(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な制御を要することなく、運転状態に応じてシリンダブロックとシリンダヘッドとをそれぞれ適切に暖機及び冷却を行うことが可能な車両の冷却装置を提供する。【解決手段】第１サーモスタット１１は、冷却水温度に応じて、第２通路２２にのみ冷却水を流通、第１通路２１と第２通路２２との両方に冷却水を流通、を選択する。第２サーモスタット１２は、冷却水温度に応じて、第２通路２２から流通した冷却水を第２通路２２の下流に流通、第１接続通路２５から流入した冷却水を第２通路２２の下流へ流通、を選択する。第３サーモスタット１３は、冷却水温度が第１所定温度よりも小さい第３所定温度未満の場合には、第２接続通路２６へ冷却水を流通させ、冷却水温度が第３所定温度以上の場合には、下流の第２通路２２へ冷却水を流通させる。第１所定温度は、第２所定温度未満に設定され、かつ、第３所定温度よりも大きい値に設定される。【選択図】図１
2013124546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドとシリンダブロックとを有するエンジンと、
前記エンジンを冷却するための冷却水の通路であって、ラジエータが設けられ、前記シリンダヘッドに連通する第１通路と、前記シリンダブロックと連通し、前記ラジエータを迂回する第２通路とに分岐する冷却水通路と、
前記第１通路と、前記第２通路との分岐地点に設けられ、検出した冷却水の温度が第１所定温度未満の場合には、前記第２通路にのみ冷却水を流通させ、前記冷却水の温度が前記第１所定温度以上の場合には、前記第１通路と前記第２通路との両方に冷却水を流通させる第１サーモスタットと、
前記ラジエータの下流の前記第１通路と前記第２通路とを接続する第１接続通路と、
前記第１接続通路と前記第２通路との接続地点に設けられ、検出した冷却水の温度が前記第１所定温度より大きい第２所定温度未満の場合には、前記第２通路から流入した冷却水を、当該第２通路の下流に流通させ、前記冷却水の温度が前記第２所定温度以上の場合には、前記第２通路からの前記冷却水の流通を遮断し、かつ、前記第１接続通路から流入した冷却水を前記第２通路の下流へ流通させる第２サーモスタットと、
前記第１接続通路と前記第１通路との接続地点より下流の前記第１通路と、前記第１接続通路と前記第２通路との接続地点より下流の前記第２通路とを接続する第２接続通路と、
前記第２接続通路と前記第２通路との接続地点に設けられ、検出した冷却水の温度が前記第１所定温度よりも小さい第３所定温度未満の場合には、前記第２サーモスタットから前記第２通路を介して流入した冷却水を、前記第２接続通路及び前記第１通路を介して前記シリンダヘッドへのみ流通させ、前記冷却水の温度が前記第３所定温度以上の場合には、前記第２サーモスタットから前記第２通路を介して流入した冷却水を、下流の前記第２通路を介して前記シリンダブロックに流通させる第３サーモスタットと、
を備えることを特徴とする車両の冷却装置。
【請求項２】
前記第１所定温度は、前記エンジンの暖機が完了する際に前記冷却水が達する温度に設定され、
前記第２所定温度は、前記エンジンの全体を冷却する必要がある場合に前記冷却水が達する温度に設定され、
前記第３所定温度は、前記エンジンの暖機が完了する前に前記冷却水が達する温度に設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの冷却系統を、シリンダブロックとシリンダヘッドとの２系統に分け、エンジンのシリンダブロック側冷却回路の冷却水温度を高めに設定することで、摺動部の油膜温度を高めにしてフリクションを低下させて燃費向上を図り、シリンダヘッド側冷却回路の冷却水温度を低めに設定することで、充填効率や耐ノック性能を向上させて燃費、出力の向上を図る技術が知られている。例えば、特許文献１には、ハイブリッド車両において、２系統のエンジン冷却系統を有し、シリンダブロックとシリンダヘッドとを別々に冷却する技術が開示されている。また、特許文献２には、シリンダヘッドにはラジエータにより冷却された冷却水を供給し、シリンダブロックにはラジエータを通過しない冷却水を供給する冷却システムが開示されている。さらに、特許文献３には、冷却水の温度に応じて、ラジエータを通過させることなく冷却水をシリンダブロック及びシリンダヘッドへ供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０７３７６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８５２６７号公報
