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[Technisches Feld]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, und insbesondere eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, die in der Lage ist, die Temperatur des Verbrennungsmotors durch Steuern eines Kühlkanals für ein Kühlmittel (zum Beispiel Kühlwasser) für den Verbrennungsmotor angemessen aufrechtzuerhalten.
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[Hintergrund der Erfindung]
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Eine in einem Kraftfahrzeug montierte Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor weist üblicherweise eine Kühleinrichtung auf, die zum Steuern eines Kühlkanals mittels eines elektrisch gesteuerten Regelventils eingerichtet ist, das für ein Strömen von Kühlmittel (z. B. Kühlwasser) anstelle eines Thermostats in dem Kühlkanal angeordnet ist, so dass die Kraftstoffeffizienz aufgrund eines beschleunigten Kühlmitteltemperaturanstiegs verbessert ist.
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Das Regeln der Kühlmitteltemperatur mittels des Regelventils erfolgt auf folgende Weise. Insbesondere wenn sich der Verbrennungsmotor in einem kalten Zustand befindet, wird das Kühlmittel so schnell wie möglich auf eine hohe Temperatur (zum Beispiel 110°C) aufgeheizt. Sobald das Kühlmittel die hohe Temperatur erreicht hat, erfolgt augenblicklich eine Steuerung des Regelventils, so dass die Temperatur des Kühlmittels auf eine etwas niedrigere Temperatur abgesenkt wird (zum Beispiel 90°C), um ein Motorklopfen zu vermeiden. Herkömmliche Kühlvorrichtungen weisen eine Kühleinrichtung auf, die zusätzlich zu dem Kühlkanal einen Minimalzirkulationspfad aufweist. Wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, werden zum Aufwärmen sämtliche Regelventile (Wahlventile) geschlossen, um zu bewirken, dass das Kühlmittel durch den Minimalzirkulationspfad hindurchströmt. Dadurch wird der Verbrennungsmotor schnell aufgewärmt.
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[Stand der Technik]
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[Patentliteratur]
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[Patentliteratur 1] Japanische Patentanmeldung JP 2011-220 156 A
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Bei einer Steuervorrichtung für ein Kühlsystem gemäß dem Patentdokument 1 sind ein zum Kühlen eines Kühlmittels (Kühlwasser) in einem Verbrennungsmotor eingerichteter Kühler, ein Wärmetauscher für die Klimaanlage und ein Zusatzelement des Verbrennungsmotors (eine Drosselklappe) jeweils mit Kühlkanälen versehen und mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Die Kühlkanäle sind mit Regelventilen (Wahlventilen) ausgestattet, die entsprechend der Kühlmitteltemperatur der Reihe nach geöffnet werden. Insbesondere wenn die Kühlmitteltemperatur eine vorbestimmte Solltemperatur erreicht, wird bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in einem aufgewärmten Zustand ist. Der Kühlkanal für den Kühler, der Kühlkanal für den Wärmetauscher für die Klimaanlage und der Kühlkanal für das Zusatzelement des Verbrennungsmotors werden in dieser Reihenfolge geöffnet.
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[Patentliteratur 2] Deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2004 008 170 A1
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Das Patentdokument 2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Kühlkreislaufs einer Brennkraftmaschine, wobei die Steuerung mit einer vorgegebenen Solltemperatur erfolgt. Während des Warmlaufens wird zeitweise eine gegenüber dem Regelbetrieb erhöhte Warmlaufsolltemperatur verwendet.
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[Patentliteratur 3] Deutsche Offenlegungsschrift DE 103 51 852 A1
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Patentdokument 3 offenbart ein Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine für Automobile mit einer Pumpe für flüssiges Kühlwasser, die mit Kühlkanälen des Blocks bzw. des Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Das Kühlsystem weist ein einziges Mehrwegeventil auf mit einem Zulauf und mindestens zwei mit einem Kühler und einem Bypass verbundenen Abgängen. Ein von einer Betätigungsvorrichtung verstellbares Ventilglied wirkt mit den Abgängen so zusammen, dass es in einer ersten Stellung einen Durchfluss sperrt, in einer zweiten Stellung einen Durchfluss zum Bypass, in einer dritten Stellung Teildurchflüsse zum Bypass und zum Kühler und in einer vierten Stellung den Durchfluss allein zum Kühler freigibt. In einer Ausgestaltung des Patentdokuments 3 ist vorgesehen, dass das Mehrwegeventil einen dritten mit einer Heizung verbundenen Abgang aufweist und das Ventilglied in einer fünften Stellung den Teildurchgang zum Kühler und zum dritten Abgang freigibt. Der Aspekt einer Rückführregelungstemperatur, einer Aufwärmtemperatur, die höher als die Rückführregelungstemperatur ist, sowie einer Zwischentemperatur sind aus Patentdokument 3 nicht explizit bekannt.
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[Patentliteratur 4] Deutsche Offenlegungsschrift DE 103 06 094 A1
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Patentdokument 4 offenbart ein Drehventil, welches für Einpunktstromsteuerung des Kühlmittels im Kühlsystem eines Verbrennungsmotors sorgt. Das Ventil verteilt den Kühlmittelstrom vom Verbrennungsmotor in vorbestimmten Strömungsbetriebsweisen, entweder gleichzeitig an den Kühler und den Heizer, nur an einen Bypasskreislauf, nur an den Heizer oder gleichzeitig an den Kühler und den Bypass. Der Ventilkörper des Drehventils enthält einen Einlassanschluss oder ein Verbindungsstück, einen Kühlerauslassanschluss, einen Bypassauslassanschluss und einen Heizerauslassanschluss.
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[Patentliteratur 5] Deutsche Übersetzung DE 603 15 393 T2 der europäischen Patentschrift EP 1 403 480 B1
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Patentdokument 5 offenbart ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor, das Kühlwasser zum Kühlen des Motors, einen Umlaufdurchgang für das Kühlwasser, eine Wasserpumpe zum Steuern der Fließgeschwindigkeit des Kühlwassers und einen Katalysator zum Reinigen von Abgasen aus dem Motor beinhaltet. Der Kühlverlust und die Wärmestrahlung zum Kühlen werden in einer solchen Weise gesteuert, dass das Aufwärmen des Katalysators vor dem Aufwärmen des Motors ausgeführt wird, während bei einem Kaltstart des Motors auf ein frühes Aufwärmen sowohl des Katalysators als auch des Motors abgezielt wird. Wenn die Temperatur des Katalysators geringer als eine Aktivierungstemperatur ist, wird eine Steuerung so durchgeführt, dass der Zündzeitpunkt gegenüber dem normalen verzögert wird und die Wasserpumpe gestoppt oder die Fließgeschwindigkeit des Kühlwassers so gesteuert wird, dass sie geringer als die normale ist. Wenn die Temperatur des Katalysators höher als die Aktivierungstemperatur ist, wird eine Steuerung so durchgeführt, dass der Zündzeitpunkt gegenüber dem normalen beschleunigt wird, bis die Temperatur des Kühlwassers eine Aufwärmtemperatur erreicht, die eine normale Betriebstemperatur des Motors darstellt, und die Wasserpumpe gestoppt oder die Auslassgeschwindigkeit der Wasserpumpe auf ein Minimum gesteuert wird. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Steuersystem einen Klopfsensor zum Erfassen eines Klopfens des Verbrennungsmotors, wobei, wenn das Klopfen erfasst wird, der Zündzeitpunkt unter Steuerung verzögert und die Wasserpumpe so gesteuert wird, dass die Fließgeschwindigkeit des Kühlwassers erhöht wird.
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[Patentliteratur 6] U.S. Patent Application US 2008/0115747 A1
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Patentdokument 6 beschreibt eine Kühlmittelsteuerung für einen Verbrennungsmotor. Das Kühlsystem umfasst eine Flüssigkeitspumpe mit einem Einlass und einem Auslass, eine Mehrzahl von Motorkomponenten mit einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Strömungswegen, eine Heizung und mindestens eine Abgasrückführung (EGR, Exhaust Gas Recirculation). Eine Flüssigkeitssteuerung verbindet die Flüssigkeitspumpe, die Strömungswege in der Mehrzahl von Motorkomponenten, die Heizung und den mindestens einen EGR-Kühler. Die Flüssigkeitssteuerung umfasst einen Druckregelthermostat (PRT) mit einem ersten Einlass, einem zweiten Einlass und einem ersten Auslass und umfasst außerdem ein EGR-Mischventil (EGV), das einen zusätzlichen ersten Einlass, einen zusätzlichen zweiten Einlass und einen zusätzlichen ersten Auslass aufweist.
