(57)【要約】【課題】エンジンの過渡応答に対してエンジンの性能を引き出すことが可能な冷却装置とする。【解決手段】エンジン９のヘッド部７にはヘッド部７を冷却する第１冷却路３１，３２が形成されると共に、エンジン９の本体部８には本体部８を冷却する第１冷却路３１、３２とは異なる第２冷却路３５が形成されたエンジン９に対してラジエータを介して冷却を行うエンジン冷却装置１において、ラジエータは第１ラジエータ４と第２ラジエータ５を備え、第１冷却路３１，３２には第１ラジエータ４からヘッド部冷却用の第１流体が第１循環経路Ｒ１により供給され、第２冷却路３５には第２ラジエータ５から本体部冷却用の第２流体が第２循環経路Ｒ２により供給される構成とした。【選択図】  図１
2005016434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのヘッド部には該ヘッド部を冷却する第１冷却路が形成されると共に、前記エンジンの本体部には該本体部を冷却する前記第１冷却路とは異なる第２冷却路が形成されたエンジンに対し、ラジエータを介して冷却を行うエンジン冷却装置において、
前記ラジエータは第１ラジエータと第２ラジエータを備え、前記第１冷却路には前記第１ラジエータから冷却用の第１流体が供給され、前記第２冷却路には前記第２ラジエータから冷却用の第２流体が供給されることを特徴とするエンジン冷却装置。
【請求項２】
前記第１ラジエータと前記第１冷却路との間を流れる第１循環経路は、第１ポンプにより前記第１流体を循環させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却装置。
【請求項３】
前記第２ラジエータと前記第２冷却路を流れる第２循環経路は、第２ポンプにより前記第２流体を循環させることを特徴とする請求項２に記載のエンジン冷却装置。
【請求項４】
前記第１ポンプは電動ポンプであることを特徴とする請求項２に記載のエンジン冷却装置。
【請求項５】
前記第２流体を前記第１冷却路に対して供給し、前記第１流体を前記第２冷却路に対して供給する切替装置を備えたことを特徴とする請求項３に記載のエンジン冷却装置。
【請求項６】
前記第１流体と前記第２流体を入れ替える切替装置を備えたことを特徴とする請求項３に記載のエンジン冷却装置。
【請求項７】
前記第１冷却路を流れる前記第１流体の流体温度が第１所定温度以上になった場合に、前記切替装置を動作させる制御装置を備えたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のエンジン冷却装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記ヘッド部を流れる前記第１流体または前記第２流体の流体温度が、前記第１所定温度より低い第２所定温度となった場合に前記切替装置を動作させることを特徴とする請求項７に記載のエンジン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの本体部とヘッド部のそれぞれに対して発熱による温度上昇を抑えるために冷却用の流体を供給し、エンジンを効果的に冷却してエンジンの燃焼効率を向上させるエンジン冷却装置に関するものであり、特に、第１ラジエータと第２ラジエータを備えてエンジンの冷却を行うエンジン冷却装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用のエンジンの冷却には冷却用媒体として冷却水が使用される。車両用のエンジンの冷却水はエンジンの内部に形成された冷却路を通って、エンジンの発熱による熱吸収を行う。エンジンの発熱により温められた冷却水は、ポンプの駆動によりラジエータへと導かれ、ラジエータを通過することにより空冷によって熱交換が行われ、そこで冷却水は冷やされる。