(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を冷却するラジエータと、
シリンダブロックに冷却水を供給するウォータポンプと、
前記シリンダブロックを通過した冷却水が供給されるシリンダヘッドと、
前記ウォータポンプと前記シリンダヘッドとを直接接続するバイパス通路と、
前記バイパス通路を前記ウォータポンプの吸込口に連通させる状態と、前記バイパス通路を前記ウォータポンプの吐出口に連通させる状態とに切り替える切替バルブとを備え、
前記切替バルブの切り替えにより、機関の暖機時には、前記ウォータポンプから吐出した冷却水を前記シリンダブロックを通過させた後に前記シリンダヘッドに供給し、前記バイパス通路を通じて前記ウォータポンプへ吸い込ませる一方、機関の冷却要求時には、前記ウォータポンプから吐出した冷却水を暖機時とは逆方向に前記バイパス通路に流通させて同パイパス通路を通じて冷却水をシリンダヘッドに供給する
ことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記バイパス通路には、排気と冷却水との間で熱交換を行う排気冷却器が設けられているている
請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
前記バイパス通路と並列に熱交換器が設けられている
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】
前記熱交換器は、内燃機関用のオイルクーラ及び変速機用のオイルクーラ及びＥＧＲクーラ及び過給機のハウジング内に設けられたウォータジャケットの少なくとも１つである
請求項３に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
前記ウォータポンプの吸込口には、サーモスタットが接続されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
前記切替バルブは、円筒状の弁体を有したロータリバルブであり、
前記弁体は、前記ウォータポンプの吐出側が接続される吐出側弁部と前記ウォータポンプの吸込口が接続される吸込側弁部とで構成されており、
前記吐出側弁部と前記吸込側弁部とは、前記弁体の軸方向において直列に設けられている
請求項１〜５のいずれか１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】
本発明は、内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多くの内燃機関では、シリンダブロックを通過した冷却水がシリンダヘッドに供給されるようになっており（例えば特許文献１等）、これにより機関熱を受熱した冷却水によるシリンダヘッドの暖機が促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０１００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、機関の暖機完了後において、シリンダヘッドとシリンダブロックとでは最適な温度が異なっており、ノッキングの発生を抑えるという観点からは、シリンダブロックよりもシリンダヘッドの温度を低くすることが望ましい。しかし、従来の冷却装置では、シリンダブロックで機関熱を受熱した冷却水がシリンダヘッドに供給されるため、シリンダヘッドをシリンダブロックよりも冷却することは難しい。
【０００５】
そこで、シリンダブロックを通過することなく冷却水をシリンダヘッドに供給することが可能なバイパス通路を設けるようにすれば、シリンダヘッドの温度をシリンダブロックよりも低くすることは可能になる。しかしこの場合には、機関の暖機途中において、シリンダブロックを通過していない低温の冷却水がシリンダヘッドに供給されるため、シリンダヘッドの暖機が抑えられてしまう。