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Zum Verbessern der Kraftstoffeffizienz ist es in Bezug auf eine Kühlvorrichtung eines Verbrennungsmotors wichtig, die Motorreibung zu verringern, indem der Temperaturanstieg der Hydraulikflüssigkeit für den Verbrennungsmotor mittels eines Anstiegs der Kühlmitteltemperatur beschleunigt wird. Bevor die Hydraulikflüssigkeit aufgewärmt ist, wird die Kühlmitteltemperatur reguliert, um auf einer Temperatur, zum Beispiel 90°C gehalten zu werden, die geringfügig niedriger als eine Solltemperatur ist, um das Auftreten von Motorklopfen zuverlässig zu verhindern. Das Steuern des Regelventils lediglich auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur führt jedoch nicht zu einer deutlichen Verbesserung der Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors in einem kalten Zustand.
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Wie aus Patentdokument 1 ersichtlich, wird die Temperatur des Zubehörelements des Verbrennungsmotors und des Wärmetauschers für die Klimaanlage, die Fahrzeugzubehör darstellen, vorzugsweise stets auf einem geeigneten Temperaturniveau gehalten. Wenn zum Beispiel das Zubehörelement des Verbrennungsmotors eine Drosselklappe ist, ermöglicht das Halten der Temperatur auf einem konstanten Pegel ein Stabilisieren des Sauerstoffgehalts der Luft, die den Drosselkörper durchströmt, und ein Aufrechterhalten des Wärmetauschers für die Klimaanlage in einem heizbereiten Zustand. Mit anderen Worten werden das Zubehörelement des Verbrennungsmotors und der Wärmetauscher für die Klimaanlage in einem kalten Zustand vorzugsweise so schnell wie möglich aufgeheizt und in einem günstigen Zustand gehalten.
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Obwohl das Zubehörelement des Verbrennungsmotors und der Wärmetauscher für die Klimaanlage aufgewärmt werden, ist die Steuervorrichtung gemäß Patentdokument 1 in Bezug auf ein frühes Aufwärmen noch verbesserungswürdig.
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Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die in der Lage ist, den Verbrennungsmotor und ein Fahrzeugzubehörelement in Abhängigkeit von Betriebs- und Umgebungsbedingungen des Verbrennungsmotors schnell aufzuwärmen.
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[Lösung des Problems]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: eine Kühlmittel-Kühlvorrichtung eingerichtet zum Kühlen eines Kühlmittels, das zum Kühlen des Verbrennungsmotors verwendet wird, eine Steuervorrichtung eingerichtet zur Kühlkanalsteuerung gemäß einem Temperaturzustand des Verbrennungsmotors, einen ersten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über die Kühlmittel-Kühlvorrichtung in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen zweiten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über ein Fahrzeugzubehörelement in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen dritten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels in den Verbrennungsmotor ermöglicht, wobei der dritte Kühlkanal eine geringere Kühlleistung als der erste Kühlkanal und der zweite Kühlkanal aufweist, und mindestens ein Regelventil, durch das die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, im zweiten Kühlkanal und im dritten Kühlkanal verändert wird, wobei die Steuervorrichtung aufweist: ein Rückführregelungsmittel eingerichtet zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, dass eine Temperatur des Kühlmittels auf einer Rückführregelungstemperatur gehalten wird, ein Abkürzungssteuermittel eingerichtet zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem kalten Zustand befindet, dass die Kühlmitteldurchflussrate im dritten Kühlkanal auf einem höheren Niveau als die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal und im zweiten Kühlkanal gehalten wird, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Aufwärmtemperatur erreicht, die höher als die Rückführregelungstemperatur ist, ein Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel eingerichtet zum Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate des zweiten Kühlkanals, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Aufwärmtemperatur erreicht, und durch Unterbinden des Kühlens des Kühlmittels, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Zwischentemperatur erreicht, die auf zwischen die Aufwärmtemperatur und die Rückführregelungstemperatur festgesetzt ist, und ein Kühlungssteuermittel eingerichtet zum Kühlen des Kühlmittels durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Zwischentemperatur erreicht, bis die Temperatur des Kühlmittels die Rückführregelungstemperatur erreicht und die Regelung des Rückführregelungsmittels beginnt, wobei das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel die Zwischentemperatur durch Subtrahieren einer auf der Grundlage einer Außenlufttemperatur geschätzten Kühltemperatur von der Aufwärmtemperatur berechnet.
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Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: eine Kühlmittel-Kühlvorrichtung eingerichtet zum Kühlen eines Kühlmittels, das zum Kühlen des Verbrennungsmotors verwendet wird, eine Steuervorrichtung eingerichtet zur Kühlkanalsteuerung gemäß einem Temperaturzustand des Verbrennungsmotors, einen ersten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über die Kühlmittel-Kühlvorrichtung in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen zweiten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über ein Fahrzeugzubehörelement in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen dritten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels in den Verbrennungsmotor ermöglicht, wobei der dritte Kühlkanal eine geringere Kühlleistung als der erste Kühlkanal und der zweite Kühlkanal aufweist, mindestens ein Regelventil, durch das die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, im zweiten Kühlkanal und im dritten Kühlkanal verändert wird, und einen Klopfsensor, der eine gestörte Verbrennung in dem Verbrennungsmotor detektiert, wobei die Steuervorrichtung aufweist: ein Rückführregelungsmittel eingerichtet zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, dass eine Temperatur des Kühlmittels auf einer Rückführregelungstemperatur gehalten wird, ein Abkürzungssteuermittel eingerichtet zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem kalten Zustand befindet, dass die Kühlmitteldurchflussrate im dritten Kühlkanal auf einem höheren Niveau als die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal und im zweiten Kühlkanal gehalten wird, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Aufwärmtemperatur erreicht, die höher als die Rückführregelungstemperatur ist, ein Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel eingerichtet zum Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate des zweiten Kühlkanals, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Aufwärmtemperatur erreicht, und durch Unterbinden des Kühlens des Kühlmittels, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Zwischentemperatur erreicht, die auf zwischen die Aufwärmtemperatur und die Rückführregelungstemperatur festgesetzt ist, ein Kühlungssteuermittel eingerichtet zum Kühlen des Kühlmittels durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Zwischentemperatur erreicht, bis die Temperatur des Kühlmittels die Rückführregelungstemperatur erreicht und die Regelung des Rückführregelungsmittels beginnt, wobei, wenn der Klopfsensor eine gestörte Verbrennung detektiert, das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel die Zwischentemperatur auf eine Temperatur einstellt, die höher als in einem Fall ist, in dem der Klopfsensor keine gestörte Verbrennung detektiert.
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Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: eine Kühlmittel-Kühlvorrichtung eingerichtet zum Kühlen eines Kühlmittels, das zum Kühlen des Verbrennungsmotors verwendet wird, eine Steuervorrichtung eingerichtet zur Kühlkanalsteuerung gemäß einem Temperaturzustand des Verbrennungsmotors, einen ersten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über die Kühlmittel-Kühlvorrichtung in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen zweiten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über ein Fahrzeugzubehörelement in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen dritten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels in den Verbrennungsmotor ermöglicht, wobei der dritte Kühlkanal eine geringere Kühlleistung als der erste Kühlkanal und der zweite Kühlkanal aufweist, und mindestens ein Regelventil, durch das die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, im zweiten Kühlkanal und im dritten Kühlkanal verändert wird, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, durchzuführen: eine Rückführregelung zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, dass eine Temperatur des Kühlmittels auf einer Rückführregelungstemperatur gehalten wird, eine Abkürzungssteuerung zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem kalten Zustand befindet, dass die Kühlmitteldurchflussrate im dritten Kühlkanal auf einem höheren Niveau als die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal und im zweiten Kühlkanal gehalten wird, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Aufwärmtemperatur erreicht, die höher als die Rückführregelungstemperatur ist, eine Zubehörelement-Aufwärm-Steuerung zum Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate des zweiten Kühlkanals, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Aufwärmtemperatur erreicht, und durch Unterbinden des Kühlens des Kühlmittels, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Zwischentemperatur erreicht, die auf zwischen die Aufwärmtemperatur und die Rückführregelungstemperatur festgesetzt ist, und eine Kühlungssteuerung zum Kühlen des Kühlmittels durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Zwischentemperatur erreicht, bis die Temperatur des Kühlmittels die Rückführregelungstemperatur erreicht und die Rückführregelung beginnt, wobei die Zwischentemperatur durch die Zubehörelement-Aufwärm-Steuerung durch Subtrahieren einer auf der Grundlage einer Außenlufttemperatur geschätzten Kühltemperatur von der Aufwärmtemperatur berechnet wird.