この様な構成において、従来ではエンジンのクランクシャフト及びピストン等が設けられる本体部と、燃焼室への吸排気を行う動弁機構とその動弁機構を動作させるカムシャフト等が設けられるヘッド部のそれぞれに独立して二系統の冷却系から冷却水を供給する装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、エンジンとラジエータとの間の循環経路において、複数のポンプ（例えば、２つのポンプ）を直列に用いて、エンジンの冷却を行う装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２１５００８号公報（第１頁）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−３０３６３５号公報（第１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示される冷却装置ではエンジンに対して、単一のポンプを駆動させて冷却水を供給する。この構成ではエンジンに対する冷却水の吸入側には主サーモスタットを設け、冷却水の排出側には副サーモスタットを設けて、冷却水の水温によりこれらのサーモスタットを機械的に開閉動作させる構成となっており、この構成ではサーモスタットが必要になる。また、この構成では、本体部とヘッド部を別々に冷却してはいるが、ラジエータの単一出口からの冷却水がエンジンのヘッド部と本体部に供給されるため、エンジンに過渡的な負荷が作用した場合（例えば、本体部の発熱に対してヘッド部の発熱の方が過渡的に上昇した場合等）には、ヘッド部と本体部とに最適な冷却水供給ができなくなり、エンジンの性能を十分に引き出すことができない。
【０００７】
また、特許文献２の如く、エンジンのカムシャフトの回転により駆動される機械式のポンプに対して、電気駆動される電気式のポンプを用いれば、機械式のポンプの不足量を電気式のポンプにより補うことができるが、両ポンプは冷却水の循環経路に対して直列に配置されるため、ポンプ吐出量が異なる場合には一方のポンプが負荷となってしまう。この為、エンジンの性能を十分に引き出せていなかった。
【０００８】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンの過渡応答に対してエンジンの性能を引き出すことが可能な冷却装置とすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために講じた手段は、エンジンのヘッド部には該ヘッド部を冷却する第１冷却路が形成されると共に、前記エンジンの本体部には該本体部を冷却する前記第１冷却路とは異なる第２冷却路が形成されたエンジンに対し、ラジエータを介して冷却を行うエンジン冷却装置において、前記ラジエータは第１ラジエータと第２ラジエータを備え、前記第１冷却路には前記第１ラジエータから冷却用の第１流体が供給され、前記第２冷却路には前記第２ラジエータから冷却用の第２流体が供給される構成とした。
【００１０】
上記した手段によれば、エンジンのヘッド部に形成されヘッド部を冷却する第１冷却路には第１ラジエータから冷却用の第１流体が供給され、エンジンの本体部に形成され本体部を冷却する第２冷却路には第２ラジエータから冷却用の第２流体が供給される。つまり、エンジンには複数の系統（例えば、２系統）の冷却経路を設け、エンジンの本体部に比べ、負荷変動の激しいエンジンのヘッド部には第１流体をヘッド部に形成される第１冷却路へと供給して第１流体によりヘッド部を冷却し、本体部には第２流体を本体に形成される第２冷却路を介して供給し、本体部を第２流体により冷却する構成となる。よって、ヘッド部と本体部には独立して第１流体および第２流体を供給することが可能となる。このことから、負荷変動の激しいエンジンのヘッド部の温度が本体部の温度よりも高くなるエンジンの過渡応答時には、エンジンの本体部を冷却する第２流体とは異なる第１流体をヘッド部の第１冷却路に供給することにより、ヘッド部の温度を効率良く低下させることによって、エンジンの過渡応答時におけるエンジンの性能を引き出すことが可能となる。
【００１１】
この場合、第１ラジエータと第１冷却路との間を流れる第１循環経路は、第１ポンプにより第１流体を循環させる構成とすれば、第１ポンプを第１循環経路に設け、第１ポンプを駆動して第１流体をヘッド部の第１冷却路に供給することにより、エンジンのヘッド部の温度を効率良く低下させることが可能となる。
【００１２】
また、第２ラジエータと第２冷却路を流れる第２循環経路は、第２ポンプにより第２流体を循環させる構成とすれば、第２ポンプを第２循環経路に設け、第２ポンプを駆動して第２流体を本体部の第２冷却路に供給することにより、本体部の温度を効率良く低下させることが可能となる。
【００１３】