【特許文献３】特開２００９−０９７３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、フリクションを低減させるためには、シリンダブロックを早期に暖機する必要がある。一方、ノッキング抑制等のため、シリンダヘッドは比較的低温に保たれる必要があり、エンジンの高負荷時には、オーバーヒート抑制の観点からシリンダブロックを冷却する必要がある。従って、エンジンの冷却システムは、これらの暖機及び冷却を適切なタイミングで実行し、かつ、これらの制御が複雑でないことが好ましい。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複雑な制御を要することなく、運転状態に応じてシリンダブロックとシリンダヘッドとをそれぞれ適切に暖機及び冷却を行うことが可能な車両の冷却装置を提供することを主な課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、シリンダヘッドとシリンダブロックとを有するエンジンと、前記エンジンを冷却するための冷却水の通路であって、ラジエータが設けられ、前記シリンダヘッドに連通する第１通路と、前記シリンダブロックと連通し、前記ラジエータを迂回する第２通路とに分岐する冷却水通路と、前記第１通路と、前記第２通路との分岐地点に設けられ、検出した冷却水の温度が第１所定温度未満の場合には、前記第２通路にのみ冷却水を流通させ、前記冷却水の温度が前記第１所定温度以上の場合には、前記第１通路と前記第２通路との両方に冷却水を流通させる第１サーモスタットと、前記ラジエータの下流の前記第１通路と前記第２通路とを接続する第１接続通路と、前記第１接続通路と前記第２通路との接続地点に設けられ、検出した冷却水の温度が前記第１所定温度より大きい第２所定温度未満の場合には、前記第２通路から流入した冷却水を、当該第２通路の下流に流通させ、前記冷却水の温度が前記第２所定温度以上の場合には、前記第２通路からの前記冷却水の流通を遮断し、かつ、前記第１接続通路から流入した冷却水を前記第２通路の下流へ流通させる第２サーモスタットと、前記第１接続通路と前記第１通路との接続地点より下流の前記第１通路と、前記第１接続通路と前記第２通路との接続地点より下流の前記第２通路とを接続する第２接続通路と、前記第２接続通路と前記第２通路との接続地点に設けられ、検出した冷却水の温度が前記第１所定温度よりも小さい第３所定温度未満の場合には、前記第２サーモスタットから前記第２通路を介して流入した冷却水を、前記第２接続通路及び前記第１通路を介して前記シリンダヘッドへのみ流通させ、前記冷却水の温度が前記第３所定温度以上の場合には、前記第２サーモスタットから前記第２通路を介して流入した冷却水を、下流の前記第２通路を介して前記シリンダブロックに流通させる第３サーモスタットと、を備える。
【０００７】
上記の車両の冷却装置は、シリンダヘッド及びシリンダブロックを有するエンジンと、第１通路と第２通路とに分岐する冷却水通路と、第１乃至第３サーモスタットと、第１乃至第２接続通路と、を備える。第１通路は、ラジエータが設けられ、シリンダヘッドに連通し、第２通路は、シリンダブロックと連通し、かつ、ラジエータを迂回する。第１サーモスタットは、第１通路と、第２通路との分岐地点に設けられ、検出した冷却水の温度が第１所定温度未満の場合には、第２通路にのみ冷却水を流通させ、冷却水の温度が第１所定温度以上の場合には、第１通路と第２通路との両方に冷却水を流通させる。第２サーモスタットは、第１接続通路と第２通路との接続地点に設けられ、検出した冷却水の温度が第１所定温度より大きい第２所定温度未満の場合には、第２通路から流通した冷却水を第２通路の下流に流通させ、冷却水の温度が第２所定温度以上の場合には、第２通路からの冷却水の流通を遮断し、第１接続通路から流入した冷却水を第２通路の下流へ流通させる。第３サーモスタットは、第２接続通路と第２通路との接続地点に設けられ、検出した冷却水の温度が第１所定温度よりも小さい第３所定温度未満の場合には、第２接続通路へ冷却水を流通させ、冷却水の温度が第３所定温度以上の場合には、下流の第２通路へ冷却水を流通させる。そして、第１所定温度は、第２所定温度よりも小さい値に設定され、かつ、第３所定温度よりも大きい値に設定される。
