JP4789881B2

JP4789881B2 - 気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置

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Publication number: JP4789881B2
Application number: JP2007171540A
Authority: JP
Inventors: 勇人前原; 孝明津久井; 信二斉藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: DE102008030422A1; ITTO20080392A1; CN101333969B; DE102008030422B4; CN101333969A; US7966978B2; JP2009008036A; US20090000576A1

Description

本発明は、気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関における冷却制御装置に関する。

一部の気筒の運転を休止可能な多気筒内燃機関においては、部分気筒休止運転が長時間継続した後に、全気筒運転状態に復帰したときに、休止していた気筒において不完全な暖機状態となることがある。

かかる不完全な暖機状態となることを防止するために、部分気筒休止運転時に予め設定された機関弁休止周期に応じて、全気筒の機関弁の作動・休止を繰り返すように制御する例がある（特許文献１参照）。

特開平８−９３５１６号公報

同特許文献１に開示された気筒休止機構付き多気筒内燃機関は、機関弁の作動および休止を各気筒毎に独立して切換可能な弁作動・休止切換手段が、各気筒に、それぞれ設けられるものである。

複数の気筒の各気筒に、それぞれ弁作動・休止切換手段が設けられるので、構成部品が多く、制御が煩雑になるとともに、弁作動・休止切換手段の配置により内燃機関の構造が複雑になり、コスト高となる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、冷却液の流れを制御することで、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる簡単な構成の気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、一部気筒について機関運転状態に応じて運転を休止する休止運転気筒と常時運転気筒とを備える気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関において、前記常時運転気筒に形成された冷却液通路である常時運転気筒冷却液ジャケットから前記休止運転気筒に形成された冷却液通路である休止運転気筒冷却液ジャケットに互いを連通して冷却液を流通させる連通路と、前記連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液ジャケットを迂回するバイパス路と、前記連通路からバイパス路に分岐する分岐部に設けられた分流制御弁と、前記分流制御弁を内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段と、を備え、前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に前記常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、
前記制御手段は、前記内燃機関の暖機時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記休止運転気筒冷却液ジャケットを通らずに前記バイパス路を流れるように前記分流制御弁を制御し、暖機が終了し前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記分流制御弁を制御し、全ての気筒稼動時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記分流制御弁を制御する気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置とした。

請求項２記載の発明は、一部気筒について機関運転状態に応じて運転を休止する休止運転気筒と常時運転気筒とを備える気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関において、
前記常時運転気筒に形成された冷却液通路である常時運転気筒冷却液ジャケットから前記休止運転気筒に形成された冷却液通路である休止運転気筒冷却液ジャケットに互いを連通して冷却液を流通させる連通路と、前記連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液ジャケットを迂回するバイパス路と、前記バイパス路に介装された流量調整弁と、前記流量調整弁を内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段と、を備え、前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に前記常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、前記制御手段は、前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が前記バイパス路を流れるように前記流量調整弁を制御し、全ての気筒稼動時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記流量調整弁を閉じてバイパス路を閉塞する制御を行う気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置である。

請求項３記載の発明は、一部気筒について機関運転状態に応じて運転を休止する休止運転気筒と常時運転気筒とを備える気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関において、前記常時運転気筒に形成された冷却液通路である常時運転気筒冷却液ジャケットから前記休止運転気筒に形成された冷却液通路である休止運転気筒冷却液ジャケットに互いを連通して冷却液を流通させる連通路と、前記連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液ジャケットを迂回するバイパス路と、前記バイパス路に介装された第１流量調整弁と、前記連通路の前記バイパス路が分岐する分岐部より下流側に介装された第２流量調整弁と、前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁を内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段と、を備え、前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に前記常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、前記制御手段は、前記内燃機関の暖機時には、前記第１流量調整弁を開き前記第２流量調整弁を閉じて冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記休止運転気筒冷却液ジャケットを通らずに前記バイパス路を流れるように制御し、暖機が終了し前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁を制御し、全ての気筒稼動時には、前記第１流量調整弁を閉じ前記第２流量調整弁を開いて冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように制御することを特徴とする気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置において、前記内燃機関は、車両に搭載され、前記常時運転気筒が車体前方に傾斜し前記休止運転気筒が車体後方に傾斜して側面視でＶ字形に構成される前後Ｖ型内燃機関であることを特徴とする。

