特許 6778095 多気筒エンジン冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6778095

(24)【登録日】2020年10月13日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】多気筒エンジン冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F01P 3/02 20060101AFI20201019BHJP

   F01P 3/20 20060101ALI20201019BHJP

   F02D 17/02 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   F01P3/02 W

   F01P3/20 J

   F02D17/02 U

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-232839(P2016-232839)

(22)【出願日】2016年11月30日

(65)【公開番号】特開2018-91162(P2018-91162A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋葉 真吾

(72)【発明者】

【氏名】清水 良行

(72)【発明者】

【氏名】仁科 宏健

(72)【発明者】

【氏名】松下 尚史

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−２１０１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１１０５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００８０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８７７５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｐ １／００−１１／２０

Ｆ０２Ｄ １３／００−２８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のシリンダの一部を休止状態にすることが可能なエンジン本体を冷却する多気筒エンジン冷却装置であって、
前記エンジン本体に冷却水を流す循環経路として、
連続稼働する前記シリンダに設けられた連続稼働側冷却路と、
休止可能な前記シリンダに設けられた休止可能側冷却路と、
加熱された冷却水から熱を放出させるラジエタと、
前記ラジエタと、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路と、の間に設けられ、前記ラジエタから入力された冷却水の出力先を切り替える入力側バルブと、
前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路と、前記ラジエタと、の間に設けられ、前記ラジエタに出力する冷却水の入力先を切り替える出力側バルブと、
を備え、
前記休止可能側冷却路は、
冷却水の入出力を行う第１入出力口および第２入出力口を有し、
休止可能な前記シリンダが稼働している場合には、
前記入力側バルブは、前記ラジエタから入力された冷却水を、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路に出力させ、
前記出力側バルブは、前記ラジエタに出力する冷却水を、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路から入力させ、
前記休止可能側冷却路は、前記第１入出力口から冷却水を入力し、前記第２入出力口から冷却水を出力し、
休止可能な前記シリンダが休止している場合には、
前記入力側バルブは、前記ラジエタから入力された冷却水を、前記連続稼働側冷却路に出力させ、
前記出力側バルブは、前記ラジエタに出力する冷却水を、前記休止可能側冷却路から入力させ、
前記休止可能側冷却路は、前記第２入出力口から冷却水を入力し、前記第１入出力口から冷却水を出力する、
ことを特徴とする多気筒エンジン冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多気筒エンジンを冷却する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多気筒エンジンは、複数のシリンダが形成されたエンジン本体を有する。そして、たとえば自動車といった車両において動力源として用いられる。多気筒エンジンでは、シリンダに燃料および空気を供給し、この混合気を圧縮燃焼させることによりピストンを押し下げ、動力を得る。シリンダに供給する燃料（または混合気）の量を増減することにより、エンジン出力を増減することができる。
ところで、近年、燃費性能の向上などを目的として、多気筒エンジンにおいて、複数のシリンダの中の一部を休止させて動作させる気筒停止技術が研究されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−０８７７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、一部のシリンダを休止させた場合、そのシリンダを冷却するように用いられた冷却水は、十分に暖められない。その結果、それを含む冷却水を熱回収器へ供給したとしても、熱回収器が十分に暖まらず、熱回収器での熱回収効率も低下する。
また、休止した状態で冷却水が供給されることにより、休止しているシリンダの温度は過度に低下してしまう可能性がある。その結果、たとえばエンジンの熱バランスが悪化する可能性がある。また、休止後に再稼働させた場合に、再稼働したシリンダと連続稼働していたシリンダとの間で摩擦などの動作状態が異なる可能性がある。

