DE112020000219T5

DE112020000219T5 - Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE112020000219T5
Application number: DE112020000219.5T
Authority: DE
Inventors: Kengo Kumano; Masayuki Saruwatari
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-09-02
Also published as: JP2020148170A; US11333060B2; WO2020189078A1; US20220106902A1; JP7177485B2

Abstract

Wenn ein Kühlmittel, das so gesteuert wird, dass es unabhängig von einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs eine konstante Zieltemperatur aufweist, verwendet wird, kann eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs verringert sein. Somit sagt eine VCU 1 auf der Grundlage von Positionsinformationen des Fahrzeugs, die von einer Positionsbestimmungseinheit erfasst werden, von Verkehrsinformationen in Bezug auf eine Strecke zu einem Ziel und von Brennkraftmaschinen-Steuerinformationen die Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine in einer künftigen Vorhersagezeitdauer vorher, bestimmt auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine eine Zielkühlmitteltemperatur, die die Zieltemperatur des Kühlmittels zum Kühlen der Brennkraftmaschine ist, stellt auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine den Änderungszeitpunkt zum Ändern der Temperatur des Kühlmittels auf die Zielkühlmitteltemperatur ein und steuert den Betrieb der Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, um die Temperatur des Kühlmittels zu dem Änderungszeitpunkt zu ändern, auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in der Weise, dass die Zielkühlmitteltemperatur erreicht wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist.
Stand der Technik
Um Fahrzeugkraftstoffverbrauchsvorschriften, die jährlich verschärft werden, zu bewältigen, erweitert sich der Markt für Hybridfahrzeuge mit einer starken Kraftstoffverbrauchsverringerungswirkung. Ein Hybridfahrzeug enthält als Leistungsquellen einen (Elektro)Motor und eine Kraftmaschine und kann das Fahrzeug durch Antreiben sowohl des Motors als auch der Kraftmaschine gemäß einer Fahrbedingung effizient antreiben. Zur Zeit der Verzögerung wird kinetische Energie des Fahrzeugs unter Verwendung des Motors als Generator zurückgewonnen und in einer Sekundärbatterie (Leistungsspeichervorrichtung) gespeichert und die Motorfahrt wird unter Verwendung der gespeicherten Energie ausgeführt, wodurch der Kraftstoffverbrauch verringert wird.
In den letzten Jahren ist unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung und des wirtschaftlichen Fahrens eine weitere Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit von Fahrzeugen erwünscht. Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs zu verbessern, ist es wichtig, verschwenderischen Energieverbrauch zu unterbinden. Somit ist eine in PTL 1 offenbarte Technik zum Ausführen einer Kraftmaschinensteuerung geschaffen worden. PTL 1 offenbart, dass, „wenn aus einem Fahrplan eine Änderung des Betriebszustands der Kraftmaschine vorhergesagt wird, die vorhergehende Steuerung zum vorhergehenden Steuern des Steuerbefehlswerts der Kraftmaschinenbetriebs-Steuervorrichtung gestartet wird, bevor die vorhergesagte Änderung des Fahrzustands der Kraftmaschine auftritt“.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
PTL 1: JP 2016-210243 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Währenddessen wird in der vorhergehenden Steuerung zum Verringern der Wassertemperatur, die in PTL 1 offenbart ist, die Kühlmitteltemperatur durch Verringern des Öffnungsgrads des Durchflussmengen-Steuerventils oder durch Erhöhen der Zufuhrleistung zu der elektrischen Wasserpumpe im Voraus verringert. Somit wird die Steuerung zum Verringern der Kühlmitteltemperatur beendet, wenn die Kühlmitteltemperatur gleich einer oder niedriger als eine vorgegebene Zieltemperatur wird. Allerdings fährt ein Fahrzeug unter verschiedenen Fahrbedingungen wie etwa auf einer Autobahn und einer ansteigenden Straße und kann die Kraftmaschine oder dergleichen nur durch das Kühlmittel durch Vorbereiten einer bestimmten Zieltemperatur nicht ausreichend gekühlt werden und kann Klopfen auftreten. Umgekehrt tritt der Kühlverlust der Kraftmaschine auf, falls ein Fahrzeug in einem Stadtgebiet oder dergleichen fährt, falls die Kraftmaschine oder dergleichen zu stark gekühlt wird. In jeden Fall wird auf die Kraftmaschine eine Überlastung ausgeübt und kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verringert werden.