請求項１記載の気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置によれば、常時運転気筒冷却液ジャケットと休止運転気筒冷却液ジャケットとを連通する連通路からバイパス路に分岐する分岐部に分流制御弁が設けられる簡単な構成で、冷却液の休止運転気筒冷却液ジャケットを流れる流量とバイパス路を流れる流量の分流比率を分流制御弁が設定することができ、同分流制御弁を制御手段が内燃機関の運転状態に応じて制御するので、常時運転気筒のみ稼動時において、ある運転状況下で常時運転気筒冷却液ジャケットを通過した冷却液を休止運転気筒冷却液ジャケットに流すように分流制御弁を制御することで、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。

前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、内燃機関の暖機時には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に休止運転気筒冷却液ジャケットを通らずにバイパス路を流れるように分流制御弁を制御するので、暖機を促進する。
暖機が終了し常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように分流制御弁を制御するので、稼動していない休止運転気筒を暖めておき、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。
そして、全ての気筒稼動時には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後にバイパス路を通らずに休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように分流制御弁を制御するので、全気筒を効率良く冷却することができる。

請求項２記載の気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置によれば、常時運転気筒冷却液ジャケットと休止運転気筒冷却液ジャケットとを連通する連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液経路を迂回するバイパス路に流量調整弁が設けられる簡単な構成で、流量調整弁は冷却液のバイパス路を流れる流量を調整するが、同時に休止運転気筒冷却液ジャケットを流れる流量を調整することにもなり、同流量調整弁を制御手段が内燃機関の運転状態に応じて制御するので、常時運転気筒のみ稼動時において、ある運転状況下で常時運転気筒冷却液ジャケットを通過した冷却液を休止運転気筒冷却液ジャケットに流すように流量調整弁を制御することで、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。

前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量がバイパス路を流れるように流量調整弁を制御するので、適量が稼動していない休止運転気筒冷却液ジャケットを流れ休止運転気筒を暖めておき、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。
全ての気筒稼動時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記流量調整弁を閉じてバイパス路を閉塞する制御を行うので、全気筒を効率良く冷却することができる。

請求項３記載の気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置によれば、常時運転気筒冷却液ジャケットと休止運転気筒冷却液ジャケットとを連通する連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液経路を迂回するバイパス路に第１流量調整弁が設けられ、連通路のバイパス路が分岐する分岐部より下流側に第２流量調整弁が設けられる簡単な構成で、第１流量調整弁と第２流量調整弁を内燃機関の運転状態に応じて制御するので、常時運転気筒のみ稼動時において、ある運転状況下で常時運転気筒冷却液ジャケットを通過した冷却液を休止運転気筒冷却液ジャケットに流すように第１，第２流量調整弁を制御することで、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。

前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、内燃機関の暖機時には、前記第１流量調整弁を開き前記第２流量調整弁を閉じて冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に休止運転気筒冷却液ジャケットを通らずにバイパス路を流れるように制御するので、暖機を促進する。
暖機が終了し常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように第１流量調整弁と第２流量調整弁を制御するので、稼動していない休止運転気筒を暖めておき、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。
そして、全ての気筒稼動時には、前記第１流量調整弁を閉じ前記第２流量調整弁を開いて冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように制御するので、全気筒を効率良く冷却することができる。

請求項４記載のカムシャフト軸受構造によれば、側面視でＶ字形に構成される前後Ｖ型内燃機関で前記常時運転気筒が車体前方に傾斜（前側バンク）し、前記休止運転気筒が車体後方に傾斜（後側バンク）しているので、走行風による空冷効果がより期待できる前バンクに常時運転気筒を配置することで、内燃機関全体を効率良く冷却することができる。