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Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: eine Kühlmittel-Kühlvorrichtung eingerichtet zum Kühlen eines Kühlmittels, das zum Kühlen des Verbrennungsmotors verwendet wird, eine Steuervorrichtung eingerichtet zur Kühlkanalsteuerung gemäß einem Temperaturzustand des Verbrennungsmotors, einen ersten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über die Kühlmittel-Kühlvorrichtung in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen zweiten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels über ein Fahrzeugzubehörelement in den Verbrennungsmotor ermöglicht, einen dritten Kühlkanal, der ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor abgeleiteten Kühlmittels in den Verbrennungsmotor ermöglicht, wobei der dritte Kühlkanal eine geringere Kühlleistung als der erste Kühlkanal und der zweite Kühlkanal aufweist, mindestens ein Regelventil, durch das die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, im zweiten Kühlkanal und im dritten Kühlkanal verändert wird, und einen Klopfsensor, der eine gestörte Verbrennung in dem Verbrennungsmotor detektiert, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, durchzuführen: eine Rückführregelung zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, dass eine Temperatur des Kühlmittels auf einer Rückführregelungstemperatur gehalten wird, eine Abkürzungssteuerung zum Steuern des mindestens einen Regelventils derart, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem kalten Zustand befindet, dass die Kühlmitteldurchflussrate im dritten Kühlkanal auf einem höheren Niveau als die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal und im zweiten Kühlkanal gehalten wird, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Aufwärmtemperatur erreicht, die höher als die Rückführregelungstemperatur ist, eine Zubehörelement-Aufwärm-Steuerung zum Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate des zweiten Kühlkanals, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Aufwärmtemperatur erreicht, und durch Unterbinden des Kühlens des Kühlmittels, bis die Temperatur des Kühlmittels eine Zwischentemperatur erreicht, die auf zwischen die Aufwärmtemperatur und die Rückführregelungstemperatur festgesetzt ist, und eine Kühlungssteuerung zum Kühlen des Kühlmittels durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal, wenn die Temperatur des Kühlmittels die Zwischentemperatur erreicht, bis die Temperatur des Kühlmittels die Rückführregelungstemperatur erreicht und die Rückführregelung beginnt, wobei, wenn der Klopfsensor eine gestörte Verbrennung in der Zubehörelement-Aufwärm-Steuerung detektiert, die Zwischentemperatur auf eine Temperatur eingestellt wird, die höher als in einem Fall ist, in dem der Klopfsensor keine gestörte Verbrennung detektiert.
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[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein schnelles Aufwärmen eines Verbrennungsmotors und eines Fahrzeugzubehörelements.
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[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Darstellung der Systemkonfiguration einer Kühlvorrichtung eines Verbrennungsmotors (Ausführungsform),
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2A eine schematische Darstellung, aus der ein Betriebszustand eines Regelventils während der Abkürzungssteuerung ersichtlich ist, 2B eine schematische Darstellung, aus der ein Betriebszustand des Regelventils während der Zubehörelement-Aufwärmsteuerung ersichtlich ist, 2C eine schematische Darstellung, aus der ein Betriebszustand des Regelventils während der Kühlungssteuerung ersichtlich ist (Ausführungsform),
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3 ein Hauptablaufdiagramm für die Steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung (Ausführungsform),
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4 ein Ablaufdiagram der Abkürzungssteuerung (Ausführungsform),
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5 ein Ablaufdiagramm der Zubehörelement-Aufwärmsteuerung (Ausführungsform),
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6 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zum Berechnen einer Zwischentemperatur (β) (Ausführungsform),
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7 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens zum Berechnen der Zwischentemperatur (β) (Ausführungsform),
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8 eine Tabelle zum Darstellen der Außenlufttemperatur und Verhältniswerte bei der Berechnung der Zwischentemperatur (β) aus 7 (Ausführungsform),
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9 ein Ablaufdiagramm eines dritten Verfahrens zum Berechnen der Zwischentemperatur (β) (Ausführungsform),
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10 ein Diagramm zum Bestimmen einer geschätzten Kühltemperatur bezüglich der Außenlufttemperatur bei der Berechnung der Zwischentemperatur (β) aus 9 (Ausführungsform),
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11 ein Ablaufdiagramm des dritten Verfahrens zum Berechnen der Zwischentemperatur (β) (Ausführungsform),
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12 eine Tabelle zum Erläutern der Außenlufttemperatur und der Verhältniswerte beim Berechnen der Zwischentemperatur (β) aus 11 (Ausführungsform),
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13 ein Ablaufdiagramm für die Kühlungssteuerung (Ausführungsform),
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14 ein Ablaufdiagramm für die Rückführregelung (Ausführungsform),
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15 einen Graphen, aus dem die Änderungen der Kühlmitteltemperatur ersichtlich sind (Ausführungsform), und
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16 eine schematische Darstellung der Systemkonfiguration einer Kühlvorrichtung zum Kühlen eines Elektromotors (Modifizierung).
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Um die vorstehend genannte Aufgabe zu erfüllen, wird unter anderem eine Durchflussrate eines Kühlmittels in einem dritten Kühlkanal mit einer geringen Kühlleistung erhöht, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem kalten Zustand befindet, wobei das Kühlmittel dadurch in einem Hochtemperaturzustand gehalten wird.
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[Ausführungsform]
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Aus den 1 bis 15 sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich.
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In der 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Leistungseinheit, die an einem Kraftfahrzeug montiert ist.
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Die Leistungseinheit 1 weist integral auf: einen Verbrennungsmotor 2, der zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird und als Leistungsquelle dient, und ein Getriebe 3, das mit dem Verbrennungsmotor 2 gekuppelt ist.
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Der Verbrennungsmotor 2 ist mit einer Kühlvorrichtung 4 ausgestattet. Die Kühlvorrichtung 4 weist eine Kühlmittel-Kühlvorrichtung (einen Kühler) 5 auf, die zum Kühlen eines Kühlmittels (Kühlwasser) eingerichtet ist, das zum Kühlen des Verbrennungsmotors 2 verwendet wird.
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Die Kühlvorrichtung 4 ist ferner mit einem ersten Kühlkanal 6 versehen, der ermöglicht, dass das aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeleitete Kühlmittel über die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 auf zirkulierende Weise in den Verbrennungsmotor 2 strömt. Das eine Ende des ersten Kühlkanals 6 ist mit einem seitlichen Abschnitt des Verbrennungsmotors 2 verbunden, und das andere Ende ist mit dem anderen seitlichen Abschnitt des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Der erste Kühlkanal 6 ist in einen ersten einlassseitigen Kühlkanal 6A und einen ersten auslassseitigen Kühlkanal 6B aufgeteilt, wobei die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 im Verlauf des ersten Kühlkanals 6 dazwischen angeordnet ist. Der erste einlassseitige Kühlkanal 6A erstreckt sich von dem Verbrennungsmotor 2 aus zu der Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5, und der erste auslassseitige Kühlkanal 6B erstreckt sich von der Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 aus zu dem Verbrennungsmotor 2.
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Ein zweiter Kühlkanal 8 ist zwischen dem ersten einlassseitigen Kühlkanal 6A und dem ersten auslassseitigen Kühlkanal 6B derart angeordnet, dass das aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeleitete Kühlmittel eine Abkürzung nimmt, ohne dabei durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 zu strömen, um auf zirkulierende Weise über ein erstes Fahrzeugzubehörelement (einen Wärmetauscher für die Klimaanlage oder eine Drosselklappe) 7A, das in einem Fahrzeugzubehörelement 7 enthalten ist, in den Verbrennungsmotor 2 zu strömen. Der zweite Kühlkanal 8 weist auf: einen zweiten Hauptkühlkanal 8A und einen zweiten Abzweigungskühlkanal 8B, der von dem zweiten Hauptkühlkanal 8A abzweigt und mit dem ersten auslassseitigen Kühlkanal 6B verbunden ist. An dem zweiten Abzweigungskühlkanal 8B ist ein zweites Fahrzeugzubehörelement 7B angeordnet, das in dem Fahrzeugzubehörelement 7 enthalten ist.
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Darüber hinaus ist ein dritter Kühlkanal 9, der eine geringere Kühlleistung als der erste Kühlkanal 6 und der zweite Kühlkanal 8 aufweist, zwischen dem ersten einlassseitigen Kühlkanal 6A und dem ersten auslassseitigen Kühlkanal 6B und parallel zu dem zweiten Kühlkanal 8 derart vorgesehen, dass das Kühlmittel, das aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeleitet wird, eine Abkürzung nimmt, ohne durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 hindurchzuströmen, um auf zirkulierende Weise in den Verbrennungsmotor 2 zu strömen.