Der Erfindung wurde angesichts einer derartigen Situation gemacht und eine Aufgabe davon ist das geeignete Ändern der Temperatur des Kühlmittels gemäß einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs.
Lösung des Problems
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist, das eine Brennkraftmaschine als eine Antriebsquelle enthält. Die Steuervorrichtung enthält eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit, die an die Brennkraftmaschine Brennkraftmaschinen-Steuerinformationen zum Steuern einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine ausgibt, eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit, die auf der Grundlage von Positionsinformationen des Fahrzeugs, die von einer Positionsbestimmungseinheit erfasst werden, die eine Position des Fahrzeugs misst, von Verkehrsinformationen in Bezug auf eine Strecke zu einem Ziel und von den Brennkraftmaschinen-Steuerinformation eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in einer künftigen Vorhersagezeitdauer vorhersagt, eine Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit, die auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine eine Zielkühlmitteltemperatur bestimmt, die eine Zieltemperatur eines Kühlmittels zum Kühlen der Brennkraftmaschine ist, eine Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit, die auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine einen Änderungszeitpunkt zum Ändern einer Temperatur des Kühlmittels auf die Zielkühlmitteltemperatur einstellt, und eine Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit, die einen Betrieb einer Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, die eine Temperatur des Kühlmittels zu dem Änderungszeitpunkt ändert, auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in der Weise steuert, dass die Zielkühlmitteltemperatur erreicht wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird eine Zielmittelkühltemperatur in Übereinstimmung mit der Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine bestimmt, die in einer künftigen Vorhersagezeitdauer vorhergesagt wird, und wird eine Kühlmitteltemperatur in der Weise geändert, dass sie die Zielkühlmitteltemperatur erreicht. Somit wird eine Überlastung der Brennkraftmaschine vermieden und kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs verbessert werden.
Aufgaben, Konfigurationen und Wirkungen neben der obigen Beschreibung gehen durch die Erläuterung der folgenden Ausführungsformen hervor.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel darstellt, in dem eine an einem Hybridfahrzeug angebrachte Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung auf ein Reihenhybridfahrzeug angewendet ist.
2 ist ein Blockschaltplan, der ein Hardwarekonfigurationsbeispiel einer VCU gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
3 ist ein Systemdiagramm, das einen Strömungsweg eines Kühlmittels in einem Kühlsystem, das einen elektrischen Thermostaten enthält, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
4 ist ein Blockschaltplan, der ein funktionales Konfigurationsbeispiel der VCU gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
5 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Betrieb des elektrischen Thermostaten und dem Betrieb einer elektrischen Wasserpumpe in Bezug auf eine Kraftmaschinenlast in einer Vorhersagezeitdauer gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer auf der Grundlage einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung bestimmten Zielkühlmitteltemperatur gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer auf der Grundlage einer vorhergesagten Kraftstoffgeschwindigkeit und einer vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung bestimmten Zielkühlmitteltemperatur gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
8 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung und einer Zielkühlmitteltemperatur in einer Vorhersagezeitdauer gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
9 ist ein Systemdiagramm, das einen Strömungsweg eines Kühlmittels in einem Kühlsystem, das ein MCV enthält, gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
10 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Ventilöffnungsgrad jedes Zulaufventils des MCV und der Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe in Bezug auf die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
11 ist ein Systemdiagramm, das einen Strömungsweg eines Kühlmittels in einem Kühlsystem, das eine Heizeinrichtung enthält, gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
12 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Änderung des Ventilöffnungsgrads jedes Zulaufventils in Bezug auf die Temperatur des Kühlmittels gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
13 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Brennkraftmaschine darstellt, auf die eine Brennkraftmaschinen-Öldüse gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung angewendet ist.
