した冷却水の温度を検出するために、ヘッド側ウォータジャケット１５から流出する直前の冷却水の温度を水温センサ２４０で検出するようにしたが、他の部位の冷却水温度を検出してもよい。例えば、ヘッド側ウォータジャケット１５から流出した直後の冷却水の温度を水温センサ２４０で検出するようにしてもよい。
【００７４】
・第１ポンプ１３は、内燃機関１０のクランクシャフトの回転に連動する機械式のポンプであった。この他、第１ポンプ１３として、内燃機関１０の自動停止中は駆動が停止するように制御される電動式のポンプを採用してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１…車両、１０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…第１ポンプ、１４…ブロック側ウォータジャケット、１４Ａ…ドリルパス、１５…ヘッド側ウォータジャケット、１５Ａ…排気ポート用ウォータジャケット、１６…制御弁、１７…ラジエータ、１８…ヒータコア、１９…デバイス、２０…第２ポンプ、２０Ｍ…電動モータ、５１…ラジエータ用冷却水経路、５２…ヒータ用冷却水経路、５３…デバイス用冷却水経路、７０…空調装置、７１…空調通路、７２…エバポレータ、７３…膨張弁、７４…コンデンサ、７５…圧縮機、７６…送風機、７７…エアミックスドア、７８…送風口、１００…冷却用制御装置、２００…機関用制御装置、２１０…クランク角センサ、２２０…アクセルセンサ、２３０…車速センサ、２４０…水温センサ、２５０…弁位相センサ、３００…空調用制御装置、３１０…操作盤、Ｗ…ウォータジャケット、Ｐ１…ラジエータポート、Ｐ２…ヒータポート、Ｐ３…デバイスポート。
【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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