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダヘッドの冷却及び暖機を好適に行うことのできる内燃機関の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、冷却水を冷却するラジエータと、シリンダブロックに冷却水を供給するウォータポンプと、前記シリンダブロックを通過した冷却水が供給されるシリンダヘッドと、前記ウォータポンプと前記シリンダヘッドとを直接接続するバイパス通路と、前記バイパス通路を前記ウォータポンプの吸込口に連通させる状態と、前記バイパス通路を前記ウォータポンプの吐出口に連通させる状態とに切り替える切替バルブとを備え、前記切替バルブの切り替えにより、機関の暖機時には、前記ウォータポンプから吐出した冷却水を前記シリンダブロックを通過させた後に前記シリンダヘッドに供給し、前記バイパス通路を通じて前記ウォータポンプへ吸い込ませる一方、機関の冷却要求時には、前記ウォータポンプから吐出した冷却水を暖機時とは逆方向に前記バイパス通路に流通させて同パイパス通路を通じて冷却水をシリンダヘッドに供給することをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、冷却要求時には、ウォータポンプから吐出された冷却水がバイパス通路を通じてシリンダヘッドに供給される。従って、シリンダブロックを通過させることなく冷却水をシリンダヘッドに供給することが可能となり、シリンダヘッドの冷却を促すことができる。
【０００９】
一方、暖機時には、シリンダブロックで受熱した冷却水がシリンダヘッドに供給された後、シリンダヘッドからバイパス通路を介して冷却水がウォータポンプに吸い込まれる。従って、シリンダブロックを通過していない冷却水がシリンダヘッドに供給されることはなく、シリンダブロックを通過した冷却水のみをシリンダヘッドに供給することが可能となり、シリンダヘッドの暖機を促すことができる。このように同構成によれば、シリンダヘッドの冷却及び暖機を好適に行うことができるようになる。
【００１０】
また、冷却要求時には、バイパス通路がウォータポンプの吐出口に連通されることにより、ウォータポンプの吐出口には、内燃機関に設けられたウォータジャケットとバイパス通路とがともに連通するようになる。このように冷却装置において並列回路が構成されることにより、冷却水通路内での圧力損失が低下するようになり、ラジエータ内の流量が増加するようになる。ラジエータ内の流量が増加すると、同ラジエータでの熱交換効率が向上するようになるため、ラジエータの小型化が可能となる。
【００１１】
なお、同構成における暖機時とは、低温状態の冷却水が所定の温度にまで達して機関の暖機が完了するまでの間のことをいう。また、冷却要求時とは、機関の暖機よりも冷却を優先させる状態をいい、例えば機関の中・高負荷時や、冷却水温が所定の判定値を超えたとき等が挙げられる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、前記バイパス通路には、排気と冷却水との間で熱交換を行う排気冷却器が設けられていることをその要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、冷却要求時において、シリンダブロックを通過していない低温の冷却水が排気冷却器に供給されるため、排気の冷却効率が向上するようになる。このように排気の冷却効率が向上すると、機関高負荷領域で行われる排気温低下のための噴射量増量を少なくしたり、その噴射量増量が要求される運転領域を狭くすることができるため、噴射量増量の実行に伴う燃費の悪化を抑えることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の冷却装置において、前記バイパス通路と並列に熱交換器が設けられていることをその要旨とする。
同構成によれば、冷却要求時には、シリンダブロックを通過していない低温の冷却水を熱交換器に供給することが可能となり、同熱交換器による冷却効果を高めることができる。また、冷却水による熱交換器の冷却が促進されるようになるため、例えば熱補償のための部材の大型化を避けることができ、熱交換器の小型化を図ることもできる。一方、暖機時には、シリンダブロックで受熱した高温の冷却水が熱交換器に供給されるため、同熱交換器による昇温効果を高めることができる。
【００１５】