14 ist ein Graph, der eine Beziehung einer Durchflussmenge einer Öldüse in Bezug auf eine Kraftmaschinenlast in einer Vorhersagezeitdauer gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung und in den Zeichnungen sind Komponenten mit im Wesentlichen derselben Funktion oder Konfiguration durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und ist die redundante Beschreibung weggelassen.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel darstellt, in dem eine an einem Hybridfahrzeug angebrachte Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung auf ein Reihenhybridfahrzeug angewendet wird.
Eine Navigationsvorrichtung 11 kann GPS-Signale, die von mehreren Satelliten des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) über dem Hybridfahrzeug 100, das eine Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) als eine Antriebsquelle enthält, gesendet werden, auf einer Satellitenfunkwelle empfangen, eine aktuelle Position messen und die aktuelle Position eines Hybridfahrzeugs 100 durch Überlagern der aktuellen Position auf einer Karte, die auf einer Anzeigevorrichtung in dem Hybridfahrzeug 100 angezeigt wird, anzeigen. Zum Ermitteln der aktuellen Position durch die Navigationsvorrichtung 11 können ebenfalls eine Basisstation eines Mobiltelefonendgeräts, ein Zugangspunkt von Wi-Fi (eingetragenes Warenzeichen) oder dergleichen zusammen verwendet werden. Informationen über die aktuelle Position des Hybridfahrzeugs 100, die durch die Navigationsvorrichtung 11 gemessen wird, und Karteninformationen, die das Umfeld, wo das Hybridfahrzeug 100 fährt, und die Route zu dem Ziel enthalten, werden an eine Fahrzeugsteuervorrichtung, d. h. an eine Fahrzeugsteuereinheit (VCU) 1, ausgegeben.
In einem Innenraum des Hybridfahrzeugs 100 sind ein Fahrpedalniederdrückungsgradsensor 6 und ein Bremsschalter 7 vorgesehen. Der Fahrpedalniederdrückungsgradsensor 6 detektiert einen Niederdrückungsgrad eines Fahrpedals, d. h. einen Fahrpedalniederdrückungsgrad. Der Bremsschalter 7 detektiert, ob das Bremspedal niedergedrückt ist.
Die Kraftmaschine 13 ist eine Vierzylinderbenzinkraftmaschine für ein Fahrzeug, die eine Verbrennung vom Fremdzündungstyp verwendet, und ist ein Beispiel einer Brennkraftmaschine. Die Kraftmaschine 13 enthält einen Starter 12 zum Starten der Kraftmaschine 13. Eine Kurbelwelle der Kraftmaschine 13 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 10 zum Detektieren ihres Drehwinkels versehen während das andere Ende der Kurbelwelle mit einem Generator 14 verbunden ist.
Eine Generatorsteuervorrichtung, d. h. eine Generatorsteuereinheit (GCU) 3, steuert das Ansteuern des Generators 14 über einen Stromrichter 15 in der Weise, dass der Stromrichter 15 eine Batterie 16 mit einer vorgegebenen Spannung laden kann. Der Generator 14 wird durch die Kraftmaschine 13 zum Erzeugen von Leistung angetrieben und lädt über den Stromrichter 15 die Batterie 16.
Eine Batteriesteuervorrichtung, d. h. eine Batteriesteuereinheit (BCU) 4, steuert auf der Grundlage einer Batterieanforderungsausgabe von der VCU 1 das Laden und Entladen der Batterie 16. Die Batterie 16 ist mit einem Batteriespannungssensor 9 versehen, der die innere Spannung der Batterie 16 misst, wobei die VCU 1 die Spannung der Batterie 16 ständig prüft.