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Ferner ist ein Regelventil 10 im Verlauf des ersten einlassseitigen Kühlkanals 6A angeordnet. Das Regelventil 10 ist mit einem der Enden des zweiten Kühlkanals 8 beziehungsweise des dritten Kühlkanals 9 parallel verbunden. Das Regelventil 10 steuert einen Abschnitt des ersten einlassseitigen Kühlkanals 6A, der stromabwärts von dem Regelventil 10, dem zweiten Kühlkanal 8 und dem dritten Kühlkanal 9 liegt, so dass sich die Durchflussrate des Kühlmittels, das durch den ersten einlassseitigen Kühlkanal 6A, den zweiten Kühlkanal 8 und den dritten Kühlkanal 9 strömt, jeweils ändert. Die anderen Enden des zweiten Hauptkühlkanals 8A, des zweiten Abzweigungskühlkanals 8B bzw. des dritten Kühlkanals 9 sind parallel mit dem ersten auslassseitigen Kühlkanal 6B verbunden.
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Das Regelventil 10, das ein elektronisch gesteuertes Dreiwege-Wahlventil ist, weist ein Gehäuse 11 und ein Ventilelement 13 mit einem sichelförmigen Querschnitt auf, das in einem Innenraum 12 im Gehäuse 11 drehbar funktioniert, wie aus 2 ersichtlich. Das Regelventil 10 bewirkt mittels einer Drehfunktion des Ventilelements 13 ein umschaltendes Kommunizieren des Innenraumes 12 mit dem einen Ende des ersten einlassseitigen Kühlkanals 6A, des zweiten Kühlkanals 8 und des dritten Kühlkanals 9. Das Regelventil 10 funktioniert in jedem beliebigen der Zustände, in denen eine Abkürzungssteuerung (2A), eine Zubehörelement-Aufwärmsteuerung (2B) und eine Kühlungssteuerung (2C) durchgeführt wird.
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Das Regelventil 10 ist mit einer Steuervorrichtung 14 verbunden und wird mittels der Steuervorrichtung 14 elektronisch gesteuert.
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Eine Wasserpumpe 15 ist an dem ersten auslassseitigen Kühlkanal 6B in einem Abschnitt vorgesehen, der näher bei dem Verbrennungsmotor 2 liegt als Abschnitte davon, die mit dem anderen Ende des zweiten Hauptkühlkanals 8A, des zweiten Abzweigungskühlkanals 8B und des dritten Kühlkanals 9 verbunden sind.
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Die Steuervorrichtung 14 ist angeschlossen an: eine Energieversorgung 16, die zum Bereitstellen von Energie eingerichtet ist, einen Zündschalter 17, der zum Einschalten/Ausschalten des Verbrennungsmotors 2 eingerichtet ist, einen Klopfsensor 18, der zum Detektieren einer gestörten Verbrennung im Verbrennungsmotor 2 eingerichtet ist, einen Kühlmitteltemperaturfühler 19, der zum Detektieren einer Temperatur (Tw) des Kühlmittels (des Kühlwassers) in dem Verbrennungsmotor 2 eingerichtet ist, und einen Außenlufttemperaturfühler 20, der zum Detektieren einer Außenlufttemperatur eingerichtet ist.
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Der Klopfsensor 18 weist piezoelektrische Elemente auf, die an dem Verbrennungsmotor 2 vorgesehen sind. Der Klopfsensor 18 detektiert Schwingungen des Verbrennungsmotors 2 in vorbestimmten Zyklen und erzeugt darin beim Empfangen der Schwingungen des Verbrennungsmotors 2 einen elektrischen Strom.
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Die Steuervorrichtung 14 steuert die Kühlmitteldurchflussrate in den jeweiligen Kühlkanälen 6, 8 und 9 in Abhängigkeit von dem Temperaturzustand des Verbrennungsmotors 2.
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In diesem Zusammenhang weist die Steuervorrichtung 14 ein Solltemperatur-Einstellmittel 21, ein Rückführregelungsmittel 22, ein Abkürzungssteuermittel 23, ein Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 und ein Kühlungssteuermittel 25 auf.
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Das Solltemperatur-Einstellmittel 21 stellt eine Solltemperatur (γ) des Kühlmittels gemäß dem Temperaturzustand des Verbrennungsmotors 2 ein.
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Das Rückführregelungsmittel 22 steuert das Regelventil 10 derart, dass die Temperatur des Kühlmittels die Solltemperatur (γ) ist (siehe 14). Ein Sicherheitsventil 26, das an dem Regelventil 10 vorgesehen ist, ist mit dem Rückführregelungsmittel 22 verbunden.
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Das Abkürzungssteuermittel 23 steuert das Regelventil 10 (siehe 2A, 4 und 15) derart, dass, wenn sich der Verbrennungsmotor 2 in einem kalten Zustand befindet, das Solltemperatur-Einstellmittel 21 als die Solltemperatur (γ) eine Aufwärmtemperatur (α) einstellt, die höher als eine Rückführregelungstemperatur ist (eine erste Rückführregelungstemperatur A oder eine zweite Rückführregelungstemperatur B), die während der Rückführregelung eingestellt wird, und das Abkürzungssteuermittel steuert das Regelventil derart, dass die Kühlmitteldurchflussrate des dritten Kühlkanals 9 höher als die Kühlmitteldurchflussrate des ersten Kühlkanals 6 und des zweiten Kühlkanals 8 gehalten wird, bis die Temperatur des Kühlmittels die Aufwärmtemperatur (α) erreicht. Die erste Rückführregelungstemperatur A und die zweite Rückführregelungstemperatur B haben ein Verhältnis von A < B.
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Wenn sich der Verbrennungsmotor 2 im Aufwärmzustand befindet, erhöht das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 die Kühlmitteldurchflussrate in dem zweiten Kühlkanal 8, um das Fahrzeugzubehörelement 7 aufzuwärmen (siehe 5).
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Das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 steuert das Regelventil 10 derart, dass der dritte Kühlkanal 9 offen gehalten wird (siehe 2B).
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Darüber hinaus unterbindet das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 die Kühlungssteuerung, bis die Kühlmitteltemperatur (Tw) eine Zwischentemperatur (β) erreicht, die auf eine Temperatur zwischen der Aufwärmtemperatur (α) und der Rückführregelungstemperatur (A oder B) eingestellt ist (siehe 5).
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Ferner berechnet das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 die Zwischentemperatur (β) durch Subtrahieren einer geschätzten Kühltemperatur, die basierend auf einer Außenlufttemperatur geschätzt wird, von der Aufwärmtemperatur (α) (siehe 9 und 10).
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Wenn der Klopfsensor 18 eine gestörte Verbrennung detektiert, stellt darüber hinaus das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 die Zwischentemperatur (β) auf eine Temperatur ein, die höher ist als in einem Fall, in dem der Klopfsensor 18 keine gestörte Verbrennung detektiert (siehe 7, 8, 11 und 12).
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Wenn das Fahrzeugzubehörelement 7 aufgewärmt ist, erhöht das Kühlungssteuermittel 25 die Kühlmitteldurchflussrate des ersten Kühlkanals 6, um das Kühlmittel zu kühlen (siehe 13).
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Wenn sich das Fahrzeugzubehörelement 7 im Aufwärmzustand befindet, steuert das Kühlungssteuermittel 25 das Regelventil 10 derart, dass zumindest einer der Kühlkanäle, der nicht der erste Kühlkanal 6 ist, offen gehalten wird und die Kühlmitteldurchflussrate des ersten Kühlkanals 6 erhöht wird (siehe 2C). In diesem Fall ist der andere Kühlkanal der zweite Kühlkanal 8.
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Wenn das Fahrzeugzubehörelement 7 im Aufwärmzustand ist, steuert darüber hinaus das Kühlungssteuermittel 25 das Regelventil 10 derart, dass zumindest einer der Kühlkanäle außer dem offen gehaltenen anderen Kühlkanal geschlossen wird (siehe 2C). In diesem Fall ist der Kühlkanal außer dem anderen Kühlkanal der dritte Kühlkanal 9.
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Nachfolgend werden die Änderungen der vorgenannten Kühlmitteltemperatur (Tw) beschrieben.
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Die Kühlmitteltemperatur (Tw) ändert sich wie aus 15 ersichtlich. Insbesondere ab dem Starten des Verbrennungsmotors 2 (Zeit t1) bis zum Ende eines ersten vorbestimmten Zeitraums T1 (Zeit t2) ist nur der dritte Kühlkanal 9 offen und wird die Kühlmitteltemperatur (Tw) auf die Aufwärmtemperatur (α) erhöht.
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Nachdem die Kühlmitteltemperatur (Tw) die Aufwärmtemperatur (α) erreicht hat, werden der dritte Kühlkanal 9 und der zweite Kühlkanal 8 geöffnet, so dass das Kühlmittel an Wärme verliert. Die Kühlmitteltemperatur (Tw) sinkt auf die Zwischentemperatur (β) ab (Zeit t3), nachdem ein zweiter vorbestimmter Zeitraum T2 verstrichen ist.