なお、バイパス通路と並列に設けられる熱交換器としては、請求項４に記載の発明によるように、内燃機関用のオイルクーラ及び変速機用のオイルクーラ及びＥＧＲクーラ及び過給機のハウジング内に設けられたウォータジャケットの少なくとも１つである、という構成を採用することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置において、前記ウォータポンプの吸込口には、サーモスタットが接続されていることをその要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、暖機時には、バイパス通路がウォータポンプの吸込口に連通されることにより、内燃機関に設けられたウォータジャケットの下流には、バイパス通路が並設されることになり、機関下流側の圧力損失が低下するようになる。このように圧力損失が低下すると、機関下流側に位置するウォータポンプの吸込口における負圧が小さくなるため、この吸い込み口に接続されたサーモスタットに作用する負圧も小さくなる。そのため、サーモスタットに作用する負圧に起因した当該サーモスタットの強制開弁が抑えられるようになる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置において、前記切替バルブは、円筒状の弁体を有したロータリバルブであり、前記弁体は、前記ウォータポンプの吐出側が接続される吐出側弁部と前記ウォータポンプの吸込口が接続される吸込側弁部とで構成されており、前記吐出側弁部と前記吸込側弁部とは、前記弁体の軸方向において直列に設けられていることをその要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、ロータリバルブの弁体を回転させることにより、ウォータポンプの吐出側に接続された通路とウォータポンプの吸込側に接続された通路とを同時に切り替えることができる。つまり、吐出側の通路及び吸込側の通路の同時切替を簡易な構成で行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる冷却装置の一実施形態における全体構成を示す模式図。
【図２】同実施形態におけるバルブの構造を模式的に示すロータリバルブの回転軸方向の断面図。
【図３】暖機時のバルブの状態を示すロータリバルブの径方向の断面図。
【図４】暖機時の冷却水の流れを示す模式図。
【図５】冷却要求時のバルブの状態を示すロータリバルブの径方向の断面図。
【図６】冷却要求時の冷却水の流れを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の内燃機関の冷却装置を具体化した一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、エンジン１は、シリンダブロック１ａやシリンダヘッド１ｂを備えている。これらシリンダブロック１ａやシリンダヘッド１ｂには、冷却水が流れるウォータジャケットがそれぞれ設けられており、これらのウォータジャケットを通じてシリンダブロック１ａを通過した冷却水がシリンダヘッド１ｂに供給される。
【００２２】
シリンダブロック１ａのウォータジャケット入口には、供給通路１００を介してウォータポンプ（ＷＰ）１０の吐出口が接続されている。このウォータポンプ１０は、冷却水を圧送するポンプと冷却水の供給先を切り替えるロータリバルブ２０とで構成されている。
【００２３】
シリンダヘッド１ｂのウォータジャケット出口には、ラジエータ通路２１０、ヒータ通路２２０、オイルクーラ通路２３０、バイパス通路２４０、ターボ用通路２５０がそれぞれ接続されている。
【００２４】
ラジエータ通路２１０には、冷却水を冷却するラジエータ４０が設けられており、同ラジエータ４０よりも下流側のラジエータ通路２１０は、サーモスタット３０の第１入口ポートに接続されている。なお、この第１入口ポートは、冷却水温度が上昇してサーモスタット３０が開弁したときに冷却水が流れ込むポートである。
【００２５】
ヒータ通路２２０には、車室内の暖房を行うためのヒータ５０が設けられており、同ヒータ５０よりも下流側のヒータ通路２２０は、サーモスタット３０の第２入口ポートに接続されている。なお、この第２入口ポートは、サーモスタット３０の開弁状態によらず、常に冷却水が流れ込むポートである。
【００２６】
オイルクーラ通路２３０には、エンジン１の潤滑油の昇温及び冷却を行うためのオイルクーラ６０が設けられており、同オイルクーラ６０よりも下流側のオイルクーラ通路２３０は、上記ウォータポンプ１０のロータリバルブ２０に接続されている。
【００２７】
バイパス通路２４０は、ウォータポンプ１０とシリンダヘッド１ｂ（より詳細にはシリンダヘッド１ｂのウォータジャケット）とを直接接続する通路であって、排気と冷却水との間で熱交換を行う排気冷却器７０が設けられている。この排気冷却器７０自体は、シリンダヘッド１ｂに設けられた排気ポートの出口近傍に一体形成されている。そして排気冷却器７０よりも下流側のバイパス通路２４０は、上記ロータリバルブ２０に接続されている。