【0005】

このように多気筒エンジンでは、一部の気筒を休止させた場合に生じ得る二次的な課題を抑制することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る多気筒エンジン冷却装置は、複数のシリンダの一部を休止状態にすることが可能なエンジン本体を冷却する多気筒エンジン冷却装置であって、前記エンジン本体に冷却水を流す循環経路として、連続稼働する前記シリンダに設けられた連続稼働側冷却路と、休止可能な前記シリンダに設けられた休止可能側冷却路と、加熱された冷却水から熱を放出させるラジエタと、前記ラジエタと、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路と、の間に設けられ、前記ラジエタから入力された冷却水の出力先を切り替える入力側バルブと、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路と、前記ラジエタと、の間に設けられ、前記ラジエタに出力する冷却水の入力先を切り替える出力側バルブと、を備え、
前記休止可能側冷却路は、冷却水の入出力を行う第１入出力口および第２入出力口を有し、休止可能な前記シリンダが稼働している場合には、前記入力側バルブは、前記ラジエタから入力された冷却水を、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路に出力させ、前記出力側バルブは、前記ラジエタに出力する冷却水を、前記連続稼働側冷却路および前記休止可能側冷却路から入力させ、前記休止可能側冷却路は、前記第１入出力口から冷却水を入力し、前記第２入出力口から冷却水を出力し、休止可能な前記シリンダが休止している場合には、前記入力側バルブは、前記ラジエタから入力された冷却水を、前記連続稼働側冷却路に出力させ、前記出力側バルブは、前記ラジエタに出力する冷却水を、前記休止可能側冷却路から入力させ、前記休止可能側冷却路は、前記第２入出力口から冷却水を入力し、前記第１入出力口から冷却水を出力する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明の多気筒エンジン冷却装置は、エンジン本体に冷却水を流す循環経路として、稼働しているシリンダを冷却した冷却水を、休止しているシリンダの冷却路へ供給する冷却経路を有する。たとえばエンジン本体がシリンダ毎に独立して設けられる複数の個別冷却路を有する場合には、稼働しているシリンダに対応する個別冷却路から、休止しているシリンダに対応する個別冷却路へ冷却水を流すようにすればよい。これにより、休止しているシリンダは、稼働しているシリンダを冷却することで加熱された冷却水により暖められる。その結果、休止後に再稼働させた場合には、再稼働したシリンダと連続稼働していたシリンダとの間で摩擦などの動作状態が均一化され、エンジン動作にアンバランスが生じ難くなり、エンジンの振動も大きくなり難くなる。経時的なエンジンの劣化を抑制できる。
また、本発明において、稼働しているシリンダを冷却した冷却水の行き先を、バルブにより、たとえば、休止しているシリンダとラジエタとの間で切り替えたり、休止しているシリンダと加熱された冷却水から熱を回収する熱回収器との間で切り替えたりする、とよい。同様に、本発明において、休止しているシリンダへ供給された冷却水は、熱交換器をバイパスしてラジエタへ循環される、とよい。これらにより、ラジエタや熱回収器に対して、休止しているシリンダにより冷却された後の冷却水が供給されなくなる。その結果、たとえば熱回収器の温度が上昇し、熱回収器での熱回収効率が向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置を用いた自動車の説明図である。

【図2】図２は、図１の多気筒エンジンの模式的な縦断面図である。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置の構成図である。

【図4】図４は、本発明の第２実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置の構成図である。

【図5】図５は、図４の冷却水の循環経路での循環状態（休止加熱状態および熱回収優先状態）の説明図である。

【図6】図６は、図４での冷却水の循環経路の他の循環状態（フル稼働状態）の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

【0019】

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置２０を用いた自動車１の説明図である。

【0020】

図１の自動車１は、車体２を有する。車体２の車幅方向両側には、車輪３が配置される。また、車体２の前部には、多気筒エンジン４、ラジエタ２１、などが配置される。
自動車１は、乗員室のシート６に着座した運転手による手動運転操作により、またはナビゲーション装置３１の生成経路などに基づく自動運転装置３２による自動運転制御により走行する。また、手動運転中には、自動運転装置３２は、運転支援制御を実施する。