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Da sich die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 und das Fahrzeugzubehörelement 7 in einem kalten Zustand befinden, bevor das Kühlmittel darin strömt, weist der zweite vorbestimmte Zeitraum T2 in dem ersten Kühlmittelzirkulationskreislauf eine starke Steigung auf.
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Anschließend, wenn die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 und das Fahrzeugzubehörelement 7 schrittweise aufgewärmt sind, wird die Steigung schwächer. Das bedeutet, dass Lüfter der Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 und des Wärmetauschers eine bestimmte Kühlleistung aufrechterhalten, so lange die Umdrehungsgeschwindigkeit der bereitgestellten Lüfter nicht verändert wird. Mit anderen Worten ändert sich die Kühlleistung in einer quadratischen Kurve, um ein lineares Kühlen zu vermeiden.
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Wenn die Kühlmitteltemperatur (Tw) unter die Zwischentemperatur (β) fällt, wird die Zubehörelement-Aufwärmsteuerung ausgeführt, so dass der erste Kühlkanal 6 und der zweite Kühlkanal 8 geöffnet werden. Wenn ein dritter vorbestimmter Zeitraum T3 verstreicht (Zeit t4) und die Kühlmitteltemperatur (Tw) am Ende des vorbestimmten Zeitraums T3 die Rückführregelungstemperatur (A oder B) erreicht, wird die Rückführregelung gestartet.
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Die Rückführregelungstemperatur schließt, wie oben beschrieben, die erste Rückführregelungstemperatur A und die zweite Rückführregelungstemperatur B mit ein. Eine gestrichelte Linie M dient dazu, die Änderungen der Kühlmitteltemperatur (Tw) in einem Fall zu veranschaulichen, in dem die Solltemperatur (γ) beim Detektieren eines Motorklopfens auf die Rückführregelungstemperatur (A) eingestellt wird.
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In einem Fall, in dem ein Motorklopfen auftritt, wird die Zwischentemperatur (β) auf eine geringere Temperatur eingestellt als in einem Fall, in dem kein Motorklopfen auftritt, so dass die Kühlmittelsteuerung früher gestartet wird.
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Nachfolgend wird die Steuerung gemäß dieser Ausführungsform erläutert.
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Wie aus dem Hauptablaufdiagramm in 3 ersichtlich, wird beim Starten eines Programms der Steuervorrichtung 14 (Schritt A01) zunächst ermittelt, ob die Leistungsversorgung 16 eingeschaltet ist oder nicht, d. h. ob eine sogenannte Zubehör-Leistungsversorgung eingeschaltet ist oder nicht (Schritt A02). Wenn das Ergebnis in Schritt A02 NEIN ist, dann wird das Ermitteln wiederholt.
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Wenn das Ergebnis des Schrittes A02 dagegen JA ist, wird die Abkürzungssteuerung durchgeführt (Schritt A03). Die Abkürzungssteuerung in Schritt A03 wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 4 an späterer Stelle ausführlich erläutert.
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Die Zubehörelement-Aufwärmsteuerung wird nach der Abkürzungssteuerung durchgeführt (Schritt A04). Die Zubehör-Aufwärmsteuerung in Schritt A04 wird an späterer Stelle unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 5 näher erläutert.
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Die Kühlungssteuerung erfolgt nach der Zubehörelement-Aufwärmsteuerung (Schritt A05). Die Kühlungssteuerung in Schritt A05 wird an späterer Stelle unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 13 ausführlich erläutert.
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Die Rückführregelung erfolgt nach der Kühlungssteuerung (Schritt A06). Die Rückführregelung in Schritt A06 wird an späterer Stelle unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 14 ausführlich erläutert.
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Nach der Rückführregelung wird das Programm beendet (Schritt A07).
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Die oben genannte Abkürzungssteuerung in Schritt A03 gemäß 3 erfolgt gemäß dem Ablaufdiagramm in 4.
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Die Abkürzungssteuerung wird durchgeführt, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 die voreingestellte Aufwärmtemperatur (α) nicht erreicht hat und somit ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 2 in einem kalten Zustand befindet. Dementsprechend wird das Regelventil 10 gesteuert (siehe 2A), um den Verbrennungsmotor 2 auf die folgende Weise schnell aufzuwärmen. Insbesondere wird die Kühlmitteldurchflussrate des dritten Kühlkanals 9 höher eingestellt als diejenige des ersten Kühlkanals 6 und des zweiten Kühlkanals 8, indem der erste Kühlkanal 6 und der zweite Kühlkanal 8 geschlossen werden oder die Flächen ihrer Öffnungen verkleinert werden. Wie aus 4 ersichtlich, wird beim Starten eines Programms des Abkürzungssteuermittels 23 (Schritt B01) die Kühlmitteltemperatur (Tw) zunächst von dem Kühlmitteltemperaturfühler 19 erfasst (Schritt B02) und es wird ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur (Tw) größer oder gleich der voreingestellten Aufwärmtemperatur (α) ist oder nicht (Tw ≥ α) (Schritt B03). Es wird angemerkt, dass in Schritt B03 das Solltemperatur-Einstellmittel 21 die Solltemperatur (γ) des Kühlmittels gemäß einem Faktor, zum Beispiel gemäß der Kühlmitteltemperatur (Tw) einstellt.
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Wenn das Ergebnis von Schritt B03 NEIN ist, wird das Regelventil 10 gesteuert (siehe 2A), so dass die Kühlmitteldurchflussrate des dritten Kühlkanals 9 im Vergleich zu dem ersten Kühlkanal 6 und dem zweiten Kühlkanal 8 erhöht wird (Schritt B04). Dies ermöglicht ein schnelles Aufwärmen des Verbrennungsmotors 2.
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Nach Schritt B04 kehrt der Ablauf zu Schritt B02 zurück.
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Wenn das Ergebnis von Schritt B03 JA ist, führt der Klopfsensor 18 einen Klopfermittlungsvorgang durch (Schritt B05).
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Dann wird ermittelt, ob ein Motorklopfen vorhanden ist oder nicht (Schritt B06). In Schritt B06 detektiert der Klopfsensor 18 einen erzeugten Strom. Wenn ein Schwingungswert des Verbrennungsmotors 2 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wird ermittelt, dass ein Motorklopfen vorliegt. Das Klopfermitteln wird in Zyklen wiederholt. Sobald in den vorbestimmten Zyklen ein Klopfen ermittelt wird, wird bestimmt, dass ein Motorklopfen vorliegt. Wenn in den vorbestimmten Zyklen kein Klopfen detektiert wird, wird bestimmt, dass kein Motorklopfen vorliegt.
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Wenn das Ergebnis des Schrittes B06 JA ist, wird die Solltemperatur (γ) auf eine erste Rückführregelungstemperatur (A) eingestellt (siehe 15) (Schritt B07).
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Wenn das Ergebnis des Schrittes B06 dagegen NEIN ist, wird die Solltemperatur (γ) auf die zweite Rückführregelungstemperatur (B) eingestellt (Schritt B08).
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Nach dem Vorgang in Schritt B07 oder Schritt B08 wird das Programm beendet (Schritt B09).
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Die oben genannte Zubehörelement-Aufwärmsteuerung in Schritt A04 gemäß 3 erfolgt gemäß dem Ablaufdiagramm der 5.
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Die Zubehörelement-Aufwärmsteuerung erfolgt, nachdem der Verbrennungsmotor 2 gemäß der Abkürzungssteuerung aufgewärmt ist, und dadurch wird das Fahrzeugzubehörelement 7 schnell und wirkungsvoll aufgewärmt. Insbesondere wird das Fahrzeugzubehörelement 7 aufgewärmt, während das Regelventil 10 (siehe 2B) derart gesteuert wird, dass die Zwischentemperatur (β) basierend auf der Aufwärmtemperatur (α) und der Solltemperatur (γ) berechnet wird, und dass die Kühlmitteldurchflussrate des zweiten Kühlkanals 8 erhöht wird, bis die Kühlmitteltemperatur (Tw) die Zwischentemperatur (β) erreicht.
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Wie aus 5 ersichtlich, wird beim Starten eines Programms des Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittels 24 (Schritt C01) zuerst die Zwischentemperatur (β) berechnet (Schritt C02). Die Zwischentemperatur (β) wird in 6 bis 12 berechnet, wobei dies an späterer Stelle genauer erläutert wird.
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Dann wird das Regelventil 10 gesteuert (siehe 2B), um die Kühlmitteldurchflussrate des zweiten Kühlkanals 8 zu erhöhen (Schritt C03). Dies ermöglicht ein schnelles Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements 7.