以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図５に基づき説明する。
図示されない自動二輪車に搭載されるＯＨＣ式４ストローク内燃機関１は、図１に図示されるように、クランク軸（図示されず）が車幅方向に指向して、車体前方の３気筒のシリンダ列（前側バンクＢｆ）と車体後方の３気筒のシリンダ列（後側バンクＢｒ）とが前後に略60度の夾角をなした６気筒前後Ｖ型内燃機関であり、このようなＯＨＣ式４ストロークサイクル内燃機関１の本体は、シリンダブロック２と、該シリンダブロック２の下面に一体に装着されるクランクケース３と、該シリンダブロック２の車体前方のシリンダ列および車体後方のシリンダ列の頂端にそれぞれ一体に装着されるシリンダヘッド４，４と、該シリンダヘッド４，４の頂部をそれぞれ覆うヘッドカバー５，５とから構成されている。

ＯＨＣ式４ストロークサイクル内燃機関１の前後バンクＢｆ，Ｂｒ間の空間に図示されない燃料噴射弁器、吸気チャンバなどの吸気装置が配置されるとともに、前後バンクＢｆ，Ｂｒのシリンダヘッド４，４の前後外側に図示されない排気管が接続される。

前側バンクＢｆの３気筒は常時運転気筒からなり、後側バンクＢｒの３気筒は気筒休止運転気筒からなる。
すなわち、前後バンクＢｆ，Ｂｒのうち後側バンクＢｒの動弁装置10に油圧により作動する気筒休止切換機構20が組み込まれており、図２は同気筒休止切換機構20の吸気側の一部をシリンダヘッド４の上方からシリンダの中心軸線方向に見たものを示し、その一部が断面で示されている。

該動弁装置10は、シリンダブロック２の上端に結合されるシリンダヘッド４と、該シリンダヘッド４の上端に結合されるヘッドカバー５とにより形成される動弁室11内に配置される。

前記シリンダブロック２に形成される各シリンダに摺動自在に嵌合されるピストンとシリンダヘッド４との間には燃焼室が形成され、シリンダヘッド４には、前記各燃焼室に連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成され、さらに前記ピストンにより駆動されるクランク軸の１／２の回転数で回転駆動されるカム軸12が、カム軸12の回転軸線の方向に間隔をおいてシリンダヘッド４に一体成形される複数のカムホルダの挿通孔に挿通されて、そのジャーナル部にて回転自在に支持される。

前記燃焼室毎に、シリンダヘッド４に摺動自在に支持される１対の吸気弁および１対の排気弁は、カム軸12、該カム軸12に設けられるカム13，14，15、ロッカ軸16、該ロッカ軸16に揺動自在に支持されるロッカアーム17，18，19、および気筒休止切換機構20を備える動弁装置10により作動され、それぞれ所定のタイミングで前記吸気ポートの燃焼室側の１対の開口および前記排気ポートの燃焼室側の１対の開口を開閉する。

前記内燃機関１の一部後側バンクＢｒの気筒は、低負荷運転時等の燃費重視の運転時に休止され、そのために、後側バンクＢｒの動弁装置10には、気筒休止運転時に前記吸気弁および前記排気弁を閉弁状態に保つための気筒休止切換機構20が設けられる。

以下、図２を参照して、主として、前記吸気弁側に設けられる気筒休止切換機構20について説明する。
カム軸12には、前記燃焼室毎に、吸気カム13と、吸気カム13を挟んで両側に位置する１対の休止カム14と、さらに吸気カム13および両休止カム14を挟んで両側に位置する１対の排気カム15とが設けられる。

吸気カム13および排気カム15は、ベース円部と所定のリフト量および作動角を有するノーズ部とからなるカムプロフィルを有し、休止カム14は、吸気カム13および排気カム15のベース円部と同一半径のベース円部のみからなるカムプロフィルを有し、部分気筒休止運転時に、前記吸気弁および前記排気弁を閉弁状態に維持する。