【００２８】
ターボ用通路２５０には、ターボチャージャ（過給機）のハウジングに形成されたウォータジャケット８０が設けられている。このウォータジャケット８０は、ターボチャージャのハウジングと冷却水との間で熱交換を行うことにより、ターボチャージャの昇温及び冷却を図るものである。そして、ウォータジャケット８０よりも下流側のターボ用通路２５０は、上記ロータリバルブ２０に接続されている。
【００２９】
ウォータポンプ１０の吸込口は、吸込通路６００を介してサーモスタット３０の出口ポートに接続されている。
次に、ウォータポンプ１０に設けられたロータリバルブ２０の構造を説明する。このロータリバルブ２０は、オイルクーラ通路２３０、バイパス通路２４０、及びターボ用通路２５０での冷却水の流れ方向を切り替える切替バルブであり、制御装置２００によってその駆動が制御される。
【００３０】
図２に示すように、ロータリバルブ２０は、ウォータポンプ１０のハウジング２１内に設けられた弁体２２と、同ハウジング２１内に形成された各種通路にて構成されている。
弁体２２は中空の円筒形状をなしており、適宜のアクチュエータにて回転駆動される。
【００３１】
弁体２２の内部には仕切り部２２ｂが設けられており、この仕切り部２２ｂによって弁体２２は、その回転軸方向の上下において２つの弁部に分けられている。より詳細には、弁体２２にあって仕切り部２２ｂよりも上方の部位は、ウォータポンプ１０の吐出側が接続される吐出側弁部２２ａｕとされている。また、弁体２２にあって仕切り部２２ｂよりも下方の部位は、ウォータポンプ１０の吸込側が接続される吸込側弁部２２ａｄとされている。これら吐出側弁部２２ａｕと吸込側弁部２２ａｄとは、弁体２２の回転軸方向において直列に設けられている。なお、仕切り部２２ｂは、適宜のシール部材を使用したり、弁体２２と一体形成したりすることにより形成可能である。
【００３２】
図２や図３に示すように、吐出側弁部２２ａｕには、第１開口部２２ｃ１、第２開口部２２ｃ２、及び第３開口部２２ｃ３がそれぞれ設けられている。第２開口部２２ｃ２は、第１開口部２２ｃ１から弁体２２の周方向反時計回りに９０度ずれた位置に形成されている。また、第３開口部２２ｃ３は、第２開口部２２ｃ２から弁体２２の周方向反時計回りに９０度ずれた位置に形成されている。
【００３３】
吸込側弁部２２ａｄには、第４開口部２２ｃ４及び第５開口部２２ｃ５がそれぞれ設けられている。第５開口部２２ｃ５は、第４開口部２２ｃ４から弁体２２の周方向に１８０度ずれた位置に形成されている。また、第４開口部２２ｃ４は、上記第２開口部２２ｃ２の下方に形成されている。
【００３４】
先の図２や図３に示すように、ハウジング２１内において、吐出側弁部２２ａｕの周囲には、ウォータポンプ１０の吐出口に連通した第１通路２１ａや、シリンダブロック１ａのウォータジャケットに連通する第２通路２１ｂ、オイルクーラ通路２３０及びバイパス通路２４０及びターボ用通路２５０に連通する第３通路２１ｃが形成されている。
【００３５】
図３に示すように、第２通路２１ｂは、第１通路２１ａから弁体２２の周方向時計回りに９０度ずれた位置に形成されている。また、第３通路２１ｃは、第２通路２１ｂから弁体２２の周方向時計回りに９０度ずれた位置に形成されている。そして、機関の暖機時には、第１通路２１ａが第２開口部２２ｃ２に連通するように弁体２２の回転位相が調整されることにより、第２通路２１ｂが第１開口部２２ｃ１に連通し、第３通路２１ｃは閉塞される。
【００３６】
他方、ハウジング２１内において、吸込側弁部２２ａｄの周囲には、ウォータポンプ１０の吸込口に連通した第４通路２１ｄや、オイルクーラ通路２３０及びバイパス通路２４０及びターボ用通路２５０に連通する第５通路２１ｅが形成されている。
【００３７】
図３に示すように、第５通路２１ｅは、第４通路２１ｄから弁体２２の周方向に１８０度ずれた位置に形成されている。そして、機関の暖機時には、上述したように第１通路２１ａが第２開口部２２ｃ２に連通するように弁体２２の回転位相が調整されることにより、第４通路２１ｄが第４開口部２２ｃ４に連通するとともに第５通路２１ｅが第５開口部２２ｃ５に連通するように、第４通路２１ｄ及び第５通路２１ｅの形成位置が決められている。
【００３８】