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Anschließend wird ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur Tw kleiner oder gleich der Zwischentemperatur β ist oder nicht (Schritt C04). Wenn Schritt C04 NEIN ergibt, wird der Vorgang zu Schritt C02 zurückgeführt, um die Kühlungssteuerung zu unterbinden.
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Wenn Schritt dagegen C04 JA ergibt, wird das Programm beendet (Schritt C05).
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Um die Zwischentemperatur (β) im oben genannten Schritt C02 zu berechnen, finden die folgenden vier Berechnungsverfahren Anwendung.
- (1) Im ersten Berechnungsverfahren wird beim Starten des Programms (Schritt D01), wie aus 6 ersichtlich, die Zwischentemperatur β gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Schritt D02). Zwischentemperatur β = (Aufwärmtemperatur α + Solltemperatur γ) × 0,5 (Verhältniswert:Mittelwert)
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Hier wird die Zwischentemperatur β mit 0,5 multipliziert, wobei dies der Verhältniswert ist, kann jedoch beispielsweise ebenfalls mit 0,8 multipliziert werden, um die Zwischentemperatur (β) auf einen höheren Wert einzustellen, so dass die Steuerung zum Öffnen des ersten Kühlkanals 6 früher erfolgt. Der Grund dafür ist, dass ein schnelles Kühlen erforderlich ist, wenn das Vorhandensein eines Motorklopfens ermittelt wird.
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Dann wird das Programm beendet (Schritt D03).
- (2) Im zweiten Berechnungsverfahren wird das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Motorklopfens berücksichtigt. Wie aus 7 und 8 ersichtlich, wird im Falle des Vorhandenseins eines Motorklopfens ein erster Sollwert (C) festgesetzt und wird der Verhältniswert auf 0,8 gesetzt. Wenn dagegen kein Motorklopfen vorhanden ist, wird ein zweiter Sollwert (D) festgesetzt und wird der Verhältniswert auf 0,5 gesetzt. Im vorliegenden Fall haben der erste Sollwert (C) und der zweite Sollwert (D) ein Verhältnis C < D.
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Wie aus 7 ersichtlich, wird beim Starten des Programms (Schritt E01) ermittelt, ob die Solltemperatur (γ) der erste Sollwert ist oder nicht (C : niedrigeren Sollwert) (Schritt E02).
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Wenn Schritt E02 JA ergibt, wird die Zwischentemperatur (β) gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Schritt E03). Zwischentemperatur β = (Aufwärmtemperatur α + Solltemperatur γ) × 0,8
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Wenn Schritt E02 dagegen NEIN ergibt, wird die Zwischentemperatur (β) mit der folgenden Gleichung berechnet (Schritt E04). Zwischentemperatur β = (Aufwärmtemperatur α + Solltemperatur γ) × 0,5
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Nach dem Vorgang in Schritt E03 oder dem Vorgang in Schritt E04 wird das Programm beendet (Schritt E05).
- (3) In dem dritten Berechnungsverfahren wird, wie aus 9 und 10 ersichtlich, die geschätzte Kühltemperatur basierend auf der Außenlufttemperatur erhalten, die von dem Außenlufttemperaturfühler 20 detektiert wird.
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Aus diesem Grund wird für die 10 eine Tabelle zum Bestimmen der geschätzten Kühltemperatur gemäß der Außenlufttemperatur festgesetzt.
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Wie aus 9 ersichtlich, wird beim Starten des Programms (Schritt F01) die aus dem Außenlufttemperaturfühler 20 ausgegebene Außenlufttemperatur detektiert. Dann wird die geschätzte Kühltemperatur basierend auf der detektierten Außenlufttemperatur geschätzt (Schritt F02), wie aus 10 ersichtlich.
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Anschließend wird die Zwischentemperatur (β) gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Schritt F03). Zwischentemperatur β = Aufwärmtemperatur α – geschätzte Kühltemperatur Anschließend wird das Programm beendet (Schritt F04).
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Im vierten Berechnungsverfahren wird das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Motorklopfens berücksichtigt. Wie aus 11 und 12 ersichtlich, wird der erste Sollwert (C) festgesetzt und wird der Verhältniswert auf 0,8 gesetzt, wenn ein Motorklopfen vorhanden ist. Wenn dagegen kein Motorklopfen vorhanden ist, wird der zweite Sollwert (D) festgesetzt und wird der Verhältniswert auf 0,5 gesetzt. In diesem Fall gilt folgendes Verhältnis: erster Sollwert C < zweiter Sollwert D.
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Die geschätzte Kühltemperatur wird basierend auf der von dem Außenlufttemperaturfühler 20 detektieren Außenlufttemperatur erhalten, wie aus der weiter oben beschriebenen 10 ersichtlich.
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Wie aus 11 ersichtlich, wird beim Starten des Programms (Schritt G01) die von dem Außenlufttemperaturfühler 20 ausgegebene Außenlufttemperatur detektiert. Dann wird die geschätzte Kühltemperatur auf der Grundlage der detektierten Außenluft geschätzt, wir aus 10 ersichtlich (Schritt G02).
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Anschließend wird die Zwischentemperatur (β) gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Schritt G03). Zwischentemperatur β = Aufwärmtemperatur α – geschätzte Kühltemperatur
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Anschließend wird ermittelt, ob die Solltemperatur (γ) der erste Sollwert ist oder nicht (C: unterer Sollwert) (Schritt G04):
Wenn Schritt G04 JA ergibt, wird die Zwischentemperatur (β) gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Schritt G05). Zwischentemperatur β = (Aufwärmtemperatur α + Solltemperatur γ) × 0,8
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Wenn Schritt G04 dagegen NEIN ergibt, wird die Zwischentemperatur (β) gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Schritt G06). Zwischentemperatur β = (Aufwärmtemperatur α + Solltemperatur γ) × 0,5
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Nach dem Vorgang in Schritt G05 oder Schritt G06 wird das Programm beendet (Schritt G07).
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Die vorgenannte Kühlungssteuerung in Schritt A05 aus 3 erfolgt gemäß dem Ablaufdiagramm aus 13.
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Die Kühlungssteuerung wird durchgeführt, nachdem das Fahrzeugzubehörelement 7 gemäß der obengenannten Fahrzeugzubehör-Aufwärmsteuerung aufgewärmt ist. Nachdem das Fahrzeugzubehörelement 7 aufgewärmt ist, wird die Kühlmitteltemperatur (Tw) geregelt, um die Solltemperatur (γ) schnell zu erreichen. Bei Beendigung des Aufwärmens des Fahrzeugzubehörelements 7 wird das Regelventil 10 insbesondere auf folgende Weise gesteuert (siehe 2C). Die Durchflussrate des durch den ersten Kühlkanal 6 strömenden Kühlmittels wird erhöht und die Kühlmittel-Kühlvorrichtung (Kühler) 5 wird gestartet, um das Kühlmittel zu kühlen. Gleichzeitig wird der dritte Kühlkanal 9 geschlossen, um den hydraulischen Druck in dem ersten einlassseitigen Kühlkanal 6A zu erhöhen, so dass die Durchflussrate des pro Einheitsstunde durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 strömenden Kühlmittels erhöht wird. Darüber hinaus kann die Temperatur des Fahrzeugzubehörelements 7 selbst während der Kühlungssteuerung auf einem konstanten Niveau gehalten werden, da der zweite Kühlkanal 8 offen gehalten wird.
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Die Kühlungssteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlungssteuerung nach der Zubehörelement-Aufwärmsteuerung durchgeführt wird. Wenn die Zubehörelement-Aufwärmsteuerung abgeschlossen ist, ist die Temperatur des Fahrzeugzubehörelements 7 eine vorbestimmte oder höhere Temperatur. Somit wird der zweite Kühlkanal 8 wie der dritte Kühlkanal 9 als Abkürzungskanal verwendet.
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Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass das Kühlmittel schnell abkühlt, obwohl das Kühlen durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 gestartet wird. Ferner kann die Temperatur des Fahrzeugzubehörelements 7 konstant gehalten werden, da der zweite Kühlkanal 8 verwendet wird.
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Wie aus 13 ersichtlich, wird das Regelventil 10 beim Starten des Programms (Schritt H01) derart gesteuert (siehe 2C), dass die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal 6 ansteigt und der dritte Kühlkanal 9 geschlossen wird (Schritt H02).
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Dann wird ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur Tw kleiner oder gleich der Solltemperatur γ ist (Schritt H03). Wenn Schritt H03 NEIN ergibt, wird der Vorgang zu Schritt H02 zurückgeführt. Wenn Schritt H03 dagegen JA ergibt, wird das Programm beendet (Schritt H04).
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Die oben genannte Rückführregelung aus Schritt A06 der 3 erfolgt gemäß dem Ablaufdiagramm in 14.