【0021】

図２は、図１の多気筒エンジン４の模式的な縦断面図である。図２には、この他にもエンジン制御部１８が図示されている。

【0022】

図２の多気筒エンジン４は、エンジン本体１１、エンジン本体１１に一列に並べて形成される４つのシリンダ１２、各シリンダ１２内に配置される４つのピストン１３、４つのフライホイール１４を有する出力軸１５、各ピストン１３とフライホイール１４とを連結する４つのコンロッド１６、を有する。また、各シリンダ１２の頭部の燃焼室には、インジェクタ１７が配置される。各シリンダ１２では、インジェクタ１７が噴射した燃料と空気との混合気をピストン１３の上昇で圧縮し、図示外のプラグで燃焼させ、燃焼気体の圧力によりピストン１３を押し下げる。このピストン１３を押し下げる力は、コンロッド１６およびフライホイール１４を通じて出力軸１５を回転させる。そして、基本的には、インジェクタ１７から噴射する燃料の量を増やすと出力軸１５の回転トルクおよび回転速度が上昇し、減らすと出力軸１５の回転トルクおよび回転速度が降下する。
エンジン制御部１８は、インジェクタ１７から噴射する燃料の量を制御することにより、エンジン出力を制御する。
また、エンジン制御部１８は、４つのインジェクタ１７から同じ量の燃料を噴射させるのではなく、４つのインジェクタ１７から異なる量の燃料を噴射させることもできる。具体的にはたとえば、４つのインジェクタ１７の一部から燃料を噴射させるとともに、残りのインジェクタ１７からの燃料噴射を休止させる。これにより、燃料の総噴出量を抑えて、燃費を向上させることができる。燃料を噴出しないインジェクタ１７が設けられたシリンダ１２は、燃焼をしない休止状態となる。これに対し、燃料が噴出されるインジェクタ１７が設けられたシリンダ１２は、燃焼をする連続稼働状態となる。

【0023】

ところで、このような多気筒エンジン４は、発熱するため、冷却装置を必要とする。冷却装置は、多気筒エンジン４の複数のシリンダ１２へ冷却水を循環させて冷却する。また、冷却装置は、複数のシリンダ１２を冷却することにより暖められた冷却水を集めてラジエタ２１で冷却したり、熱交換器２７などの熱回収器において熱を再利用したりする。熱回収器２６で回収された熱は、たとえば自動車１の乗員室の暖房などに再利用される。

【0024】

しかしながら、このように多気筒エンジン４の複数のシリンダ１２に対して冷却水を同様に循環させる冷却装置を、一部のシリンダ１２を休止させて可動可能な多気筒エンジン４と組み合わせた場合、休止しているシリンダ１２へ供給された冷却水は、シリンダ１２の発熱が無いために暖まらない。その結果、それを含む冷却水を熱回収器へ供給したとしても、熱回収器が十分に暖まらず、熱回収器での熱回収効率も低下する。
また、休止した状態では、休止しているシリンダ１２の温度は過度に低下してしまう可能性がある。その結果、たとえば複数のシリンダ１２の間で熱バランスが悪化する可能性がある。また、休止後に再稼働させた場合に、再稼働したシリンダ１２と連続稼働していたシリンダ１２との間で摩擦などの動作状態が異なる可能性がある。
このように多気筒エンジン４では、一部のシリンダ１２を休止させた場合に生じ得る二次的な課題を抑制することが求められている。

【0025】

図３は、本発明の第１実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置２０の構成図である。

【0026】

図３の多気筒エンジン４では、複数のシリンダ１２は、連続稼働するシリンダ２９と、休止可能なシリンダ３０とを有する。そして、連続稼働するシリンダ２９と、休止可能なシリンダ３０とは、互いに隣接して設けられている。
図３の多気筒エンジン冷却装置２０は、複数のシリンダ１２が形成されたエンジン本体１１を冷却するものであり、ラジエタ２１、ポンプ２２、連続稼働するシリンダ２９に設けられた連続稼働側の個別冷却路２３、休止可能なシリンダ３０に設けられた休止可能側の個別冷却路２４、第一バルブ２５、第一バイパス冷却路２６、熱交換器２７、冷却系制御部２８、を有する。