Eine Motorsteuervorrichtung, d. h. eine Motorsteuereinheit (MCU) 5, steuert auf der Grundlage einer Motoranforderungsausgabe von der VCU 1 einen Stromrichter 17 (und einen Motor 18). Dem Stromrichter 17 wird von der Batterie 16, die elektrisch verbunden ist, Leistung zugeführt. Daraufhin setzt der Stromrichter 17 Gleichstromleistung, die von der Batterie 16 entladen wird, in Wechselstrom leistung um und führt die Wechselstromleistung dem Motor 18 zu. Der Motor 18 ist über ein Drehzahlverminderungszahnrad 19 mit einem Rad 20 verbunden. An einer Antriebswelle des Rads 20 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 vorgesehen.
Jedes von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8, von dem Batteriespannungssensor 9 und von dem Kurbelwinkelsensor 10 ausgegebene Signal wird an die VCU 1 gesendet. Von dem Fahrpedalniederdrückungsgradsensor 6 und von dem Bremsschalter 7 ausgegebene Signale werden ebenfalls an die VCU 1 gesendet.
Die VCU 1 ist an einem Fahrzeug (Hybridfahrzeug 100) angebracht, das durch eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) und/oder einer elektrischen Antriebseinheit (eines Motors 18) fährt. Die VCU 1 berechnet auf der Grundlage des Ausgangssignals des Fahrpedalniederdrückungsgradsensors 6 ein angefordertes Drehmoment des Fahrers. Das heißt, der Fahrpedalniederdrückungsgradsensor 6 wird als ein Sensor für die Detektion des angeforderten Drehmoments verwendet, der das angeforderte Drehmoment für die Kraftmaschine 13 und für den Motor 18 detektiert. Ferner bestimmt die VCU 1 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Bremsschalters 7 die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Verzögerungsanforderung des Fahrers. Außerdem berechnet die VCU 1 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Batteriespannungssensors 9 die verbleibende Leistungsmenge der Batterie 16. Ferner berechnet die VCU 1 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 10 die Drehzahl der Kraftmaschine 13. Daraufhin berechnet die VCU 1 auf der Grundlage der von den Ausgaben der verschiedenen Sensoren erhaltenen Fahreranforderung und des Fahrzustands des Hybridfahrzeugs 100 den optimalen Betriebsbetrag für jede Vorrichtung wie etwa die Kraftmaschinenanforderungsausgabe, die Motoranforderungsausgabe und die Batterieanforderungsausgabe.
Die durch die VCU 1 berechnete Kraftmaschinenanforderungsausgabe wird an die Kraftmaschinensteuervorrichtung, d. h. an eine Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) 2, gesendet. Die ECU 2 steuert die Kraftmaschine 13 auf der Grundlage der Anforderungsausgabe von der VCU 1. Genauer steuert die ECU 2 zusätzlich zu einer Kraftstoffeinspritzeinheit, einer Zündungseinheit und einer Drosselklappe (nicht dargestellt) den Starter 12. Die durch die VCU 1 berechnete Motoranforderungsausgabe wird an die MCU 5 gesendet. Die durch die VCU 1 berechnete Batterieanforderungsausgabe wird an die BCU 4 gesendet.
Nachfolgend wird eine interne Konfiguration der VCU 1 in der ersten Ausführungsform beschrieben. 2 ist ein Blockschaltplan, der ein Hardwarekonfigurationsbeispiel der VCU 1 darstellt.
Jedes von dem Fahrpedalniederdrückungsgradsensor 6, von dem Bremsschalter 7, von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8, von dem Batteriespannungssensor 9 und von dem Kurbelwinkelsensor 10 ausgegebene Ausgangssignal wird in eine Eingangsschaltung 1a der VCU 1 eingegeben. Allerdings ist das Eingangssignal darauf nicht beschränkt. Ein in die Eingangsschaltung 1a eingegebenes Eingangssignal jedes Sensors wird an einen Eingangsport (nicht dargestellt) in einem Eingangs/Ausgangs-Port 1b gesendet. Der an den Eingangsport gesendete Wert wird in einem RAM 1c gespeichert und durch die CPU 1e verarbeitet. Ein Steuerprogramm, das den Inhalt der Arithmetikverarbeitung beschreibt, ist im Voraus in einen ROM 1d geschrieben worden.