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Bei der Rückführregelung wird das Regelventil 10 gesteuert, um die Kühlmitteltemperatur (Tw) auf der Solltemperatur (γ) zu halten. Wenn die Kühlmitteltemperatur (Tw) eine ungewöhnliche Überhitzungstemperatur (Ts) oder höher ist, wird bestimmt, dass das Kühlmittel aufgrund einer in dem Regelventil 10 auftretenden Störung nicht gekühlt wird, so dass das Sicherheitsventil 26 geöffnet wird.
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Wie aus 14 ersichtlich, wird beim Starten des Programms (Schritt 101) ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur TW größer als die Solltemperatur γ ist (Schritt 102).
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Wenn Schritt 102 JA ergibt, wird das Regelventil 10 derart gesteuert, dass der erste Kühlkanal 6 in einem vorbestimmten Grad geschlossen wird (Schritt 103). Mit anderen Worten wird der erste Kühlkanal 6 derart eingestellt, dass der erste Kühlkanal 6 eine kleinere Öffnungsfläche hat.
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Wenn Schritt 102 dagegen NEIN ergibt, wird das Regelventil 10 derart gesteuert, dass der erste Kühlkanal 6 in einem vorbestimmten Grad geöffnet wird (Schritt 104). Mit anderen Worten wird der erste Kühlkanal 6 derart eingestellt, dass der erste Kühlkanal 6 eine größere Öffnungsfläche hat.
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Nach dem Vorgang in Schritt 103 oder Schritt 104 wird ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur Tw größer oder gleich der ungewöhnlichen Überhitzungstemperatur Ts ist (Schritt 105).
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Wenn Schritt 105 JA ergibt, wird das Sicherheitsventil 26 geöffnet (Schritt 106), und der Vorgang kehrt zurück zu Schritt 102.
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Wenn Schritt 105 NEIN ergibt, wird ermittelt, ob der Zündschalter 17 ausgeschaltet ist oder nicht (Schritt 107).
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Wenn Schritt 107 NEIN ergibt, geht das Verfahren zurück zu Schritt 102.
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Wenn Schritt 107 JA ergibt, wird die Solltemperatur (γ) zurückgesetzt (Schritt 108) und das Programm wird beendet (Schritt 109).
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Während bis hier Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, erfolgt nun eine weitere Beschreibung, wobei die Anordnungen der vorangehenden Ausführungsformen auf die Ansprüche angewendet werden.
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Zunächst sind bei der Erfindung gemäß Anspruch 1 ein erster Kühlkanal 6, ein zweiter Kühlkanal 8, ein dritter Kühlkanal 9 und mindestens ein Regelventil 10 vorgesehen. Der erste Kühlkanal 6 ermöglicht ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeleiteten Kühlmittels über die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 zurück in den Verbrennungsmotor 2. Der zweite Kühlkanal 8 ermöglicht ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeleiteten Kühlmittels über das Fahrzeugzubehörelement 7 zurück in den Verbrennungsmotor. Der dritte Kühlkanal 9 hat eine geringere Kühlleistung als der erste Kühlkanal 6 und der zweite Kühlkanal 8 und ermöglicht ein zirkulierendes Strömen des aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeleiteten Kühlmittels zurück in den Verbrennungsmotor 2. Das Regelventil 10 ändert die Durchflussrate des Kühlmittels, das durch den ersten Kühlkanal 6, den zweiten Kühlkanal 8 bzw. den dritten Kühlkanal 9 strömt. Darüber hinaus weist die Steuervorrichtung 14 ein Rückführregelungsmittel 22, ein Abkürzungssteuerungsmittel 23, ein Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 und ein Kühlungssteuermittel 25 auf. Das Rückführregelungsmittel 22 steuert das Regelventil 10 derart, dass die Temperatur (Tw) des Kühlmittels auf einer Rückführregelungstemperatur (A oder B) gehalten wird. Das Abkürzungssteuermittel 23 steuert das Regelventil 10 derart, wenn sich der Verbrennungsmotor 2 in einem kalten Zustand befindet, dass die Kühlmitteldurchflussrate in dem dritten Kühlkanal 9 auf einem höheren Niveau als in dem ersten Kühlkanal 6 und dem zweiten Kühlkanal 8 gehalten wird, bis die Temperatur (Tw) des Kühlmittels eine Aufwärmtemperatur (α) erreicht, die höher als die Rückführregelungstemperatur (A oder B) ist. Das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 wärmt das Fahrzeugzubehörelement 7 auf, indem es die Kühlmitteldurchflussrate im zweiten Kühlkanal 8 erhöht, wenn die Temperatur (Tw) des Kühlmittels die Aufwärmtemperatur (α) erreicht, und indem es das Kühlen des Kühlmittels unterbindet, bis die Kühlmitteltemperatur (Tw) die Zwischentemperatur (β) erreicht, die auf den Wert zwischen der Aufwärmtemperatur (α) und der Rückführregelungstemperatur (A oder B) festgesetzt ist. Das Kühlungssteuermittel 25 kühlt das Kühlmittel durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal 6, bis die Temperatur (Tw) des Kühlmittels die Rückführregelungstemperatur (A oder B) erreicht und die Regelung des Rückführregelungsmittels 22 beginnt.
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Dadurch wird die Kühlmitteldurchflussrate im dritten Kühlkanal 9, der eine geringere Kühlleistung hat, erhöht, wenn sich der Verbrennungsmotor 2 in einem kalten Zustand befindet, um das Halten des Kühlmittels auf einem Hochtemperaturniveau zu erleichtern. Somit kann beispielsweise ein Solltemperatur-Einstellmittel 21 die Solltemperatur (γ) bei der Aufwärmtemperatur (α) höher als die Rückführregelungstemperatur (A oder B) einstellen, die während der Rückführregelung eingestellt wird, und kann somit den Verbrennungsmotor 2 früher aufwärmen.
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Bei einer derartigen Anordnung wird, nachdem sich der Verbrennungsmotor 2 in einem aufgewärmten Zustand befindet, bewirkt, dass das durch das Abkürzungssteuermittel 23 aufgewärmte Kühlmittel in das Fahrzeugzubehörelement 7 strömt, bevor die Durchflussrate des durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 strömenden Kühlmittels erhöht wird. Somit kann mit dem Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements 7 zu einem früheren Zeitpunkt begonnen werden als es bei den herkömmlichen Techniken der Fall ist. Da die Kühlmitteltemperatur (Tw) zu diesem Zeitpunkt die Aufwärmtemperatur (α) erreicht hat, kann das Fahrzeugzubehörelement 7 mittels der hohen Kühlmitteltemperatur (Tw) schnell aufgewärmt werden. Wenn das Fahrzeugzubehörelement 7 aufgewärmt ist, hat das Kühlmittel darüber hinaus aufgrund des Aufwärmens des Fahrzeugzubehörelements 7 an Wärme verloren, so dass die Kühlmitteltemperatur (Tw) nahe bei der Rückführregelungstemperatur (A oder B) liegt. Dementsprechend kann die Rückführregelung in kurzer Zeit gestartet werden, wenn die Steuerung durch das Kühlungssteuermittel 25 gestartet wird, nachdem das Fahrzeugzubehörelement 7 aufgewärmt wurde.
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Im Allgemeinen erfolgt die Kühlungssteuerung unmittelbar nach der Zubehörelement-Aufwärmsteuerung, und wird das Kühlen durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 gestartet, bevor das Fahrzeugzubehörelement 7 aufgewärmt ist. Das kann ein schnelles Kühlen bewirken, da das Kühlmittel zu diesem Zeitpunkt sowohl aufgrund des Fahrzeugzubehörelements 7 als auch aufgrund der Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 Wärme abgibt. Somit ermöglicht es die oben beschriebene Anordnung, das Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements 7, d. h. einen Zustand, in dem das Kühlmittel durch das Fahrzeugzubehörelement 7 gekühlt wird, aufrechtzuerhalten, bis die Kühlmitteltemperatur (Tw) die Zwischentemperatur (β) erreicht, und somit ein schnelles Abkühlen zu verhindern.
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Erfindungsgemäß berechnet das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 die Zwischentemperatur (β) durch Subtrahieren der geschätzten Kühltemperatur, die basierend auf der Außenlufttemperatur geschätzt wird, von der Aufwärmtemperatur (α).
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Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Steuerung über das Fahrzeugzubehörelement 7 aufrechtzuerhalten, bis das Fahrzeugzubehörelement 7 im Aufwärmzustand ist, und so das Fahrzeugzubehörelement 7 schnell aufzuwärmen. Darüber hinaus wird verhindert, dass die Temperatur des Fahrzeugzubehörelements 7 absinkt, wenn die Kühlungssteuerung nach dem Steuern des Fahrzeugzubehörelements 7 durchgeführt wird.