【０００８】
この構成では、各サーモスタットにより検出された冷却水の温度が、それぞれの開弁温度である第１乃至第３所定温度より低い場合には、シリンダブロックには冷却水が供給されないため、シリンダブロックが急速に暖機される。一方、シリンダヘッドにはラジエータにより冷却されていない冷却水が供給されるため、シリンダヘッドの温度が緩やかに上昇する。また、この状態から第３サーモスタットが第３所定温度以上となった場合には、シリンダブロックにラジエータを通過しない冷却水が供給され、シリンダブロックのオーバーヒートを抑制しつつ、エンジン全体が緩やかに暖機される。次に、第１サーモスタットが第１所定温度以上となった場合には、シリンダヘッドへラジエータにより冷却された冷却水が供給されるため、シリンダヘッドが冷却されてノッキングが抑制される。また、シリンダブロックには冷却されていない冷却水が供給されるため、シリンダブロックの温度が緩やかに上昇してフリクションが低減される。さらに、第２サーモスタットが第２所定温度以上となった場合には、シリンダヘッド及びシリンダブロックの両方にラジエータで冷却した冷却水が供給され、エンジン全体が最大限冷却される。
【０００９】
このように、第１乃至第３サーモスタットに対し、それぞれ、第１乃至第３所定温度を適切に設定することで、車両の冷却装置は、冷間時のシリンダブロックの暖機、シリンダヘッドの冷却、高負荷時でのエンジン全体の冷却を、エンジンの運転状態に応じて適切に実行することができる。
【００１０】
上記車両の冷却装置の一態様では、前記第１所定温度は、前記エンジンの暖機が完了する際に前記冷却水が達する温度に設定され、前記第２所定温度は、前記エンジンの全体を冷却する必要がある場合に前記冷却水が達する温度に設定され、前記第３所定温度は、前記エンジンの暖機が完了する前に前記冷却水が達する温度に設定される。この態様では、第１所定温度は、エンジンの暖機が完了する際に冷却水が達する温度に、例えば実験等に基づき予め定められる。第２所定温度は、エンジンの全体を冷却する必要がある場合に冷却水が達する温度に、例えば実験等に基づき予め定められる。第３所定温度は、エンジンの暖機が完了する前に冷却水が達する温度に、例えば実験等に基づき予め設定される。このようにすることで、車両の冷却装置は、冷間時のシリンダブロックの暖機、シリンダヘッドの冷却、高負荷時でのエンジン全体の冷却を、エンジンの運転状態に応じた適切なタイミングで実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の冷却システムの概略構成図を示す。
【図２】暖機初期での冷却システム内の冷却水の流れを示す。
【図３】暖機過程での冷却システム内の冷却水の流れを示す。
【図４】暖機完了後かつ高負荷時でない場合の冷却システム内の冷却水の流れを示す。
【図５】暖機完了後かつ高負荷時での冷却システム内の冷却水の流れを示す。
【図６】シリンダヘッド及びシリンダブロックの入口温度の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
［冷却系システムの構成］
図１は、本発明に係る車両の冷却装置が適用された冷却系システム１００の概略構成を示す図である。なお、図１では、実線矢印は、冷却水が流れる方向を示す。
【００１４】
冷却系システム１００は、冷却水を用いてエンジン１の冷却を行うと共に、この冷却水と排気ガスとの間で熱交換を行うことによって排気熱を回収し、エンジン１の暖機やヒータの熱源に利用するシステムである。この場合、冷却水は、冷却水通路２を通過することによって、エンジン１の冷却及び暖機などを行う。冷却水通路２上には、ラジエータ４、第１サーモスタット１１、第２サーモスタット１２、及び第３サーモスタット１３が設けられる。