シリンダヘッド４にボルトにより締結される複数のロッカ軸ホルダの挿通孔に挿通されるロッカ軸16には、前記各燃焼室に対応して、１対の駆動ロッカアーム17，18と、両者の間に配置される自由ロッカアーム19とが揺動自在に支持される。

各駆動ロッカアーム17，18の一端部には、休止カム14に滑り接触するスリッパ17a，18aが形成され、その他端部には、前記吸気弁に当接するタペットねじ17b
，18bが設けられる。

一方、自由ロッカアーム19の一端部には、吸気カム13に転がり接触するローラ19aが回転自在に支持され、該自由ロッカアーム19は、シリンダヘッド４に支持
されるロストモーション機構のばねにより吸気カム13に向けて付勢される。

そして、駆動ロッカアーム17，18と自由ロッカアーム19との間に跨って、駆動ロッカアーム17，18と自由ロッカアーム19との連結および連結解除を切換可能とする気筒休止切換機構20が設けられる。

気筒休止切換機構20は、駆動ロッカアーム17と自由ロッカアーム19とを連結可能な連結ピストン21と、駆動ロッカアーム18と自由ロッカアーム19とを連結可能な連結ピン22と、連結ピン22の移動を規制すると共に駆動ロッカアーム17，18と自由ロッカアーム19とを連結解除状態にする解除ピストン23と、連結ピストン21に連結ピン22を当接させかつ連結ピン22に解除ピストン23を当接させる戻しばね24と、駆動ロッカアーム17に形成されて連結ピストン21を移動させる作動油が給排され、かつ戻しばね24が収容される第１油圧室25と、駆動ロッカアーム18に形成されて解除ピストン23を移動させる作動油が給排され第２油圧室26とを備える。

円筒状の各ロッカ軸16の中空部には、該中空部に挿入されたパイプ27により、パイプ27とロッカ軸16との間に形成される第１作動油路28およびパイプ27の中空部により形成される第２作動油路29が区画形成される。

前記第１油圧室25は、駆動ロッカアーム17に形成された連通路30を介して第１作動油路28に常時連通し、第２油圧室26は、駆動ロッカアーム18およびパイプ27に形成された連通路31を介して第２作動油路29に常時連通する。

第１，第２作動油路28，29は、シリンダヘッド４に形成される２つの第１，第２油路32，33をそれぞれ介してシリンダヘッド４に取り付けられる油圧制御弁装置（図示せず）に連通される。
内燃機関１の駆動により作動するオイルポンプを油圧源としている。

一方、排気側においてはロッカ軸35に揺動自在に支持される１対の駆動ロッカアーム36と１対の自由ロッカアーム37との間に跨って設けられる前記排気弁側の弁作動特性変更機構は、駆動ロッカアーム36と自由ロッカアーム37とを連結可能な連結ピストンと、該連結ピストンの移動を規制すると共に駆動ロッカアーム36と自由ロッカアーム37とを連結解除状態にする解除ピストンとを備え、それらピストンが、吸気側の気筒休止切換機構20と同様に、第１，第２作動油路28，29の作動油の油圧により作動される。

そして、全気筒運転時には、車両の運転状態に応じて制御される油圧制御弁装置により、第１作動油路28は第１油路32を介して高圧油路に連通されて、その作動油が高油圧となる一方、第２作動油路29は第２油路33を介してドレン油路に連通されて、その作動油が低油圧となる。

その結果、第１，第２油圧室25，26の油圧の差圧により連結ピストン21が、連結ピン22および解除ピストン23を押圧し、連結ピストン21と連結ピン22との当接面を自由ロッカアーム19内に位置させ、かつ連結ピン22と解除ピストン23との当接面を駆動ロッカアーム18に位置させて、駆動ロッカアーム17，18と自由ロッカアーム19とが連結状態になる。これによって、駆動ロッカアーム17，18の揺動が吸気カム13のカムプロフィルにより規定されて、前記吸気弁が所定の開閉時期およびリフト量で開閉され、同様にして、前記排気弁が所定の開閉時期およびリフト量で開閉される。