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Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 2 steuert das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 das Regelventil 10 derart, dass der dritte Kühlkanal 9 offen gehalten wird, bis die Temperatur des Kühlmittels die Zwischentemperatur (β) erreicht.
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Bei einer derartigen Anordnung wird der dritte Kühlkanal 9 offen gehalten, wenn das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 des Verbrennungsmotors 2 gemäß Anspruch 2 das Fahrzeugzubehörelement 7 durch Erhöhen der Kühlmitteldurchflussrate im zweiten Kühlkanal 8 aufwärmt. Somit strömt ein Teil des Kühlmittels, das in den Verbrennungsmotor 2 strömen soll, auf zirkulierende Weise über den dritten Kühlkanal 9 in den Verbrennungsmotor 2. Somit wird die Temperatur des dritten Kühlkanals 9, obwohl das Kühlmittel die Wärme zum Aufwärmen des Fahrzeugzubehörelements 7 nutzt, gleichzeitig erhöht, so dass dem Fahrzeugzubehörelement 7 immer das Hochtemperaturkühlmittel zugeführt wird. Somit kann das Fahrzeugzubehörelement 7 schnell aufgewärmt werden. In diesem Fall kann der Kühlmittelstrom durch das Fahrzeugzubehörelement 7 bei einer niedrigen Außentemperatur bewirken, dass die Kühlmitteltemperatur (Tw) niedriger als die Rückführregelungstemperatur (A oder B) ist. In diesem Zusammenhang ist die Anordnung auch zum Verhindern eines schnellen Kühlens wirkungsvoll.
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In der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 ist der Verbrennungsmotor 2 mit einem Klopfsensor 18 versehen, der eingerichtet ist, um eine gestörte Verbrennung im Verbrennungsmotor 2 zu detektieren. Wenn der Klopfsensor 18 eine gestörte Verbrennung detektiert, stellt darüber hinaus das Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel 24 die Zwischentemperatur (β) auf eine Temperatur ein, die höher ist als in einem Fall, in dem der Klopfsensor 18 keine gestörte Verbrennung detektiert.
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Bei einer gestörten Verbrennung muss der Verbrennungsmotor 2 in der Regel schnell gekühlt werden, um die Verbrennungsstörung zu beheben. Mittels der oben beschriebenen Anordnung, bei der die Zwischentemperatur (β) beim Detektieren einer gestörten Verbrennung auf eine höhere Temperatur eingestellt wird, kann somit die Kühlungssteuerung zu einem früheren Zeitpunkt gestartet werden, um ein schnelles Herunterkühlen zu erreichen.
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In der Ausführungsform gemäß Anspruch 4 steuert das Kühlungssteuermittel 25 das Regelventil 10 derart, dass, wenn das Fahrzeugzubehörelement 7 im aufgewärmten Zustand ist, mindestens einer der Kühlkanäle, der nicht der erste Kühlkanal 6 ist, offen gehalten wird, und die Kühlmitteldurchflussrate im ersten Kühlkanal 6 erhöht wird.
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Die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 wird im Wesentlichen genutzt, um das Kühlmittel, das durch den Kühlkanal 6 hindurchströmt, zu kühlen. Wenn sich jedoch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 selbst in einem kalten Zustand befindet, wird das Kühlmittel bei einem ersten Einströmen des Kühlmittels schnell gekühlt und könnte somit unterkühlt werden. Durch die oben beschriebene Anordnung wird daher der andere Kühlkanal zu dem Zeitpunkt des ersten Einströmens des Kühlmittels in die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 offen gehalten. Somit ermöglicht diese Anordnung ein langsameres Kühlen des Kühlmittels und ist deshalb in der Lage, ein Unterkühlen zu verhindern. Insbesondere verhindert das Kühlungssteuermittel 25 das Unterkühlen des Kühlmittels auf folgende Weise. Das Regelventil 10 wird derart gesteuert, dass der dritte Kühlkanal 9 mit der geringen Kühlleistung und der zweite Kühlkanal 8, der zum Aufwärmen genutzt wird, als Abkürzungskanäle verwendet werden. Dadurch wird bewirkt, dass ein Teil des Kühlmittels nicht gekühlt wird und in den Verbrennungsmotor 2 strömt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 5 ist der andere Kühlkanal gemäß Anspruch 4, der zuvor beschrieben wurde, der zweite Kühlkanal 8.
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Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, die Temperatur des Fahrzeugzubehörelements 7 während der Steuerung aufrechtzuerhalten, wobei dies beim Fahren eines Fahrzeugs zu bevorzugen ist.
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In der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 steuert das Kühlungssteuermittel 25 das Regelventil 10 derart, dass, wenn sich das Fahrzeugzubehörelement 7 in einem aufgewärmten Zustand befindet, mindestens einer der Kühlkanäle, mit Ausnahme des anderen Kühlkanals, der offen gehalten wird, geschlossen wird.
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Bei einer derartigen Anordnung wird mindestens einer der Kühlkanäle, mit Ausnahme des anderen Kühlkanals, bei einem ersten Einströmen des Kühlmittels in die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 geschlossen, so dass der Druck im ersten Kühlkanal 6 erhöht wird, so dass die Durchflussrate des Kühlmittels ansteigt. Somit erhöht sich die Durchflussrate pro Stunde des Kühlmittels, das durch die Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 strömt. Aus diesem Grund steigt die Temperatur des Kühlmittels, das dann der Kühlmittel-Kühlvorrichtung 5 zugeführt wird, so dass der kalte Zustand schnell überwunden wird.
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In der Ausführungsform gemäß Anspruch 7 ist der Kühlkanal mit Ausnahme des anderen Kühlkanals gemäß Anspruch 6, der oben beschrieben wurde, der dritte Kühlkanal 9.
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Bei einer derartigen Anordnung ermöglicht das Schließen des dritten Kühlkanals 9 einen verbesserten Wirkungsgrad der Kühlungssteuerung.
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Es wird angemerkt, dass die Kühlvorrichtung 4 der vorliegenden Erfindung auch wie folgt ausgeführt sein kann.
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In einer modifizierten Form wird mit der Kühlvorrichtung 4 gemäß der vorherigen Ausführungsform ein Elektromotor 27 anstelle eines Verbrennungsmotors als Leistungsquelle gekühlt, so dass die Kühlvorrichtung 4 auch für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, zum Beispiel ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug verwendet werden kann, wie aus 16 ersichtlich ist.
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Insbesondere ist in einem Kunstharz-Motorgehäuse, das eine Spule bedeckt, die ein wärmeerzeugender Körper in dem Elektromotor 27 ist, ein Lochabschnitt ausgebildet. Ein Metallrohr verläuft durch den Lochabschnitt, um als Kühlkanal verwendet zu werden. Alternativ kann ein Kühlkanal einstückig mit einem Metall-Motorgehäuse ausgebildet sein. Ein Elektrofahrzeug weist keinen Verbrennungsmotor 2 auf und hat somit auch keine Drosselklappe. Aus diesem Grund ist nur das erste Fahrzeugzubehörelement 7A als Fahrzeugzubehörelement 7 an dem zweiten Hauptkühlkanal 8A angeordnet.
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Die Anordnung mit dem in einem Fahrzeug montierten Elektromotor kann ähnliche Funktionen und vorteilhafte Wirkungen wie die vorangehend beschriebene Ausführungsform aufweisen.
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Darüber hinaus ist auch die folgende Anordnung möglich. Um insbesondere das zeitliche Auftreten eines Motorklopfens genauer zu detektieren, wird bestimmt, dass die Steuerung, bei der ein Anti-Klopf-Mittel den Zündungszeitpunkt verzögert, beim Detektieren eines Motorklopfens durch den Klopfsensor gestartet wird. Dann wird die Solltemperatur des Regelventils zum Beispiel von 110°C auf 90°C geändert.
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[Industrielle Anwendbarkeit]
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Die Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in verschiedenen Verbrennungsmotoren anwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Verbrennungsmotor
- 4
- Kühlvorrichtung
- 5
- Kühlmittel-Kühlvorrichtung
- 6
- erster Kühlkanal
- 7
- Fahrzeugzubehörelement
- 8
- zweiter Kühlkanal
- 9
- dritter Kühlkanal
- 10
- Regelventil
- 14
- Steuervorrichtung
- 15
- Wasserpumpe
- 16
- Energieversorgung
- 17
- Zündschalter
- 18
- Klopfsensor
- 19
- Kühlmitteltemperaturfühler
- 20
- Außenlufttemperaturfühler
- 21
- Solltemperatur-Einstellmittel
- 22
- Rückführregelungsmittel
- 23
- Abkürzungssteuermittel
- 24
- Zubehörelement-Aufwärm-Steuermittel
- 25
- Kühlungssteuermittel