【0027】

連続稼働側の個別冷却路２３および休止可能側の個別冷却路２４で構成される複数の個別冷却路は、エンジン本体１１においてシリンダ１２毎に独立して分けて設けられる。個別冷却路２３は、シリンダ１２の周囲に冷却水を流すように形成される。なお、個別冷却路２３は、シリンダ１２の周囲だけでなく、燃焼室の上側のシリンダヘッドに対しても冷却水を流すように形成されてもよい。

【0028】

第一バルブ２５は、冷却水の流入または流出を全開と全閉との間で切り替える。なお、第一バルブ２５は、全開と全閉との間で開度を制御できるものでもよい。

【0029】

熱交換器２７は、エンジン本体１１の連続稼働側の個別冷却路２３を通過することにより暖められた冷却水から熱を回収する。

【0030】

ラジエタ２１は、図１に示すように、車体２の最前部に配置される。ラジエタ２１は、外気により冷却水を冷却する。

【0031】

そして、ラジエタ２１、ポンプ２２、連続稼働するシリンダ２９に対応する連続稼働側の個別冷却路２３、熱交換器２７は、冷却管によりその順番で接続される。これにより、主な循環経路が形成される。
また、第一バルブ２５は、連続稼働側の個別冷却路２３と、熱交換器２７との間に設けられ、休止するシリンダ１２に対応する休止可能な個別冷却路２４の一端に接続される。また、休止可能な個別冷却路２４の他端には、第一バイパス冷却路２６が接続される。第一バイパス冷却路２６の他端は、熱交換器２７とラジエタ２１との間に接続される。

【0032】

冷却系制御部２８は、エンジン制御部１８、ナビゲーション装置３１、自動運転装置３２、乗員室を加熱または冷却する空調装置３３、シリンダ別温度センサ３４、冷却路別温度センサ３５、タイマ３６が接続される。
そして、冷却系制御部２８は、自動車１に設けられる各機構の情報に基づいて、循環経路での冷却水の循環を制御する。
また、このような情報としては、たとえば、エンジン本体１１におけるシリンダ１２（休止可能なシリンダ３０）の休止状態、シリンダ１２（休止可能なシリンダ３０）の稼働状態、循環経路に設けられるラジエタ２１の温度、熱交換器２７の温度、および、回収した熱の利用状態、などがある。

【0033】

シリンダ別温度センサ３４は、多気筒エンジン４のエンジン本体１１において、各シリンダ１２の近くに配置される。これにより、シリンダ別温度センサ３４は、シリンダ１２毎の温度を検出する。