【００１５】
エンジン（内燃機関）１は、供給される燃料と空気との混合気を燃焼させることによって動力を発生する装置である。例えば、エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンである。エンジン１は、シリンダヘッド５と、シリンダブロック６とを備える。シリンダヘッド５には、冷却水通路２の後述する第１冷却水通路２１から冷却水が導入される第１冷却水導入口３１が設けられ、シリンダブロック６には、冷却水通路２の後述する第２冷却水通路２２から冷却水が導入される第２冷却水導入口３２が設けられる。第１冷却水導入口３１からシリンダヘッド５に導入された冷却水は、シリンダヘッド５を通過後、ウォーターポンプ３により再び冷却水通路２に供給される。また、第２冷却水導入口３２からシリンダブロック６に導入された冷却水は、シリンダブロック６を通過後、シリンダヘッド５に供給され、ウォーターポンプ３により再び冷却水通路２に供給される。
【００１６】
ウォーターポンプ３は、インペラなどを有し、冷却系システム１００内で冷却水を循環させる。ウォーターポンプ３は、シリンダヘッド５の冷却水の出口付近であって冷却水通路２の入口付近に設けられる。ラジエータ４は、その内部を通過する冷却水を外気によって冷却する。この場合、電動ファン（不図示）の回転により導入された風によって、ラジエータ４内の冷却水の冷却が促進される。
【００１７】
ウォーターポンプ３から供給された冷却水は、分岐前冷却水通路２０を通過して第１サーモスタット１１に供給される。分岐前冷却水通路２０は、第１サーモスタット１１の設置地点で、第１冷却水通路２１と、第２冷却水通路２２とに分岐する。第１冷却水通路２１は、ラジエータ４が設けられ、第１冷却水導入口３１と連通する。第２冷却水通路２２は、第２サーモスタット１２と、第３サーモスタット１３とが設けられ、ラジエータ４を迂回して第２冷却水導入口３２と連通する。第１冷却水通路２１は、本発明における「第１通路」の一例であり、第２冷却水通路２２は、本発明における「第２通路」の一例である。
【００１８】
第１冷却水通路２１と第２冷却水通路２２とは、第１接続通路２５と、第２接続通路２６とにより接続されている。具体的に、第１接続通路２５は、ラジエータ４の下流の第１冷却水通路２１と第２冷却水通路２２とを接続する。また、第２接続通路２６は、第１接続通路２５と第１冷却水通路２１との接続地点より下流の第１冷却水通路２１と、第１接続通路２５と第２冷却水通路２２との接続地点より下流の第２冷却水通路２２とを接続する。そして、第１接続通路２５と第２冷却水通路２２との接続地点には、第２サーモスタット１２が設けられ、第２接続通路２６と第２冷却水通路２２との接続地点には、第３サーモスタット１３が設けられる。
【００１９】
第１サーモスタット１１、第２サーモスタット１２、及び第３サーモスタット１３（これらを総称し、単に「サーモスタット」とも呼ぶ。）は、それぞれ、検知した冷却水の温度に応じて開閉する弁を有する。第１サーモスタット１１は、閉弁状態では、分岐前冷却水通路２０から第１冷却水通路２１への冷却水の流れを遮断する。この場合、分岐前冷却水通路２０から供給された冷却水は、第２冷却水通路２２にのみ供給され、第１冷却水通路２１には供給されない。一方、第１サーモスタット１１は、冷却水の温度が所定温度（「第１所定温度Ｔ１」とも呼ぶ。）に達した場合に開弁状態となり、開弁状態では、第１冷却水通路２１への入口を開放し、分岐前冷却水通路２０から供給される冷却水を第１冷却水通路２１と第２冷却水通路２２との両方に供給する。
【００２０】
第２サーモスタット１２は、閉弁状態では、第１接続通路２５での冷却水の流れを遮断すると共に、第２冷却水通路２２の上流から下流へと冷却水を流通させる。この場合、第１サーモスタット１１から供給された冷却水は、第２冷却水通路２２を通り第３サーモスタット１３に供給される。一方、第２サーモスタット１２は、検知した冷却水の温度が所定温度（「第２所定温度Ｔ２」とも呼ぶ。）に達した場合に開弁状態となり、開弁状態では、第２冷却水通路２２の上流を遮断すると共に、第１接続通路２５と第２冷却水通路２２の下流とを導通させる。この場合、冷却水は第１サーモスタット１１から第２サーモスタット１２へ流通せず、第１接続通路２５から第２冷却水通路２２の下流へ冷却水が流入する。