このように構成された冷却装置において、機関の暖機時、つまり低温状態の冷却水が所定の温度にまで達しておらず機関の暖機が完了していない間は、制御装置２００によってロータリバルブ２０の弁体２２の回転位相が制御されて、同弁体２２の回転位相は、先の図３に示した状態にされる。この状態では、上述したように、吐出側弁部２２ａｕにおいて、第１通路２１ａが第２開口部２２ｃ２に連通するとともに第２通路２１ｂが第１開口部２２ｃ１に連通し、第３通路２１ｃは閉塞される。従って、図３や図４に示すように、ウォータポンプ１０から吐出された冷却水はシリンダブロック１ａにのみ供給される。
【００３９】
他方、吸込側弁部２２ａｄにおいては、第４通路２１ｄが第４開口部２２ｃ４に連通するとともに第５通路２１ｅが第５開口部２２ｃ５に連通する。従って、図３や図４に示すように、シリンダブロック１ａで受熱してシリンダヘッド１ｂから排出された冷却水は、オイルクーラ６０、排気冷却器７０、ターボチャージャのウォータジャケット８０に供給された後にウォータポンプ１０に吸い込まれる。
【００４０】
一方、機関の冷却要求時、つまり機関の暖機よりも冷却を優先させる要求状態のときには、制御装置２００によってロータリバルブ２０の弁体２２の回転位相が制御されて、同弁体２２の回転位相は、図５に示した状態にされる（暖機時の状態から時計回りに９０度回転した状態）。なお、制御装置２００によって行われる、機関の冷却要求時であるか否かの判断は、現在の機関負荷が中・高負荷であるか否かの判断や、冷却水温が所定の判定値を超えたか否かの判断によって行われる。
【００４１】
この図５に示す状態では、吐出側弁部２２ａｕにおいて、第１通路２１ａが第３開口部２２ｃ３に連通し、第２通路２１ｂが第２開口部２２ｃ２に連通し、第３通路２１ｃが第１開口部２２ｃ１に連通する。従って、図５や図６に示すように、ウォータポンプ１０から吐出された冷却水はシリンダブロック１ａだけではなく、オイルクーラ６０、排気冷却器７０、及びターボチャージャのウォータジャケット８０に対してエンジン１を通過することなく直接供給される。
【００４２】
他方、吸込側弁部２２ａｄにおいては、第４通路２１ｄ及び第５通路２１ｅが吸込側弁部２２ａｄの壁面によって閉塞される。従って、図６に示すように、オイルクーラ６０、排気冷却器７０、及びターボチャージャのウォータジャケット８０に対してエンジン１を通過することなく直接供給された冷却水は、エンジン１内を通過してきた冷却水とシリンダヘッド１ｂにて合流する。そして、合流した冷却水は、その後ラジエータ４０やヒータ５０を介してウォータポンプ１０に吸い込まれる。
【００４３】
次に本実施形態の作用を説明する。
（暖機時の作用）
ウォータポンプ１０とシリンダヘッドとを直接接続するバイパス通路２４０について、機関の暖機時には、このバイパス通路２４０をウォータポンプ１０の吸込口に連通させるようにしている。従って、シリンダブロック１ａで受熱した冷却水はシリンダヘッド１ｂに供給された後、シリンダヘッド１ｂからバイパス通路２４０を介してウォータポンプ１０に吸い込まれる。従って、シリンダブロック１ａを通過していない冷却水がシリンダヘッド１ｂに供給されることはなく、シリンダブロック１ａを通過した冷却水のみをシリンダヘッド１ｂに供給することが可能となり、シリンダヘッド１ｂの暖機が促進される。
【００４４】
また、バイパス通路２４０と並列にオイルクーラ通路２３０やターボ用通路２５０を設け、オイルクーラ通路２３０には熱交換器であるオイルクーラ６０を、ターボ用通路２５０には熱交換器であるウォータジャケット８０を設けるようにしている。そして、先の図４に示したように、暖機時には、シリンダブロック１ａやシリンダヘッド１ｂで受熱した高温の冷却水がこれらの熱交換器に供給されるため、熱交換器による昇温効果が高くなる。従って、例えばエンジン１やターボチャージャの潤滑油について暖機過程での粘度低下を促進させることもでき、これにより燃費が向上するようになる。
【００４５】
また、ウォータポンプ１０の吸込口には、サーモスタット３０が接続されている。ここで、暖機時には、バイパス通路２４０がウォータポンプ１０の吸込口に連通されることにより、エンジン１に設けられたウォータジャケットの下流には、バイパス通路２４０が並設されることになり、機関下流側の圧力損失が低下するようになる。このように圧力損失が低下すると、機関下流側に位置するウォータポンプ１０の吸込口における負圧が小さくなるため、この吸い込み口に接続されたサーモスタット３０に作用する負圧も小さくなる。そのため、サーモスタット３０に作用する負圧に起因した当該サーモスタット３０の強制開弁が抑えられるようになる。このように暖機時でのサーモスタット３０の強制開弁が抑えられることにより、暖機時において冷却水がラジエータ４０を通過してしまうことを抑えることができ、これにより機関の暖機性能の低下を抑えることができる。