また、部分気筒休止運転時には、油圧制御弁装置により、第１作動油路28は第１油路32を介してドレン油路に連通されて、その作動油が低油圧となる一方、第２作動油路29は第２油路33を介して前記高圧油路に連通されて、その作動油が高油圧となる。

その結果、第１油圧室25は低油圧となり、第２油圧室26は高油圧となって、図２に示される状態から、第１，第２油圧室25，26の油圧の差圧により解除ピストン23が、連結ピストン21および連結ピン22を押圧し、連結ピストン21と連結ピン22との当接面を、駆動ロッカアーム17と自由ロッカアーム19との間に位置させ、連結ピン22と解除ピストン23との当接面を、駆動ロッカアーム17と自由ロッカアーム19との間に位置させて、駆動ロッカアーム17と自由ロッカアーム19と、および駆動ロッカアーム18と自由ロッカアーム19が連結解除状態になる。

これによって、駆動ロッカアーム17，18の揺動が、休止カム14のカムプロフィルによりそれぞれ規定されて、前記吸気弁が閉弁状態になり、同様にして前記排気弁も閉弁状態になって、当該気筒は休止状態になる。

以上のような常時運転気筒の前側バンクＢｆと休止運転気筒の後側バンクＢｒからなる本前後Ｖ型内燃機関１は、図３の模式図に示すような冷却水の循環経路からなる冷却制御装置40を備える。

常時運転気筒の前側バンクＢｆのシリンダブロック２およびシリンダヘッド４には、シリンダボア周りおよび燃焼室周りに冷却水通路でもある常時運転気筒水ジャケットＷｆが形成され、同様に休止運転気筒の後側バンクＢｒのシリンダブロック２およびシリンダヘッド４には、シリンダボア周りおよび燃焼室周りに冷却水通路でもある休止運転気筒水ジャケットＷｒが形成されている。

水ポンプ41から吐出した冷却水は、吐出路42を通って常時運転気筒水ジャケットＷｆの流入口から流入されて常時運転気筒水ジャケットＷｆを循環し、常時運転気筒水ジャケットＷｆの流出口から流出した冷却水は、常時運転気筒水ジャケットＷｆの流出口と休止運転気筒水ジャケットＷｒの流入口とを連通する連通路43に流出する。

休止運転気筒水ジャケットＷｒの流出口からは流出路44がサーモスタット45に延びて連結している。
サーモスタット45からはラジエータ47に送水パイプ46が延び、ラジエータ47からは水ポンプ41に吸入パイプ48が延び連結されている。
サーモスタット45からは、別途ラジエータ47を経由せずに直接水ポンプ41に冷却水を吸入させるバイパスパイプ49が延びて吸入パイプ48に接続されている。

そして、本冷却制御装置40は、前記連通路43の途中に分流制御弁51が介装され、分流制御弁51から分岐したバイパス路52が休止運転気筒水ジャケットＷｒを迂回して休止運転気筒水ジャケットＷｒの流出路44に接続されている。

分流制御弁51は、常時運転気筒水ジャケットＷｆから流入された冷却水を、休止運転気筒水ジャケットＷｒ側とバイパス路52側とに分流し、各管路の圧力に関係なく両者の分流比率を無段階に調整でき、ＥＣＵ（電子制御ユニット）53により制御され分流比率が設定される。
ＥＣＵ53は、内燃機関１の運転状態を監視しており、運転状態に応じて分流制御弁51を駆動制御して分流比率を設定する。

バイパス路52側の分流比率を０とすれば、常時運転気筒水ジャケットＷｆの流出口から連通路43に流出した冷却水は、全て休止運転気筒水ジャケットＷｒに流れ、逆に休止運転気筒水ジャケットＷｒ側の分流比率を０とすれば、常時運転気筒水ジャケットＷｆの流出口から連通路43に流出した冷却水は、全てバイパス路52を流れ、この間にあって両者を流れる冷却水の分流比率が自由に設定できる。