第１ポンプは電動ポンプであれば、電動により駆動する第１ポンプによって、エンジンのカムシャフトの回転により駆動される機械式のポンプとは独立して第１ポンプの駆動を行って、エンジンの過渡応答時にはヘッド部に対して第１流体を供給することが可能となる。
【００１４】
また、第２流体を第１冷却路に対して供給し、第１流体を第２冷却路に対して供給する切替装置を備えれば、通常では、第１流体によりヘッド部を冷却し、第２流体で本体部を冷却する構成において、切替装置によりエンジンの本体部を冷却する第２流体をヘッド部の第１冷却路に対して供給すると共に、ヘッド部を冷却する第１流体をヘッド部よりも温度の低い本体部の第２冷却路に供給することができ、エンジンの過渡応答時にも効率的なエンジンの冷却が可能となる。
【００１５】
これは、第１流体と第２流体を入れ替える切替装置とすると良く、切替装置によって、第１循環経路での第１流体と第２循環経路で第２流体との温度バランスが取れるので、効率的なエンジンの冷却が可能となる。
【００１６】
更に、第１冷却路を流れる第１流体の流体温度が第１所定温度以上になった場合に、切替装置を動作させる制御装置を備えれば、ヘッド部を流れる第１流体の流体温度が高くなって第１所定温度以上になった場合には、切替装置を制御装置により動作させることによって、ヘッド部よりも温度が低い本体部を循環する第２流体をヘッド部に供給し、効率的にヘッド部の温度を低下させることが可能である。
【００１７】
この場合、制御装置は、ヘッド部を流れる第１流体または第２流体の流体温度が、第１所定温度より低い第２所定温度となった場合に切替装置を動作させることにより、ヘッド部を流れる流体温度が次第に低下し、第２所定温度となった場合に制御装置によって切替装置を動作させて、エンジンの過渡応答による制御が終了した時点で通常の循環（第１流体によるヘッド部の冷却、第２流体による本体部の冷却）とさせることが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、第１実施形態におけるエンジン冷却装置１の構成図である。図１に示すエンジン冷却装置１は、エンジン９の吸排気弁を備えた動弁機構とその動弁機構を動作させるカムシャフト等が設けられるヘッド部７、及び、ピストン、クランクシャフト等が設けられる本体部８に対して、それぞれ独立して冷却用の流体（ここでは、冷却水）を２系統から供給できる構成となっている。
【００２０】
車両のおける一般的なエンジン冷却装置は、発熱体であるエンジン９に対して冷却水を供給して、エンジンを冷却する。これはエンジン内部に形成された冷却通路の中を冷却水が流れることにより、エンジン９で発生した熱を冷却水により吸熱し、エンジン９を冷却する。エンジンの発熱を吸熱して温められた冷却水は、ベルト駆動によりクランクシャフトと同期して回転を行う機械式ポンプによってラジエータへと送られる。ラジエータではその内部を冷却水が通過することにより、空冷によって冷却水の温度が低下し、温度が低下した冷却水がエンジン９に供給される。この様な従来の構成では、エンジン９とラジエータとの間で冷却水は循環しながらエンジン９を冷却することにより、圧縮比を向上させてエンジンの燃焼効率を向上させている。
【００２１】
上記した従来の構成では、冷却水をエンジン９とラジエータ間で循環させるポンプ３は、ポンプ３に取り付けられたポンププーリー４２を介して駆動される。車両におけるエンジンを冷却する機械式ポンプ（ウォータポンプと呼ばれる）３は、図２に示す如く、ベルト駆動が成されるものであり、エンジンの出力となるクランクシャフトに設けられたクランクプーリー４１と、機械式ポンプ３を駆動するプーリー４２、潤滑用のポンプ（オイルポンプ）を駆動するプーリー４３、シリンダヘッド内に設けられる吸排気弁を制御するタイミングプーリー４４とが１本のベルト４５により互いに結ばれ、クランクシャフトからの動力伝達が成される構成となっており、エンジン駆動時には、エンジンの出力であるクランクシャフトが回転し、クランクシャフトの回転に伴いクランクプーリー４１が回転する。クランクプーリー４１に取り付けられるベルト４５がその動力で駆動され、ポンププーリー４２が回転し、機械式ポンプ３が駆動される。
【００２２】