Ein Wert, der den gemäß dem Steuerprogramm berechneten Betriebsbetrag des Steuerziels (der Kraftmaschine 13, des Generators 14, der Batterie 16, des Motors 18 und dergleichen) angibt, wird in dem RAM 1c gespeichert und daraufhin an einen Ausgangsport (nicht dargestellt) in dem Eingangs/Ausgangs-Port 1b gesendet und über jede Ausgabeeinheit an jede Vorrichtung gesendet. Beispiele der Ausgabeeinheit enthalten hier eine Kraftmaschinensteuerungs-Ausgabeeinheit 1f, eine Motorsteuerungs-Ausgabeeinheit 1g, eine Batteriesteuerungs-Ausgabeeinheit 1h und eine Generatorsteuerungs-Ausgabeeinheit 1 i. Die Schaltungen dieser Ausgabeeinheiten sind mit der ECU 2, mit der MCU 5, mit der BCU 4 und mit der GCU 3 verbunden. In 2 ist die zu steuernde Steuervorrichtung (ECU 2, MCU5, BCU4 und GCU 3) getrennt von der VCU 1 vorgesehen, wobei die Erfindung aber nicht auf diese Betriebsart beschränkt ist und in der VCU 1 eine Funktionseinheit vorgesehen sein kann, die der Steuervorrichtung jeder Vorrichtung entspricht.
3 ist ein Systemdiagramm, das einen Strömungsweg eines Kühlmittels in einem Kühlsystem, das einen elektrischen Thermostaten 22 enthält, darstellt.
In dem Hybridfahrzeug 100 ist ein Strömungsweg vorgesehen, über den ein Kühlmittel zum Kühlen eines Abschnitts mit einer hohen Temperatur während des Fahrens strömt. Als das Kühlmittel wird z. B. Kühlwasser (Kühlmittel), das mit Frostschutzmittel gemischt ist, verwendet. Das Hybridfahrzeug 100 gemäß dieser Ausführungsform enthält einen Kühler 21, einen elektrischen Thermostaten 22, eine elektrische Wasserpumpe 23, einen Zylinderblock 24, einen Zylinderkopf 25 und einen Wasserauslass 26.
Der Kühler 21 kühlt das Kühlmittel durch Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Fahrtluft.
Eine Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, deren Betrieb durch eine später zu beschreibende in 4 dargestellte Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 gesteuert wird, enthält eine Kühlmittelvereinigungseinheit (einen elektrischen Thermostaten 22) und eine Einheit für variable Durchflussmenge (elektrische Wasserpumpe 23).
Die Kühlmittelvereinigungseinheit (der elektrische Thermostat 22) ist vorgesehen, um in der Lage zu sein, das Kühlmittel in einen Zusammenführungsabschnitt eines ersten Strömungswegs (des Strömungswegs P1), über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) zirkuliert, und eines zweiten Strömungswegs (des Strömungswegs P2), über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) und in dem Kühler (Kühler 21) zirkuliert, anzusaugen, wobei sie ein Ventil (Zulaufventil V1) in Übereinstimmung mit der Temperatur des Kühlmittels öffnet, damit das Kühlmittel von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) strömen kann, und das Kühlmittel zusammenführt und annimmt. Zum Beispiel enthält der elektrische Thermostat 22 das Zulaufventil V1, das mit dem Strömungsweg P2 verbunden ist und in das das Kühlmittel von dem Kühler 21 strömt. Das Kühlmittel, das in das Zulaufventil V1 geströmt ist, strömt zu der elektrischen Wasserpumpe 23 heraus. Der elektrische Thermostat 22 weist eine störungssichere Funktion zum Öffnen des Zulaufventils V1 auf, um die Temperatur des Kühlmittels zu verringern, wenn die Temperatur des Kühlmittels eine vorgegebene Temperatur (z. B. eine spezifische Temperatur von 60 Grad bis 100 Grad) übersteigt. Wie in der später zu beschreibenden 5 dargestellt ist, ändert die VCU 1 die Ventilöffnungstemperatur, um das Zulaufventil V1 des elektrostatischen Thermostaten 22 in Übereinstimmung mit der Last der Kraftmaschine 13 zu öffnen, um den Betrieb des elektrischen Thermostaten 22 zu steuern.