内燃機関１は、暖機時および通常走行時には気筒休止切換機構20により後側バンクＢｒの休止運転気筒が休止し、前側バンクＢｆの常時運転気筒のみが稼動する部分気筒休止運転がなされ、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御される。

前記のような簡単な構造の冷却制御装置40において、内燃機関１の始動直後の暖機運転時には、前側バンクＢｆの常時運転気筒のみが稼動する部分気筒休止運転状態にあって、分流制御弁51は休止運転気筒水ジャケットＷｒ側の分流比率を０、バイパス路52側の分流比率を100％として水ポンプ41から吐出し常時運転気筒水ジャケットＷｆを通った冷却水は、全て連通路43から休止運転気筒水ジャケットＷｒを迂回するバイパス路52に流れ、暖められた冷却水はサーモスタット45に至り、サーモスタット45はラジエータ47への送水パイプ46側を閉弁して内燃機関１からの冷却水を、ラジエータ47を経由することなくバイパスパイプ49を経て直接水ポンプ41に吸入されようにする。
したがって、冷却水はラジエータ47を経由せずに常時運転気筒水ジャケットＷｆとバイパス路52のみを循環するので、内燃機関の暖機を促進することができる。

通常走行時には、前側バンクＢｆの常時運転気筒のみが稼動する燃費重視の部分気筒休止運転状態が維持されるが、サーモスタット45はバイパスパイプ49側を閉じラジエータ47への送水パイプ46側を開弁するので、内燃機関１からサーモスタット45へ流出した冷却水は、ラジエータ47を経由して冷却されて常時運転気筒水ジャケットＷｆに供給され、内燃機関１の前側バンクＢｆのみを効率良く冷却することができる。

そして、暖機が終了し常時運転気筒水ジャケットＷｆの冷却水温度が所定温度に達した後には、冷却水が常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過後に、常時運転気筒水ジャケットＷｆの冷却水温度が別途定めた所定最低冷却水温度を下回らない範囲で、適量が休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れるように分流制御弁51を制御する。
したがって、常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過した冷却水の適量が休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れ稼動していない後側バンクＢｒの休止運転気筒を暖めておき、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止して運転状態の切換えを円滑にできる。

全ての気筒稼動時には、冷却水が前記常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過後にバイパス路52を通らずに休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れるように分流制御弁51を制御することで、全気筒を効率良く冷却することができる。

次に、別の実施の形態に係る冷却制御装置70について、図４の模式図に基づいて説明する。
本冷却制御装置70は、バイパス路の構成が前記図３に示された冷却制御装置40と異なり、その他は同じであるので、同じ部材は同じ符号を用いて説明する。

常時運転気筒水ジャケットＷｆと休止運転気筒水ジャケットＷｒとを連通する連通路43の途中から分岐して休止運転気筒水ジャケットＷｒを迂回するバイパス路72が形成されていて、同バイパス路72は休止運転気筒水ジャケットＷｒの流出路44に接続されている。
このバイパス路72に流量調整弁71が介装されており、同流量調整弁71はＥＣＵ73によって制御される。

流量調整弁71を完全に閉じれば、常時運転気筒水ジャケットＷｆの流出口から連通路43に流出した冷却水は、全て休止運転気筒水ジャケットＷｒに流れ、流量調整弁71を開き、バイパス路72を流れる冷却水の流量を調整することは、すなわち分流して休止運転気筒水ジャケットＷｒに流入し循環する冷却水の流量を調整することになる。

なお、前記実施の形態と同様に、内燃機関１は、暖機時および通常走行時には気筒休止切換機構20により後側バンクＢｒの休止運転気筒が休止し、前側バンクＢｆの常時運転気筒のみが稼動する部分気筒休止運転がなされ、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御される。