そこで、上記した従来の構成に対し、第１実施形態におけるエンジン冷却装置１は、エンジン９のヘッド部７を冷却する第１循環経路Ｒ１と、エンジン９の本体部８を冷却する第２循環経路Ｒ２の独立した２系統の冷却経路を備える。図１に示すエンジン冷却装置１は、エンジン９のヘッド部７を冷却するため、ポンプ吐出口（単に、吐出口と称す）がエンジン９のヘッド部７に形成された冷却通路３１，３２に連通して電動駆動により動作するポンプ（電動ポンプ）２と、ラジエータ入口より導入された冷却水を空冷にて冷却する第１ラジエータ４、ヘッド部７の冷却通路（第１冷却路）３１，３２の出口と第１ラジエータ４の冷却水を導入する入口を結ぶ配管２２、第１ラジエータ４の冷却水の出口とポンプ２の吸入口を結ぶ配管２１を備える。エンジン冷却装置１は、また、ヘッド部７に流れる冷却水の水温をリニアに検出する水温センサ１１、及び、ポンプ２に対して駆動指示を出してポンプ２を電動駆動するコントローラ１０とを備える。更に、エンジン冷却装置１は、エンジン７の本体部８を冷却するため、吐出口がエンジン９の本体部８に形成された冷却通路３５に連通し、図２に示す如く、ベルト４５によりポンププーリー４２が駆動されて機械的に動作を行うポンプ３と、本体部８からの温められた冷却水を入口より導入して内部循環することにより空冷により冷却水の温度を低下させる第２ラジエータ５、本体部８の冷却通路（第２冷却路）３５の冷却水の出口と第２ラジエータ５の冷却水を導入する入口を結ぶ配管２３、及び、第２ラジエータ４の冷却水の出口とポンプ３の吸入口とを結ぶ配管２４とを備えている。
【００２３】
上記した構成において、エンジン９のヘッド部７に関しては、発熱体であるエンジン９にはヘッド部７の内部に冷却水が流れる冷却通路３１，３２がエンジン駆動時に吸排気を行う動弁機構を取り巻く周囲に図３の如く形成されており、冷却通路３１，３２を冷却水が両側から流れる様、ヘッド部７に冷却通路３１，３２が形成されている。エンジン９のヘッド部７の内部を通って、ヘッド部７の動弁機構の周囲を通過した冷却水はエンジン９の発熱により温められる。その後、エンジン９のヘッド部７と第１ラジエータ４の間に設けられる配管２２を温められた冷却水は通って、第１ラジエータ４へと送られる。第１ラジエータ４に送られた冷却水は、配管２２が接続される入口より第１ラジエータ４の内部に導入されて、第１ラジエータ内を通過する過程で空冷が成され、冷却水の温度は低下する。温度が低下した冷却水は、ヘッド部７の冷却水導入側に設けられるポンプ２の吸入口から吸入され、ポンプ２の駆動によって吐出口側へと汲み出され、エンジン９のヘッド部７の中に圧送される。つまり、この構成では第１ラジエータ４とエンジン９のヘッド部７との間で冷却水が配管２１，２２により循環される第１循環経路Ｒ１が形成されるものとなり、図１の構成において、この第１循環経路Ｒ１を流れる冷却水を第１流体と定義する。
【００２４】
図１に示す構成では、エンジン９のヘッド部７に流れる冷却水（第１流体）の水温は水温センサ１１によって検出される。水温センサ１１により検出された冷却水の温度状態によって、コントローラ１０はポンプ２に対して駆動指示を出し、その駆動指示をポンプ２は受けて駆動される。この場合、ポンプ２はヘッド部７の冷却水の水温が所定温度Ｔ１（例えば、７５℃）以上となると、エンジン駆動時の発熱に伴うエンジン９の温度上昇を抑える為、コントローラ１０によってポンプ駆動の指示が出される。その後、ポンプ駆動が行われて、所定温度Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２：例えば、７０℃）まで低下すると、ポンプ駆動が停止する制御がコントローラ１０により成される。
【００２５】
更に、第１実施形態では、エンジン９の本体部８の冷却を行うため第１循環経路Ｒ１とは異なる第２循環経路Ｒ２を備えている。エンジン９の本体部８には内部に冷却水が流れる冷却通路（第２冷却路）３５が、図４の如く、シリンダが配設される燃焼室の周囲を取り囲む様に形成されており、冷却水が冷却通路３５を流れる構成となっている。エンジン９の本体部８に形成された冷却通路３５の内部を通り、本体部８の燃焼室周囲を通過して燃焼室で発生した熱を吸熱した冷却水は、吸熱により温められる。その後、エンジン９の本体部８と第２ラジエータ５の入口との間に配設される配管２３を通って、第２ラジエータ５へと送られる。第２ラジエータ５へと送られた冷却水は、第２ラジエータ５の中を流れる過程で空冷が成され、冷却水の温度が低下する。温度が低下した冷却水は機械式で駆動されるポンプ３によって、エンジン９の本体部８の中に圧送される。つまり、第２ラジエータ５とエンジン９の本体部８との間で冷却水が配管２３，２４により循環を行う第２循環経路Ｒ２が形成され、本実施形態では、第２循環経路に流れる冷却水を、第２流体と定義する。