（冷却要求時の作用）
機関の暖機完了後において、シリンダヘッド１ｂとシリンダブロック１ａとでは最適な温度が異なっており、ノッキングの発生を抑えるという観点からは、シリンダブロック１ａよりもシリンダヘッド１ｂの温度を低くすることが望ましい。
【００４６】
そこで、ウォータポンプ１０とシリンダヘッドとを直接接続するバイパス通路２４０について、機関の冷却要求時には、このバイパス通路２４０をウォータポンプ１０の吐出口に連通させるようにしている。従って、ウォータポンプ１０から吐出された冷却水がバイパス通路２４０を通じてシリンダヘッド１ｂに供給される。このようにシリンダブロック１ａを通過させることなく冷却水をシリンダヘッド１ｂに供給することが可能となるため、シリンダヘッド１ｂの冷却を促すことができ、シリンダヘッド１ｂの温度をシリンダブロック１ａよりも低くすることができる。
【００４７】
また、冷却要求時には、バイパス通路２４０がウォータポンプ１０の吐出口に連通されることにより、ウォータポンプ１０の吐出口には、エンジン１に設けられたウォータジャケットとバイパス通路２４０とがともに連通するようになる。このように冷却装置において並列回路が構成されることにより、冷却水通路内での圧力損失が低下するようになり、ラジエータ４０内の流量が増加するようになる。ラジエータ４０内の流量が増加すると、同ラジエータ４０での熱交換効率が向上するようになるため、ラジエータ４０の小型化が可能となる。
【００４８】
また、バイパス通路２４０には、排気と冷却水との間で熱交換を行う排気冷却器７０を設けるようにしており、冷却要求時には、シリンダブロック１ａを通過していない低温の冷却水を排気冷却器７０に供給するようにしている。そのため、排気の冷却効率が向上するようになる。このように排気の冷却効率が向上すると、機関高負荷領域で行われる排気温低下のための噴射量増量を少なくしたり、その噴射量増量が要求される運転領域を狭くすることができるため、噴射量増量の実行に伴う燃費の悪化を抑えることができる。
【００４９】
また、バイパス通路２４０と並列にオイルクーラ通路２３０やターボ用通路２５０を設け、オイルクーラ通路２３０には熱交換器であるオイルクーラ６０を、ターボ用通路２５０には熱交換器であるウォータジャケット８０を設けるようにしている。そして、先の図６に示したように、冷却要求時には、シリンダブロック１ａを通過していない低温の冷却水がこれらの熱交換器に供給されるため、熱交換器による冷却効果が高くなる。また、冷却水による熱交換器の冷却が促進されるようになるため、例えば熱補償のための部材の大型化を避けることができ、熱交換器の小型化を図ることもできる。
（その他の作用）
円筒状の弁体２２を有したロータリバルブ２０において、弁体２２は、ウォータポンプ１０の吐出側が接続される吐出側弁部２２ａｕとウォータポンプ１０の吸込口が接続される吸込側弁部２２ａｄとで構成しており、吐出側弁部２２ａｕと吸込側弁部２２ａｄとは、弁体２２の軸方向において直列に設けている。そのため、弁体２２を回転させることにより、ウォータポンプ１０の吐出側に接続された通路とウォータポンプ１０の吸込側に接続された通路とを同時に切り替えることができる。つまり、吐出側の通路及び吸込側の通路の同時切替を簡易な構成で行うことができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ウォータポンプ１０とシリンダヘッド１ｂとを直接接続するバイパス通路２４０を備えるようにしている。そして、機関の暖機時にはバイパス通路２４０をウォータポンプ１０の吸込口に連通させる一方、機関の冷却要求時にはバイパス通路２４０をウォータポンプ１０の吐出口に連通させる切替バルブとしてのロータリバルブ２０を備えるようにしている。そのため、シリンダヘッド１ｂの冷却及び暖機を好適に行うことができるようになる。
【００５１】
また、冷却要求時におけるラジエータ内の流量が増加するようになるため、ラジエータの小型化が可能となる。