通常走行時には、サーモスタット45はバイパスパイプ49側を閉じラジエータ47への送水パイプ46側を開弁するので、内燃機関１からサーモスタット45へ流出した冷却水は、ラジエータ47を経由して冷却されて常時運転気筒水ジャケットＷｆに供給され、内燃機関１の前側バンクＢｆのみを効率良く冷却することができる。

常時運転気筒水ジャケットＷｆの冷却水温度が所定温度に達した後には、冷却水が常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過後に常時運転気筒水ジャケットＷｆの冷却水温度が別途定めた所定最低冷却水温度を下回らない範囲で適量がバイパス路72を流れるように流量調整弁71を制御する。

したがって、常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過した冷却水の適量が休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れ稼動していない休止運転気筒を暖めておき、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止することができる。

全ての気筒稼動時には、冷却水が常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過後にバイパス路72を通らずに休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れるように流量調整弁71を閉じてバイパス路72を閉塞する制御を行うことで、全気筒を効率良く冷却することができる。

次に、前記冷却制御装置70における流量調整弁71のほかに、連通路43のバイパス路72が分岐する分岐部より下流側に第２流量調整弁81を介装した冷却制御装置80の例を、図５に示し説明する。
本実施の形態で、流量調整弁71を第１流量調整弁71と称することとする。
ＥＣＵ83は、前記第１流量調整弁71と新たな第２流量調整弁81の双方を駆動制御する。

内燃機関１の始動直後の暖機運転時には、前側バンクＢｆの常時運転気筒のみが稼動する部分気筒休止運転状態にあって、第１流量調整弁71を開き第２流量調整弁81を閉じて冷却水が常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過後に休止運転気筒水ジャケットＷｒを通らずにバイパス路72を流れるように制御し、暖められた冷却水はサーモスタット45に至り、サーモスタット45はラジエータ47への送水パイプ46側を閉弁して内燃機関１からの冷却水を、ラジエータ47を経由することなくバイパスパイプ49を経て直接水ポンプ41に吸入されようにする。
したがって、冷却水はラジエータ47を経由せずに常時運転気筒水ジャケットＷｆとバイパス路72のみを循環するので、内燃機関の暖機を促進することができる。

そして、暖機が終了し常時運転気筒水ジャケットＷｆの冷却水温度が所定温度に達した後には、冷却水が常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過後に、常時運転気筒水ジャケットＷｆの冷却水温度が別途定めた所定最低冷却水温度を下回らない範囲で、適量が休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れるように第１流量調整弁71と第２流量調整弁81を制御する。
したがって、常時運転気筒水ジャケットＷｆを通過した冷却水の適量が休止運転気筒水ジャケットＷｒを流れ稼動していない後側バンクＢｒの休止運転気筒を暖めておき、全気筒運転状態に復帰した際の不完全な暖機状態を防止して運転状態の切換えを円滑にできる。

全ての気筒稼動時には、前記第１流量調整弁を閉じ前記第２流量調整弁を開いて冷却水が前記常時運転気筒水ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒水ジャケットを流れるように制御することで、全気筒を効率良く冷却することができる。
なお、流量調整弁81は、単純な開閉弁であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る６気筒前後Ｖ型水冷式内燃機関の全体側面図である。気筒休止切換機構の吸気側の一部をシリンダの中心軸線方向に見た断面図である。冷却水の循環経路からなる冷却制御装置の模式図である。別の実施の形態に係る冷却制御装置の模式図である。また別の実施の形態に係る冷却制御装置の模式図である。

符号の説明

１…内燃機関、Ｂｆ…前側バンク、Ｂｒ…後側バンク、２…シリンダブロック、３…クランクケース、４…シリンダヘッド、
10…動弁装置、13…吸気カム、14…休止カム、15…排気カム、17，18…駆動ロッカアーム、19…自由ロッカアーム、20…気筒休止切換機構、21…連結ピストン、22…連結ピン、23…解除ピストン、36…駆動ロッカアーム、37…自由ロッカアーム、
Ｗｆ…常時運転気筒水ジャケット、Ｗｒ…休止運転気筒水ジャケット、
40…冷却制御装置、41…水ポンプ、42…吐出路、43…連通路、44…流出路、45…サーモスタット、46…送水パイプ、47…ラジエータ、48…吸入パイプ、49…バイパスパイプ、51…分流制御弁、52…バイパス路、53…ＥＣＵ、
70…冷却制御装置、71…流量調整弁（第１流量調整弁）、72…バイパス路、73…ＥＣＵ、
80…冷却制御装置、81…第２流量調整弁、83…ＥＣＵ。