Die Einheit für variable Durchflussmenge (elektrische Wasserpumpe 23) variiert die Durchflussmenge des in die Kühlmittelvereinigungseinheit (den elektrischen Thermostaten 22) angesaugten Kühlmittels und wälzt das Kühlmittel auf dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) oder auf dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) um. Die elektrische Wasserpumpe 23 wird durch die VCU 1 angesteuert und gesteuert, und wenn die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13 zunimmt, kühlt die elektrische Wasserpumpe die Kraftmaschine 13 dadurch, dass sie veranlasst, dass das Kühlmittel über die Strömungswege P0 und P2 strömt, so dass das Kühlmittel zwischen dem Kühler 21 und der Kraftmaschine 13 zirkuliert. Andererseits verhindert die elektrische Wasserpumpe 23, dass das Kühlmittel zu dem Kühler 21 strömt, wenn die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13 abnimmt, so dass das Kühlmittel zu dem Strömungsweg P1 strömt, um das Kühlen der Kraftmaschine 13 zu unterbinden. Es wird angemerkt, dass die elektrische Wasserpumpe 23 selbst dann durch von der Batterie 16 zugeführte elektrische Leistung angetrieben werden kann, wenn das Hybridfahrzeug 100 angehalten ist.
Der Zylinderblock 24 lagert einen Zylinder, der einen Kolben und eine Pleuelstange, die in der Kraftmaschine 13 vorgesehen sind, enthält, und ein Kurbelgehäuse, das eine Kurbelwelle aufnimmt.
Der Zylinderkopf 25 ist an einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 24 befestigt und enthält eine Nockenwelle, ein Einlass-/Auslassventil, eine Verbrennungskammer und dergleichen. In der folgenden Beschreibung können der Zylinderblock 24 und der Zylinderkopf 25 zusammen als eine Kraftmaschine 13 bezeichnet sein.
Zwischen dem Zylinderkopf 25 und dem Kühler 21 ist der Wasserauslass 26 vorgesehen und dieser veranlasst, dass das von dem Zylinderkopf 25 strömende Kühlmittel zu dem Kühler 21 herausströmt. Außerdem kann das Kühlmittel von dem Wasserauslass 26 zu dem Zylinderkopf 25 zurückgeführt werden.
In der Zeichnung ist der normale Strömungsweg P0 des Kühlmittels durch eine durchgezogene Linie dargestellt, ist der Strömungsweg P2, wenn das Zulaufventil V1 des elektrischen Thermostaten 22 geöffnet ist, durch eine Strichlinie dargestellt und ist der Strömungsweg P1, wenn das Zulaufventil V1 geschlossen ist, durch eine Strichlinie dargestellt. Auf dem normalen Strömungsweg P0 wird das Kühlmittel zwischen der Wasserpumpe 23 und dem Kühler 21 angesammelt. Das Kühlmittel auf dem normalen Strömungsweg P0 bleibt angesammelt, es sei denn, dass das Zulaufventil V1 geöffnet wird und das Kühlmittel von dem Strömungsweg P2 strömt. Daraufhin zirkuliert das Kühlmittel auf dem Strömungsweg P1, ohne in Richtung des Kühlers 21 zu strömen.