【0034】

冷却路別温度センサ３５は、個別冷却路２３，２４に設けられる。これにより、冷却路別温度センサ３５は、各々の個別冷却路２３，２４に流れる冷却水の温度を検出する。

【0035】

タイマ３６は、たとえば経過期間などの時間を計測する。

【0036】

次に、具体的な冷却制御の一例について説明する。

【0037】

冷却系制御部２８は、たとえば休止状態のシリンダ１２が存在する場合、またはすべてのシリンダ１２が稼働状態でない場合、休止状態のシリンダ１２（休止可能なシリンダ３０）を暖める制御を実行する。具体的には、休止可能側の個別冷却路２４へ冷却水が流れるように、第一バルブ２５を開く。また、たとえば第一バルブ２５から熱交換器２７への流路を閉じる。
この場合、冷却水は、ポンプ２２の動力により、ラジエタ２１から、連続稼働側の個別冷却路２３へ供給される。稼働するシリンダ２９は、冷却水により冷却される。稼働するシリンダ２９を冷却した冷却水は、エンジンの熱を吸収して加熱される。
その後、加熱された冷却水は、第一バルブ２５から、休止しているシリンダ３０に対応する休止可能側の個別冷却路２４へ供給される。冷却水の熱の一部は、休止しているシリンダ３０を暖めるために用いられる。休止しているシリンダ３０の温度は、稼働するシリンダ２９と同等または少し低い温度まで暖められ得る。その後、冷却水は、第一バイパス冷却路２６を通じて、ラジエタ２１へ戻される。冷却水は、熱交換器２７を通過することなくバイパスして循環する。
このような制御により、休止しているシリンダ３０は、その始動前に暖められる。
その後、たとえば休止しているシリンダ３０を含めてエンジン本体１１の全体が好適な温度まで加熱されると、冷却系制御部２８は、休止状態のシリンダ３０を暖める制御を止めてもよい。この場合、第一バルブ２５から熱交換器２７への流路を開く。また、第一バルブ２５から、休止するシリンダ３０に対応する個別冷却路２４への流路を閉じる。

【0038】

また、たとえば乗員室の温度が低いといった回収熱の熱利用が必要である場合、冷却系制御部２８は、休止状態のシリンダ３０が温まっていない状態でも、熱回収を優先する制御を実行する。具体的には、第一バルブ２５から熱交換器２７への流路を開く。また、第一バルブ２５から、休止するシリンダ３０に対応する個別冷却路２４への流路を閉じる。
この場合、稼働するシリンダ２９の熱で暖められた冷却水は、第一バルブ２５から、熱交換器２７へ供給される。冷却水の熱の一部は、熱交換器２７により回収して、暖房などに利用される。その後、冷却水は、ラジエタ２１へ戻される。
このような制御により、エンジンの熱を回収して利用することができる。
なお、本実施形態では冷却路への流路を開閉する制御としたが、適宜、たとえば開度により流量の制御とすることができるのは当然である。

【0039】

以上のように、本実施形態では、エンジン本体１１がシリンダ１２毎に独立して設けられる複数の個別冷却路２３，２４を有し、多気筒エンジン冷却装置２０は、エンジン本体１１に冷却水を流す循環経路として、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水を、休止しているシリンダ３０の個別冷却路２４へ供給する冷却経路を有する。稼働しているシリンダ２９に対応する個別冷却路２３から、休止しているシリンダ３０に対応する個別冷却路２４へ冷却水を流す。これにより、休止しているシリンダ３０は、稼働しているシリンダ２９を冷却することで加熱された冷却水により暖められる。その結果、休止後に再稼働させた場合には、再稼働したシリンダ３０と連続稼働していたシリンダ２９との間で摩擦などの動作状態が均一化され、エンジン動作にアンバランスが生じ難くなり、エンジン本体１１の振動も大きくなり難くなる。エンジン本体１１の経時的な劣化を抑制できる。
また、本実施形態において、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水の行き先は、第一バルブ２５により、休止しているシリンダ３０と加熱された冷却水から熱を回収する熱交換器２７との間で切り替えられる。また、休止しているシリンダ３０へ供給された冷却水は、熱交換器２７をバイパスしてラジエタ２１へ循環される。これらにより、熱交換器２７に対して、休止しているシリンダ３０により冷却された後の温度が低い冷却水が供給されなくなる。その結果、たとえば熱交換器２７の温度が上昇し、熱交換器２７での熱回収効率が向上し得る。
なお、図３から熱交換器２７を除去した場合、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水の行き先は、第一バルブ２５により、休止しているシリンダ３０とラジエタ２１との間で切り替わる。この場合には、ラジエタ２１へ供給される冷却水の温度が上昇し、ラジエタ２１での放熱効率が向上する。