【００２１】
第３サーモスタット１３は、閉弁状態では、第２冷却水通路２２下流への冷却水の流れを遮断すると共に、第２接続通路２６へ冷却水を流通させる。この場合、第２サーモスタット１２から第３サーモスタット１３へ流入した冷却水は、第２接続通路２６を通って第１冷却水通路２１の下流へ流れる。一方、第３サーモスタット１３は、冷却水の温度が所定温度（「第３所定温度Ｔ３」とも呼ぶ。）に達した場合に開弁状態となり、開弁状態では、第２冷却水通路２２の上流から下流へ冷却水を流通させると共に、第２接続通路２６の冷却水の流れを遮断する。この場合、第２サーモスタット１２から第３サーモスタット１３へ流入した冷却水は、第２冷却水通路２２を通り第２冷却水導入口３２へ供給される。
【００２２】
ここで、第１所定温度Ｔ１は、第３所定温度Ｔ３より高温に設定され、第２所定温度Ｔ２は、第１所定温度Ｔ１よりも高温に設定される。即ち、第１所定温度Ｔ１、第２所定温度Ｔ２、及び第３所定温度Ｔ３には、式（１）に示す関係が成立する。
Ｔ３＜Ｔ１＜Ｔ２      式（１）
第１所定温度Ｔ１、第２所定温度Ｔ２、及び第３所定温度Ｔ３（これらを総称し、単に「開弁温度」とも呼ぶ。）の具体的な設定温度は、後述する［冷却機能］のセクションで示す冷却システム１００の各状態でのエンジン１への冷却機能及び暖機機能を勘案して実験等に基づき予め求められた適合値に設定される。後述するように、第３所定温度Ｔ３は、例えばエンジン１の暖機が完了する前に冷却水が達する温度に設定される。また、第１所定温度Ｔ１は、例えばエンジン１の暖機が完了する際に冷却水が達する温度に設定される。第２所定温度Ｔ２は、例えばエンジン１の全体を冷却する必要がある場合に冷却水が達する温度に設定される。なお、各サーモスタットは、検出した冷却水の温度が各々の開弁温度に達した場合、例えば、当該冷却水の温度上昇に応じて連続的又は段階的に開度が大きくなるように設定されてもよい。
【００２３】
［冷却機能］
次に、冷却システム１００が実現する冷却機能について具体的に説明する。冷却システム１００では、エンジン１の冷間始動時から高負荷時への時間遷移と共に、第３サーモスタット１３から第１サーモスタット１１、第２サーモスタット１２の順に開弁状態となる。これにより、冷却システム１００は、シリンダヘッド５及びシリンダブロック６の各々への暖機及び冷却をそれぞれ適切な時期に実行し、燃費を向上させる。
【００２４】
以下では、エンジン１の始動時からの時間遷移に伴う冷却システム１００の状態遷移について、図２乃至図５を参照して具体的に説明する。なお、図２乃至図５において、実線矢印は、当該矢印が示される通路内に冷却水が流れていることを示し、破線矢印は、当該矢印が示される通路内に冷却水が流れていないことを示す。
【００２５】
（１）暖機初期
図２は、暖機初期、即ちエンジン１の暖機期間のうち初期段階での冷却システム１００の状態を示す。この場合、各サーモスタットにより検出された冷却水の温度は、各開弁温度よりも低い。従って、この場合、全てのサーモスタットは、閉弁状態となる。
【００２６】
この状態では、冷却水は、分岐前冷却水通路２０からラジエータ４を通過することなく第２冷却水通路２２上の第２サーモスタット１２及び第３サーモスタット１３を通過し、第２接続通路２６を経由して第１冷却水導入口３１へ供給される。このように、暖機の初期段階では、冷却システム１００は、ラジエータ４による冷却水の冷却を無効にし、かつ、冷却水をシリンダヘッド５にのみ供給し、シリンダブロック６の冷却を止めている。これにより、冷却システム１００は、シリンダブロック６の暖機を迅速に行い、燃費を向上させる。
【００２７】
（２）暖機過程