【００２６】
上記した図１に示す構成においては、エンジン９のヘッド部７を冷却水が流れる第１循環経路Ｒ１と、エンジン９の本体部８を冷却水が流れる第２循環経路Ｒ２は互いに独立しており、第１循環経路Ｒ１を流れる冷却水と第２循環経路Ｒ２を流れる冷却水とは互いに混合しない様、ヘッド部７と本体部８との接合面にはシール部材（例えば、ガスケット）が配設された構成となっている。
【００２７】
この第１実施形態に示す構成により、電動駆動されるポンプ２は、エンジン回転数に影響されずに、コントローラ１０によって第１冷却経路Ｒ１での冷却水の流量を決定できる。このことから、エンジン９のヘッド部７の様に、本体部８に比べて温度が高く、しかも、熱変動し易い冷却回路に配置することができる。これによって、ヘッド部７の高温化を電動による駆動を行うポンプ２により、ヘッド部７の温度上昇を抑えてヘッド部７の燃焼効率の改善ができるので、エンジン性能が向上する。
【００２８】
ヘッド部７の熱負荷が高くなった場合、従来の機械式のポンプでは、エンジン９の回転数によりポンプ流量が決定され、ポンプ流量を必要な場合に瞬時にして増加させることはできなかったが、図１に示す構成を採用すれば、電動駆動するポンプ２の流量をコントローラ１０によって増加させることにより、応答性良くヘッド部７の冷却性能を高めることができる。
【００２９】
次に、第２実施形態について、図５を参照して説明する。
【００３０】
図５に示す構成は、図１に示す第１実施形態の変形例である。この第２実施形態では、第１循環経路Ｒ１に流れる冷却水（第１流体）と第２循環経路Ｒ２に流れる冷却水（第２流体）とを切替バルブ（切替装置）６用いて、所定条件のもとで冷却水の入れ替えができる構成とした。この第２実施形態では基本的に第１実施形態の構成を採用することから、重複する構成については、ここでは詳細な説明を省略し、主に異なる部分を以下に説明する。
【００３１】
図５に示す第２実施形態では、図１に示す第１循環経路Ｒ１と第２循環経路Ｒ２との間に流路を切り替える切替バルブ６を設け、ヘッド部７に冷却水を供給する配管２１と本体部８に冷却水を供給する配管２４とのラジエータ側の接続形態、及び、切替バルブ６まで含めたコントローラ１０の制御が第１実施形態と異なっている。
【００３２】
切替バルブ６は、２つの入力ポートＰ１，Ｐ２と、２つの出力ポートＰ３、Ｐ４を備えたハウジングの内部に、図６に示す形状のバルブ本体６０が備えられ、バルブ本体６０がコントローラ１０による駆動指示で回転動作する構成となっている。バルブ本体６０は、第１ラジエータ４の出口と電動ポンプ２の吸入口、第２ラジエータ５の出口と機械式ポンプ３の吸入口の連通が、第１ラジエータ４の出口と機械式ポンプ３の吸入口、第２ラジエータ５の出口と電動ポンプ２の吸入口となる連通に切り替わる状態となると共に、その逆の状態に切り替えが可能となっている。
【００３３】
一方、切替バルブ６のバルブ本体６０は中空パイプ状の形状を呈し、軸方向の中央には仕切り板６１を有している。仕切り板６１の両側は連通が遮断されている。バルブ本体６０はこの仕切り板６１を挟んで一方の側に切り欠き部６２が周方向側面に形成されていると共に、この切り欠き部６２が設けられる側とは反対側には切り欠き部６２と同形状を呈する切り欠き部６３が周方向側面に形成されている。この２つの切り欠き部６２，６３は、周方向において１８０度回転した方向に形成されており、バルブ本体６０の上部（図６に示す軸方向からバルブ本体６０を見た場合に上部の半円部を含む）は第１ラジエータ４の出口に連通するポートＰ１につながると共に、下部（図６に示す軸方向から見た場合に下部の半円部を含む）は第２ラジエータ５の出口に連通するポートＰ２につながる。一方、切り欠き部６２は電動ポンプ２の吸入口につながるポートＰ３と連通し、切り欠き部６３は機械式ポンプ３の吸入口とつながるポートＰ４と連通している。バルブ本体６０は切替バルブ６の内部で動作し、軸方向に１８０度回転して、所定位置で保持される構成となっている。例えば、バルブ本体６０は、図６の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態に切り替わる、或いは、（ｂ）に示す状態から（ａ）に示す状態に切り替わり、第１ラジエータ４およびヘッド部７を流れる冷却水と、第２ラジエータ５および本体部８を流れる冷却水とを、切替バルブ６により交互に入れ替えることが可能な構成となっている。