【0040】

本実施形態では、第一バルブ２５を切り替えることにより、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水の行き先を、休止しているシリンダ３０と、加熱された冷却水から熱を回収する熱交換器２７との間で切り替える。よって、たとえばより多くの熱を回収する必要がある場合には、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水を、休止しているシリンダ３０の加熱に用いることなく、熱交換器２７へ供給し、効率よく熱を回収できる。

【0041】

本実施形態では、休止しているシリンダ３０へ供給された冷却水は、熱交換器２７をバイパスして循環される。よって、休止しているシリンダ３０の加熱に用いられて温度が低下した冷却水を、熱交換器２７へ供給しないようにできる。その結果、熱交換器２７では、稼働しているシリンダ２９で暖められた高温の冷却水のみが供給され、高い温度の下で効率よく熱を回収できる。

【0042】

本実施形態において、冷却系制御部２８は、休止するシリンダ３０を通過した冷却水が熱交換器２７へ供給されないように制御している。よって、たとえば冷却水の温度が低い場合、熱交換器２７の温度が低い場合、および熱交換器２７で回収された熱を利用する場合などにおいて、冷却水や熱交換器２７を効率よく短時間で暖めることができる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置２０について説明する。以下、同様の構成については第１実施形態と同一の符号を使用し、主に第１実施形態との相違点について説明する。

【0043】

図４は、本発明の第２実施形態に係る多気筒エンジン冷却装置２０の構成図である。

【0044】

図４の多気筒エンジン冷却装置２０は、複数のシリンダ１２が形成されたエンジン本体１１を冷却するものであり、ラジエタ２１、ポンプ２２、第二バルブ４１、連続稼働側の個別冷却路２３、休止可能側の個別冷却路２４、短絡冷却路４２、熱交換器２７、第二バイパス冷却路４３、第三バイパス冷却路４４、第三バルブ４５、冷却系制御部２８、を有する。

【0045】

そして、ラジエタ２１、ポンプ２２、連続稼働側の個別冷却路２３は、冷却管によりその順番で接続される。これにより、主な循環経路が形成される。
熱交換器２７は、連続稼働するシリンダ２９に対応する個別冷却路２３とラジエタ２１との間に設けられる。
また、第二バルブ４１は、ラジエタ２１と、休止可能なシリンダ３０に対応する個別冷却路２４との間に設けられる。この休止機能側の個別冷却路２４は、第二バイパス冷却路４３により、熱交換器２７とラジエタ２１との間に連結される。
第三バイパス冷却路４４の一端は、第二バルブ４１と休止可能なシリンダ３０に対応する個別冷却路２４との間に連結される。第三バイパス冷却路４４の他端は、第三バルブ４５において、熱交換器２７とラジエタ２１との間に連結される。
短絡冷却路４２は、連続稼働するシリンダ２９に対応する個別冷却路２３と、休止可能なシリンダ３０に対応する個別冷却路２４との間を連結する。熱交換器２７は、短絡冷却路４２より流路の下流側に連結されている。

【0046】

図５および図６は、図４の冷却水の循環経路での３種類の循環状態の説明図である。
図５（Ａ）は、休止しているシリンダ３０を加熱する循環状態である。
図５（Ｂ）は、休止しているシリンダ３０の加熱より熱回収を優先する循環状態である。
図６は、休止可能なシリンダ３０を含むすべてのシリンダ１２が稼働するフル稼働状態である。
冷却系制御部２８は、自動車１に設けられる機構の情報に基づいて、第二バルブ４１および第三バルブ４５の開閉を制御して循環状態を切り替える。
このような制御に用いることができる情報には、たとえば、エンジン本体１１におけるシリンダ１２の休止状態、シリンダ１２の稼働状態、循環経路に設けられるラジエタ２１の温度、熱交換器２７の温度、回収した熱の利用状態、多気筒エンジン４の負荷状態、がある。