Claims

一部気筒について機関運転状態に応じて運転を休止する休止運転気筒と常時運転気筒とを備える気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関において、
前記常時運転気筒に形成された冷却液通路である常時運転気筒冷却液ジャケットから前記休止運転気筒に形成された冷却液通路である休止運転気筒冷却液ジャケットに互いを連通して冷却液を流通させる連通路と、
前記連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液ジャケットを迂回するバイパス路と、前記連通路からバイパス路に分岐する分岐部に設けられた分流制御弁と、
前記分流制御弁を内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段と、
を備え、
前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に前記常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、
前記制御手段は、
前記内燃機関の暖機時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記休止運転気筒冷却液ジャケットを通らずに前記バイパス路を流れるように前記分流制御弁を制御し、
暖機が終了し前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記分流制御弁を制御し、
全ての気筒稼動時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記分流制御弁を制御することを特徴とする気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置。
一部気筒について機関運転状態に応じて運転を休止する休止運転気筒と常時運転気筒とを備える気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関において、
前記常時運転気筒に形成された冷却液通路である常時運転気筒冷却液ジャケットから前記休止運転気筒に形成された冷却液通路である休止運転気筒冷却液ジャケットに互いを連通して冷却液を流通させる連通路と、
前記連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液ジャケットを迂回するバイパス路と、前記バイパス路に介装された流量調整弁と、
前記流量調整弁を内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段と、
を備え、
前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に前記常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、
前記制御手段は、
前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が前記バイパス路を流れるように前記流量調整弁を制御し、
全ての気筒稼動時には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記流量調整弁を閉じてバイパス路を閉塞する制御を行うことを特徴とする気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置。
一部気筒について機関運転状態に応じて運転を休止する休止運転気筒と常時運転気筒とを備える気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関において、
前記常時運転気筒に形成された冷却液通路である常時運転気筒冷却液ジャケットから前記休止運転気筒に形成された冷却液通路である休止運転気筒冷却液ジャケットに互いを連通して冷却液を流通させる連通路と、
前記連通路から分岐して前記休止運転気筒冷却液ジャケットを迂回するバイパス路と、前記バイパス路に介装された第１流量調整弁と、
前記連通路の前記バイパス路が分岐する分岐部より下流側に介装された第２流量調整弁と、
前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁を内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段と、
を備え、
前記内燃機関は、暖機時および通常走行時に前記常時運転気筒のみを稼動し、所定以上の出力を要するときに全ての気筒を稼動するよう制御され、
前記制御手段は、
前記内燃機関の暖機時には、前記第１流量調整弁を開き前記第２流量調整弁を閉じて冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記休止運転気筒冷却液ジャケットを通らずに前記バイパス路を流れるように制御し、
暖機が終了し前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が所定温度に達した後には、冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記常時運転気筒冷却液ジャケットの冷却液温度が別途定めた所定最低冷却液温度を下回らない範囲で適量が前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁を制御し、
全ての気筒稼動時には、前記第１流量調整弁を閉じ前記第２流量調整弁を開いて冷却液が前記常時運転気筒冷却液ジャケットを通過後に前記バイパス路を通らずに前記休止運転気筒冷却液ジャケットを流れるように制御することを特徴とする気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置。
前記内燃機関は、車両に搭載され、前記常時運転気筒が車体前方に傾斜し前記休止運転気筒が車体後方に傾斜して側面視でＶ字形に構成される前後Ｖ型内燃機関であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の気筒休止機構付き水冷式多気筒内燃機関の冷却制御装置。