Wenn das Hybridfahrzeug 100 z. B. mit hoher Geschwindigkeit fährt, weisen der Zylinderblock 24 und der Zylinderkopf 25 hohe Wärme auf, so dass das Zulaufventil V1 geöffnet ist. Wenn das Zulaufventil V1 geöffnet ist, strömt das Kühlmittel über die Strömungswege P0 und P2 in der Reihenfolge des Zylinderblocks 24, des Zylinderkopfs 25, des Wasserauslasses 26 und des Kühlers 21 durch die elektrische Wasserpumpe 23, zirkuliert es erneut in dem elektrischen Thermostaten 22 und strömt es in die elektrische Wasserpumpe 23. Somit wird das Kühlmittel, das dem Zylinderblock 24 und dem Zylinderkopf 25 Wärme entnommen hat, durch den Kühler 21 effizient gekühlt.
Wenn das Hybridfahrzeug 100 im Leerlauf hält oder mit niedriger Geschwindigkeit fährt, ist das Zulaufventil V1 geschlossen, da die Wärmeerzeugung des Zylinderblocks 24 und des Zylinderkopfs 25 gering ist. Wenn das Zulaufventil V1 geschlossen ist, strömt das Kühlmittel über den Strömungsweg P1, wobei es den Kühler 21 umgeht. Das heißt, das Kühlmittel strömt in der Reihenfolge des Zylinderblocks 24 und des Zylinderkopfs 25 durch die elektrische Wasserpumpe 23 über den Strömungsweg P1, zirkuliert erneut in dem elektrischen Thermostaten 22 und strömt in die elektrische Wasserpumpe 23. Somit wird das Kühlmittel nicht durch den Kühler 21 übermäßig gekühlt.
4 ist ein Blockschaltplan, der ein Funktionskonfigurationsbeispiel der VCU 1 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Die VCU 1 enthält eine Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit 31, eine Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32, eine Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33, eine Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34 und eine Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35.
Eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit (die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit 31) gibt an die Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) Brennkraftmaschinen-Steuerinformationen (Kraftmaschinensteuerinformationen) zum Steuern der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) aus. Die Kraftmaschinensteuerinformationen der durch die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit 31 gesteuerten Kraftmaschine 13 werden in die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 eingegeben.
Eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) sagt auf der Grundlage von Positionsinformationen eines Fahrzeugs (Hybridfahrzeugs 100), die von einer Positionsbestimmungseinheit (Navigationsvorrichtung 11), die eine Position (aktuelle Position) des Fahrzeugs (Hybridfahrzeugs 100) misst, erfasst werden, Verkehrsinformationen in Bezug auf eine Strecke zu einem Ziel und Brennkraftmaschinen-Steuerinformationen (Kraftmaschinensteuerinformationen) eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) in einer künftigen Vorhersagezeitdauer voraus. Die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) ändert sich in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) in der Vorhersagezeitdauer. Die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) sagt hier auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs (Hybridfahrzeugs 100) die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) in der Vorhersagezeitdauer vorher. Zum Beispiel ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug (Hybridfahrzeug 100) auf einer Autobahn fährt, ein höherer Wert als wenn das Fahrzeug (Hybridfahrzeug 100) in einem Stadtgebiet fährt. Die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) sagt dann den Maximalwert der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) in der Vorhersagezeitdauer als die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) vorher.
Eine Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit (Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33) bestimmt auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) eine Zielkühlmitteltemperatur, die eine Zieltemperatur eines Kühlmittels zum Kühlen der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) ist. Die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit (Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33) bestimmt hier die Zielkühlmitteltemperatur als höher, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) niedriger ist, und bestimmt die Zielkühlmitteltemperatur als niedriger, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) höher ist.