【0047】

そして、たとえば多気筒エンジン４を起動した直後では、多気筒エンジン４の全体が冷えている。また、休止可能な一部のシリンダ３０を休止させて起動する低燃費起動の場合、稼働するシリンダ２９は燃焼熱により暖められるが、休止するシリンダ３０は暖まり難い。複数のシリンダ２９，３０の間で温度差が生じたりすると、エンジンの動作がアンバランスになり易くなる。多気筒エンジン４の運転中に一部のシリンダ３０を休止させた場合にも、複数のシリンダ２９，３０の間で温度差が生じ易くなる。
このような場合、冷却系制御部２８は、たとえばシリンダ１２の休止状態の情報、シリンダ１２の稼働状態の情報に基づいて、図５（Ａ）に示すように第二バルブ４１および第三バルブ４５の開閉または開閉度を制御する。具体的には、第二バルブ４１については、稼働するシリンダ２９に対応する個別冷却路２３への流路を開いたまま、休止するシリンダ３０に対応する個別冷却路２４への流路を閉じる。第三バルブ４５については、第三バイパス冷却路４４からの流路を開くとともに、熱交換器２７側からの流路を閉じる。
この場合、冷却水は、ポンプ２２の動力により、ラジエタ２１から、稼働するシリンダ２９に対応する個別冷却路２３へ供給される。エンジン本体１１の連続稼働するシリンダ２９は、冷却水により冷却される。連続稼働するシリンダ２９を冷却した冷却水は、連続稼働するシリンダ２９の熱を吸収して加熱される。その後、加熱された冷却水は、短絡冷却路４２を通じて、休止しているシリンダ３０に対応する個別冷却路２４へ供給される。冷却水の熱の一部は、休止しているシリンダ３０を暖めるために用いられる。休止しているシリンダ３０の温度は、稼働するシリンダ２９と同等または少し低い温度まで暖められ得る。その後、冷却水は、第三バイパス冷却路４４を流れ、第三バルブ４５からラジエタ２１へ戻される。冷却水は、熱交換器２７を通過することなくバイパスして循環する。
このような制御により、休止しているシリンダ３０を、稼働しているシリンダ２９の排熱より暖めることができる。
なお、冷却系制御部２８は、たとえば休止しているシリンダ３０が稼働しているシリンダ２９と同程度に暖まった場合には、図５（Ａ）の状態から、第三バルブ４５についての熱交換器２７からの流路を開くようにしてもよい。これにより、休止しているシリンダ３０が暖まった状態では、稼働するシリンダ２９で暖められた冷却水の一部を熱交換器２７へ供給し、熱交換器２７で回収させた熱をたとえば乗員室の加熱に用いることができる。

【0048】

また、たとえば気温が低い冬季に乗員が乗車した場合、乗員室が冷えている。
このような場合、冷却系制御部２８は、熱回収を優先するために、シリンダ１２の休止状態または稼働状態の情報に加えて、たとえば循環経路に設けられる熱交換器２７の温度の情報、回収した熱の利用状態についての情報に基づいて、図５（Ｂ）に示すように第二バルブ４１および第三バルブ４５の開閉または開閉度を制御する。具体的には、第二バルブ４１については、稼働するシリンダ２９に対応する個別冷却路２３への流路を開いたまま、休止するシリンダ３０に対応する個別冷却路２４への流路を閉じる。第三バルブ４５については、第三バイパス冷却路４４からの流路を閉じるとともに、熱交換器２７側からの流路を開く。
この場合、冷却水は、ポンプ２２の動力により、ラジエタ２１から、稼働するシリンダ２９に対応する個別冷却路２３へ供給される。稼動するシリンダ２９は、冷却水により冷却される。エンジン本体１１を冷却した冷却水は、エンジンの熱を吸収して加熱される。その後、加熱された冷却水は、熱交換器２７へ供給され、第三バルブ４５からラジエタ２１へ戻される。
このような制御により、冷却水は、休止しているシリンダ３０へ供給されず、そのすべてが熱交換器２７へ供給される。熱交換器２７および冷却水の温度は上昇し、熱交換器２７での熱回収効率が向上する。