図３は、暖機過程、即ちエンジン１の暖機期間のうち初期段階以後での冷却システム１００の状態を示す。この場合、第３サーモスタット１３により検出された冷却水の温度は、第３所定温度Ｔ３以上となる。即ち、第３所定温度Ｔ３は、シリンダブロック６を急速に暖機させる暖機初期からシリンダブロック６を緩やかに暖機させる暖機過程への移行時に第３サーモスタット１３が検出する冷却水の温度に設定される。従って、この場合、第３サーモスタット１３が開弁し、これにより、第２サーモスタット１２から第３サーモスタット１３へ供給された冷却水は、全て第２冷却水導入口３２へ供給される。
【００２８】
このように、暖機過程では、冷却システム１００は、ラジエータ４を無効にして暖機を促進しつつ、エンジン１の全体を適度に冷却し、シリンダブロック６のオーバーヒートを防ぐことができる。
【００２９】
（３）暖機後、かつ、高負荷時でない場合
図４は、エンジン１の暖機後であって、高負荷時でない場合の冷却システム１００の状態を示す。この場合、第１サーモスタット１１により検出された冷却水の温度は、第１所定温度Ｔ１以上となる。即ち、第１所定温度Ｔ１は、エンジン１の暖機が完了する際に第１サーモスタット１１が検出する冷却水の温度に設定される。従って、この場合、第１サーモスタット１１が開弁し、分岐前冷却水通路２０から第１サーモスタット１１へ供給された冷却水は、第２サーモスタット１２上流の第２冷却水通路２２と、ラジエータ４上流の第１冷却水通路２１との両方に流通する。また、第１接続通路２５は第２サーモスタット１２により遮断され、かつ、第２接続通路２６は第３サーモスタット１３により遮断されている。従って、ラジエータ４を通過した冷却水は、第１冷却水通路２１を通り第１冷却水導入口３１へ供給され、第１サーモスタット１１から第２冷却水通路２２へ供給された冷却水は、第２冷却水通路２２を通り第２冷却水導入口３２へ供給される。
【００３０】
このように、暖機後では、シリンダブロック６には冷却されていない冷却水が供給される。これにより、冷却システム１００は、シリンダブロック６の内部温度を適度に上昇させ、フリクションを低減し燃費を向上させることができる。また、暖機後では、シリンダヘッド５にはラジエータ４により冷却された冷却水が供給される。これにより、冷却システム１００は、シリンダヘッド５の温度を下げ、ノッキングを抑制し、熱効率を上げて燃費を向上させることができる。
【００３１】
（４）高負荷時
図５は、エンジン１が高負荷である場合の冷却システム１００の状態を示す。この場合、第２サーモスタット１２が検出する冷却水の温度が第２所定温度Ｔ２以上となる。即ち、第２所定温度Ｔ２は、エンジン１の高負荷時、即ちエンジン１全体を冷却する必要が生じた時に第２サーモスタット１２が検出する温度に設定される。この場合、第２サーモスタット１２は、第２サーモスタット１２上流の第２冷却水通路２２を遮断すると共に、第１接続通路２５を開放する。その結果、分岐前冷却水通路２０を通過した冷却水は、全て第１冷却水通路２１上に設けられたラジエータ４を通過する。その後、一部の冷却水は、第１接続通路２５から第２サーモスタット１２下流の第２冷却水通路２２へ流入し、第２冷却水導入口３２からシリンダブロック６へ供給され、他の冷却水は、第１冷却水通路２１から第１冷却水導入口３１を介してシリンダヘッド５に供給される。
【００３２】
このように、エンジン１の高負荷時には、ラジエータ４により冷却された冷却水がシリンダヘッド５及びシリンダブロック６の両方に供給される。このようにすることで、冷却システム１００は、エンジン１の全体を最大限冷却することができる。
【００３３】
［具体例］
次に、図６を参照して、［冷却機能］のセクションで説明した冷却システム１００の状態変化について具体的に説明する。
【００３４】
図６は、エンジン１の始動後におけるシリンダブロック６の第２冷却水導入口３２付近での温度（「ブロック入口温度」とも呼ぶ。）の時間変化及びシリンダヘッド５の第１冷却水導入口３１付近での温度（「ヘッド入口温度」とも呼ぶ。）の時間変化を示すグラフである。具体的に、グラフ「Ｂ１」は、本実施例に基づくブロック入口温度の時間変化を示し、グラフ「Ｂ２」は、本実施例に基づくヘッド入口温度の時間変化を示す。また、グラフ「Ｃ１」は、第１乃至第３サーモスタット１１乃至１３を設けず、かつ、第１乃至第２接続通路２５、２６を設けない冷却システムの構造例（「比較例」とも呼ぶ。）に基づくブロック入口温度の時間変化を示し、グラフ「Ｃ２」は、比較例に基づくヘッド入口温度の時間変化を示す。言い換えると、グラフＣ１、Ｃ２は、図４の状態、即ちシリンダヘッド５にはラジエータ４で冷却した冷却水を供給し、シリンダブロック６にはラジエータ４を通過しない冷却水を供給した状態を継続した場合のブロック入口温度及びヘッド入口温度の時間変化を示す。