（２）バイパス通路２４０に、排気と冷却水との間で熱交換を行う排気冷却器７０を設けるようにしている。そのため、冷却要求時には排気の冷却効率が向上するようになる。また、このように排気の冷却効率が向上することにより、機関の高負荷領域における噴射量増量の実行による燃費の悪化を抑えることができる。
【００５２】
（３）バイパス通路２４０と並列に熱交換器であるオイルクーラ６０やターボチャージャのウォータジャケット８０を設けるようにしている。そのため、冷却要求時には、それら熱交換器による冷却効果を高めることができる。また、冷却水による熱交換器の冷却が促進されるようになるため、熱交換器の小型化を図ることもできる。一方、暖機時には、熱交換器による昇温効果を高めることができる。
【００５３】
（４）ウォータポンプ１０の吸込口にサーモスタット３０が接続されている冷却装置において、上述したバイパス通路２４０やロータリバルブ２０を設けるようにしている。そのため、暖機時には、サーモスタット３０に作用する負圧に起因した当該サーモスタット３０の強制開弁が抑えられるようになる。
【００５４】
（５）円筒状の弁体２２を有したロータリバルブ２０において、吐出側弁部２２ａｕと吸込側弁部２２ａｄとを弁体２２の軸方向において直列に設けている。そのため、吐出側の通路及び吸込側の通路の同時切替を簡易な構成で行うことができる。
【００５５】
なお、上記実施形態は、次のように変更して実施することもできる。
・バイパス通路２４０と並列に設けられる熱交換器として、内燃機関用のオイルクーラ６０と過給機のハウジング内に設けられたウォータジャケット８０とを適用するようにしたが、この他の熱交換を適用するようにしてもよい。例えば、変速機用のオイルクーラやＥＧＲクーラなどを適用するようにしてもよい。つまり、内燃機関用のオイルクーラ及び変速機用のオイルクーラ及びＥＧＲクーラ及び過給機のハウジング内に設けられたウォータジャケットの少なくとも１つを設けるようにしてもよい。こうした並列回路を増やすことにより、暖機時における機関下流側の圧力損失の低下が促進されるため、上述したサーモスタット３０の強制開弁をより一層抑えることができる。また、冷却要求時における冷却水通路内での圧力損失の低下が促進されるため、ラジエータ４０内の流量がさらに増加するようになり、例えばさらなるラジエータ４０の小型化が可能になる。
【００５６】
・バイパス通路２４０と並列に熱交換器を設けるようにしたがこうした熱交換器を省略してもよい。この場合でも、上記（１）、（２）、（４）、及び（５）に記載の効果を得ることができる。
【００５７】
・バイパス通路２４０に設けた排気冷却器７０を省略してもよい。この場合でも、上記（１）、（３）、（４）、及び（５）に記載の効果を得ることができる。
・排気冷却器７０をシリンダヘッド１ｂに一体形成するようにしていたが、別体で設けるようにしてもよい。また、そうした排気冷却器を排気系の任意の部位に設けてもよい。
【００５８】
・ウォータポンプ１０にロータリバルブ２０を内蔵させるようにしたが、同ロータリバルブ２０とウォータポンプ１０とを別体とし、適宜の通路で互いを接続するようにしてもよい。
【００５９】
・上述したロータリバルブ２０の構造は一例であり、他の構造を適用してもよい。
・ロータリバルブ２０の駆動を制御装置２００で制御するようにした。この他、バイメタルなどのように温度に応じて変形する素材を利用してロータリバルブ２０の回転位相を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…エンジン、１ａ…シリンダブロック、１ｂ…シリンダヘッド、１０…ウォータポンプ、２０…ロータリバルブ、２１…ハウジング、２１ａ…第１通路、２１ｂ…第２通路、２１ｃ…第３通路、２１ｄ…第４通路、２１ｅ…第５通路、２２…弁体、２２ｂ…仕切り部、２２ａｄ…吸込側弁部、２２ａｕ…吐出側弁部、２２ｃ１…第１開口部、２２ｃ２…第２開口部、２２ｃ３…第３開口部、２２ｃ４…第４開口部、２２ｃ５…第５開口部、３０…サーモスタット、４０…ラジエータ、５０…ヒータ、６０…オイルクーラ、７０…排気冷却器、８０…ウォータジャケット、１００…供給通路、２００…制御装置、２１０…ラジエータ通路、２２０…ヒータ通路、２３０…オイルクーラ通路、２４０…バイパス通路、２５０…ターボ用通路、６００…吸込通路。
【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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