【0049】

また、たとえば多気筒エンジン４の一部のシリンダ１２を休止させて走行している自動車１が坂道に差し掛かったり、高速道路へ入ったりすると、出力が不足する。
このような場合、多気筒エンジン４のエンジン制御部１８は、休止しているシリンダ３０を稼動させて、エンジンをフル稼働させる。冷却系制御部２８は、エンジン制御部１８から取得するシリンダ１２の休止状態または稼働状態の切り替え情報に基づいて、図６に示すように第二バルブ４１および第三バルブ４５の開閉または開閉度を制御する。具体的には、第二バルブ４１については、すべての個別冷却路２３，２４への流路を開く。第三バルブ４５については、第三バイパス冷却路４４からの流路を閉じるとともに、熱交換器２７側からの流路を開く。
この場合、冷却水は、ポンプ２２の動力により、ラジエタ２１から、すべての個別冷却路２３，２４へ供給される。エンジン本体１１において稼働するすべてのシリンダ１２は、冷却水により冷却される。エンジン本体１１を冷却した冷却水は、その一部は熱交換器２７を経由して、第三バルブ４５に集まる。その後、冷却水は、第三バルブ４５からラジエタ２１へ戻される。
このような制御により、稼働しているすべてのシリンダ１２を、冷却することができる。

【0050】

以上のように、本実施形態では、エンジン本体１１に冷却水を流す循環経路として、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水を休止しているシリンダ３０へ供給する冷却路を有する。よって、休止しているシリンダ３０は、稼働しているシリンダ２９を冷却することで加熱された冷却水により暖められる。その結果、休止後に再稼働させた場合には、再稼働したシリンダ３０と連続稼働していたシリンダ２９との間で摩擦などの動作状態が均一化され、エンジン動作にアンバランスが生じ難くなり、エンジンの振動も大きくなり難くなる。経時的なエンジンの劣化を抑制できる。

【0051】

本実施形態において、循環経路は、シリンダ毎に独立して設けられる複数の個別冷却路２３，２４を有する。そして、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水を休止しているシリンダ３０へ供給する場合には、稼働しているシリンダ２９に対応する個別冷却路２３から、休止しているシリンダ３０に対応する個別冷却路２４へ冷却水を流す。よって、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水を、休止しているシリンダ３０へ供給することができる。
特に、休止可能なシリンダ３０に対応する個別冷却路２４では、該シリンダ３０が稼働している場合と休止している場合とで冷却水が逆向きに流れる。よって、稼働しているシリンダ２９を冷却した冷却水を、休止しているシリンダ３０へ供給するための流路は、たとえばエンジン本体１１の吸気側または排気側において互いに隣接して設けられている個別冷却路２３，２４の間を接続すれば足りる。エンジン本体１１の吸気側と排気側との間に跨るような流路は必要ない。流路の引き回しは容易である。

【0052】

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

【符号の説明】

【0053】

１…自動車（車両）
２…車体
３…車輪
４…多気筒エンジン
６…シート
１１…エンジン本体
１２…シリンダ
１３…ピストン
１４…フライホイール
１５…出力軸
１６…コンロッド
１７…インジェクタ
１８…エンジン制御部
２０…多気筒エンジン冷却装置
２１…ラジエタ
２２…ポンプ
２３…連続稼働側の個別冷却路
２４…休止可能側の個別冷却路
２５…第一バルブ
２６…第一バイパス冷却路
２７…熱交換器
２８…冷却系制御部
２９…連続稼働するシリンダ
３０…休止可能なシリンダ
３１…ナビゲーション装置
３２…自動運転装置
３３…空調装置
３４…シリンダ別温度センサ
３５…冷却路別温度センサ
３６…タイマ
４１…第二バルブ
４２…短絡冷却路
４３…第二バイパス冷却路
４４…第三バイパス冷却路
４５…第三バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】