【００３５】
まず、エンジン１が始動した時刻「ｔ０」から時刻「ｔ１」は、エンジン１の暖機初期に相当し、この期間では、各サーモスタットにより検出された冷却水の温度は、各サーモスタットの開弁温度よりも低い。従って、この場合、第１乃至第３サーモスタット１１乃至１３は全て閉弁し、冷却水システム１００は、図２に示す状態となる。これにより、シリンダヘッド５にはラジエータ４により冷却されていない冷却水が供給され、シリンダヘッド５の温度が緩やかに上昇する（グラフＢ２参照）。また、この期間では、シリンダブロック６には冷却水が供給されないため、シリンダブロック６が急速に暖機される（グラフＢ１参照）。
【００３６】
一方、比較例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において、シリンダブロック６にはラジエータ４を介していない冷却水が供給され、シリンダヘッド５にはラジエータ４により冷却された冷却水が供給される。従って、比較例では、本実施例と比較して、シリンダブロック６の温度上昇が緩やかとなり（グラフＣ１参照）、燃費が悪い。
【００３７】
次に、時刻ｔ１から、時刻「ｔ２」までの時間帯は、暖機過程に相当し、この期間では、第３サーモスタット１３が検知する冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３以上となる。この場合、第３サーモスタット１３が開弁し、冷却システム１００は、図３に示す状態となる。これにより、シリンダブロック６にも冷却水が供給され、シリンダブロック６のオーバーヒートが抑制されつつ（グラフＢ１参照）、シリンダヘッド５及びシリンダブロック６の温度が緩やかに上昇する（グラフＢ１、Ｂ２参照）。
【００３８】
そして、時刻ｔ２から時刻「ｔ３」までの時間帯は、エンジン１の暖機が完了し、かつ、エンジン１が高負荷時でない時間帯に相当し、この期間では、第１サーモスタット１１が検知する冷却水の温度が第１所定温度Ｔ１以上となる。この場合、第１サーモスタット１１が開弁し、冷却システム１００は、図４に示す状態となる。この状態では、冷却システム１００は、シリンダヘッド５へラジエータ４により冷却された冷却水を供給することで、シリンダヘッド５を冷却してノッキングを抑制する（グラフＢ２参照）。また、冷却システム１００は、シリンダブロック６へ冷却されていない冷却水を供給することで、シリンダブロック６を緩やかに上昇させてフリクションを低減させる（グラフＢ１参照）。
【００３９】
そして、時刻ｔ３以後の時間帯は、エンジン１に高負荷がかかっている時間帯に相当し、この期間では、第２サーモスタット１２を通過する冷却水の温度が第２所定温度Ｔ２以上となる。この場合、第２サーモスタット１２が開弁し、冷却システム１００は、図５に示す状態となる。この状態では、冷却システム１００は、シリンダヘッド５及びシリンダブロック６の両方にラジエータ４で冷却した冷却水を供給することで、エンジン１の全体を最大限冷却する。これにより、エンジン１の高負荷時であっても、シリンダヘッド５及びシリンダブロック６の温度上昇を防ぎ、オーバーヒートを抑制する（グラフＢ１、Ｂ２参照）。
【符号の説明】
【００４０】
１  エンジン（内燃機関）
２  冷却水通路
３  ウォーターポンプ
４  ラジエータ
５  シリンダヘッド
６  シリンダブロック
１１  第１サーモスタット
１２  第２サーモスタット
１３  第３サーモスタット
【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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【図６】
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