【００３４】
次に、コントローラ１０の行う冷却制御について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。尚、以下に示すフローチャートの説明では、コントローラ１０の行うプログラムの各ステップを、単に、「Ｓ」と簡略化して説明する。
【００３５】
コントローラ１０は図示しない電源（例えば、バッテリー）が供給されると、最初に、Ｓ１にてイニシャル処理を行う。このイニシャル処理ではプログラムを記憶するＲＯＭおよびプログラムに必要情報を記憶するＲＡＭのチェックが行われた後、ＲＡＭの所定領域に初期値が代入される。その後、Ｓ２では水温入力が成される。この水温入力では、水温センサ１１からのヘッド部７の冷却水の温度がＣＰＵに入力され、ＲＡＭに記憶される。次に、入力された水温が電動ポンプ２を駆動する所定水温ＴＭ（例えば、７５℃）よりも高いか否かが判断される。ここで、水温が所定温度ＴＭ以下の場合には、上記したＳ２に戻り、電動ポンプ２を駆動させない。しかし、ヘッド部７の水温が所定温度ＴＭより高くなると、Ｓ４にて電動ポンプ２の制御を開始する。Ｓ４に示す電動ポンプ２の制御では、例えば、水温が８０℃程になるようにコントローラ１０はポンプ駆動の指示を出し、ポンプ２を駆動する方法を採用する。尚、ここでは、公知のポンプの駆動方法を採用することも可能である。
【００３６】
次に、コントローラ１０は切替バルブ６の制御処理に入り、今度はヘッド部７の冷却水の水温が第１所定温度（例えば、１００℃）以上であるか否かを判断する。ここで、ヘッド部７の水温がまだ第１所定温度に到達していない場合には、切替バルブ６の駆動は行わず、プログラム処理はＳ２に戻る。しかし、ヘッド部７の水温が第１所定温度Ｔ１以上になると、コントローラ１０は切替バルブ６に対して駆動指示を出す。その結果、図６の（ａ）に示す低温状態（第１循環経路Ｒ１と第２循環経路Ｒ２とが独立した状態）から、バルブ本体６０を図示しない駆動装置（例えば、モータ）により１８０度回転させて、（ｂ）示す高温状態（第１循環経路Ｒ１と第２循環経路Ｒ２を入れ替え状態）にバルブ本体６０をＳ６にて正駆動する。
【００３７】
その後、ヘッド部７を流れる水温状態をコントローラ１０は監視して、今度は、その水温が第２所定温度（例えば、９５℃）以下になったか否かが判断される。ここで、ヘッド部７の水温が第２所定温度Ｔ２よりも高い場合には切替バルブ６を現在の状態で保持するが、水温が第２所定温度Ｔ２まで低下した場合には、Ｓ８にて切替バルブ６のバルブ本体６０を逆駆動することにより、図６の（ｂ）に示す高温状態から（ａ）に示す低温状態の通常状態にし、Ｓ２からの処理を繰り返す。
【００３８】
以上、説明した制御を行えば、以下に示すことが可能となる。つまり、エンジンの燃焼に伴いヘッド部７は本体部８に比べて高温となるが、通常の水温で冷却している場合、電動ポンプ２の流量を増大させるだけではヘッド部７の冷却が追いつかないことがある。その場合、電動ポンプ２のサイズを大きくする方法もあるが、上記した第２実施形態では、エンジン９のヘッド部７と本体部８ブロック部を流れる冷却水を、切替バルブ６を用いて互いに入れ替えを行う方法を採用した。ここでは、本体部８に供給されていた冷却水（ヘッド部７を流れる冷却水に比べて水温が低い冷却水）をヘッド部７に供給してやることにより、瞬間的にヘッド部の冷却能力を向上させることができる。これにより、エンジン９の過渡的な負荷に対しても十分に対応できるため、電動ポンプ２の大きさを増大させることなく小型のポンプにより、エンジン９の過渡的な温度上昇をも防止することができる。
【００３９】
更に、エンジン９の暖気時にはエンジン９のヘッド部７に冷却水を流さないことにより、エンジン９の早期暖機を行うことができ、また、ヘッド部７には電動ポンプ２により冷却水を自由に供給および流す流量を停止することができることから、サーモスタットを廃止することができる。この第２実施形態の構成は、エンジン全体を電動ポンプ２を駆動して冷却を行う場合に比べて、温度上昇が激しいヘッド部７のみの冷却を行うことができるので、冷却水を流す場合の通水抵抗が小さくなり、ポンプ２の小型化を図ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、負荷変動の激しいエンジンのヘッド部の温度が本体部の温度よりも高くなるエンジンの過渡応答時には、エンジンの本体部を冷却する第２流体とは異なる第１流体をヘッド部の第１冷却路に供給することによって、ヘッド部の温度を効率良く低下させ、エンジンの過渡応答時におけるエンジンの性能を引き出すことができる。
【００４１】
この場合、第１ポンプを第１循環経路に設け、第１ポンプを駆動して第１流体をヘッド部の第１冷却路に供給することによって、エンジンのヘッド部の温度を効率良く低下させることができる。
【００４２】
また、第２ポンプを第２循環経路に設け、第２ポンプを駆動して第２流体を本体部の第２冷却路に供給することにより、本体部の温度を効率良く低下させることができる。
【００４３】
第１ポンプは電動ポンプであれば、電動により駆動する第１ポンプによって、エンジンのカムシャフトの回転により駆動される機械式のポンプとは独立して第１ポンプの駆動を行い、エンジンの過渡応答時にはヘッド部に対して第１流体を供給することができる。
【００４４】
また、切替装置によりエンジンの本体部を冷却する第２流体をヘッド部の第１冷却路に対して供給すると共に、ヘッド部を冷却する第１流体をヘッド部よりも温度の低い本体部の第２冷却路に供給することができ、エンジンの過渡応答時にも効率的なエンジンの冷却ができる。
【００４５】
これは、第１流体と第２流体を入れ替える切替装置によって、第１循環経路での第１流体と第２循環経路で第２流体との温度バランスが取れ、効率的なエンジンの冷却ができる。
【００４６】
ヘッド部を流れる第１流体の流体温度が高くなって第１所定温度以上になった場合には、切替装置を制御装置により動作させることにより、ヘッド部よりも温度が低い本体部を循環する第２流体をヘッド部に供給し、効率的にヘッド部の温度を低下させることができる。
【００４７】
この場合、ヘッド部を流れる流体温度が次第に低下し、第２所定温度となった場合に制御装置によって切替装置を動作させて、エンジンの過渡応答による制御が終了した時点で通常の循環とさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるエンジン冷却装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す機械式ポンプのベルトによる駆動を説明するための説明図である。
【図３】図１に示すエンジンのヘッド部における冷却水の流れる水路および方向を示した図である。
【図４】図１に示すエンジンの本体部における冷却水の水路を示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるエンジン冷却装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す切替装置のバルブ動作を説明するための説明図である。
【図７】図５に示すコントローラの制御フローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン冷却装置
２  ポンプ（電動ポンプ）
３  ポンプ（機械式ポンプ）
４  ラジエータ（第１ラジエータ）
５  ラジエータ（第２ラジエータ）
６  切替バルブ（切替装置）
７  ヘッド部
８  本体部
９  エンジン
１０  コントローラ（制御装置）
３１，３２  ヘッド部の冷却通路（第１冷却路）
３５  本体部の冷却通路（第２冷却路）
Ｒ１  第１循環経路
Ｒ２  第２循環経路
【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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【図７】
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