Eine Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit (Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34) stellt einen Änderungszeitpunkt zum Ändern der Temperatur des Kühlmittels auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) auf die Zielkühlmitteltemperatur ein. Die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit (Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34) stellt hier als den Änderungszeitpunkt einen Zeitpunkt, zu dem die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) von niedriger Ausgangsleistung zu hoher Ausgangsleistung wechselt, oder einen Zeitpunkt, zu dem die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) von hoher Ausgangsleistung zu niedriger Ausgangsleistung wechselt, ein.
Eine Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) steuert den Betrieb der Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit (des elektrischen Thermostaten 22 und der elektrischen Wasserpumpe 23), die die Temperatur des Kühlmittels zu dem Änderungszeitpunkt ändert, auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (der Kraftmaschine 13) in der Weise, dass die Kühlmitteltemperatur zu der Zielkühlmitteltemperatur wird.
Es wird angemerkt, dass die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) den Durchschnittswert der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) in der Vorhersagezeitdauer als die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) vorhersagen kann. In diesem Fall bestimmt die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit (Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33) die Zielkühlmitteltemperatur als hoch, wenn der Durchschnittswert gleich oder kleiner dem eingestellten Durchschnittswert ist, und bestimmt sie die Zielkühlmitteltemperatur als niedrig, wenn der Durchschnittswert den eingestellten Durchschnittswert übersteigt.
5 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Betrieb des elektrischen Thermostaten 22 und dem Betrieb der elektrischen Wasserpumpe 23 in Bezug auf die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer darstellt.
Die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) betreibt die Kühlmittelvereinigungseinheit (den elektrischen Thermostaten 22) bei einer höheren Kühlmitteltemperatur, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) niedriger ist, um das Kühlmittel zu dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) umzuwälzen und die Durchflussmenge des von der Einheit für variable Durchflussmenge (elektrischen Wasserpumpe 23) ausströmenden Kühlmittels zu verringern, oder betreibt die Kühlmittelvereinigungseinheit (den elektrischen Thermostaten 22) bei einer niedrigeren Kühlmitteltemperatur, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) höher ist, um das Kühlmittel zu dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) umzuwälzen und die Durchflussmenge des von der Einheit für variable Durchflussmenge (elektrischen Wasserpumpe 23) ausströmenden Kühlmittels zu erhöhen.
In dem Graphen (1) aus 5 repräsentiert die horizontale Achse die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer und repräsentiert die vertikale Achse die Öffnungstemperatur, bei der das Zulaufventil V1 des elektrischen Thermostaten 22 öffnet. Zum Beispiel ist die Öffnungstemperatur des Zulaufventils V1 hoch, wenn die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer, d. h. die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13, niedrig ist. Wie auf dem Strömungsweg P1 in 3 dargestellt ist, strömt somit das Kühlmittel nicht zu dem Kühler 21. Allerdings nimmt die Öffnungstemperatur des Zulaufventils V1 ab, während die Kraftmaschinenlast zunimmt. Das heißt, wie auf dem Strömungsweg P2 aus 3 dargestellt ist, wird bei einer hohen Kraftmaschinenlast das Zulaufventil V1 geöffnet und das über den Kühler 21 strömende Kühlmittel ausreichend gekühlt und umgewälzt.
In dem Graphen (2) aus 5 repräsentiert die horizontale Achse die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer und repräsentiert die vertikale Achse die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23. Wenn die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer, d. h. die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13, niedrig ist, strömt das Kühlmittel nur über den in 3 dargestellten Strömungsweg P1. Somit ist die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23 klein und ist die Durchflussmenge des über den Strömungsweg P1 zirkulierenden Kühlmittels klein. Allerdings öffnet das Zulaufventil V1 des elektrischen Thermostaten 22 und strömt das Kühlmittel zusätzlich zu dem Strömungsweg P1 über den Strömungsweg P2, so dass die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23 zunimmt, während die Kraftmaschinenlast zunimmt. Das heißt, bei einer hohen Kraftmaschinenlast nimmt die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23 zu und nimmt die Durchflussmenge des über den Strömungsweg P2 strömenden Kühlmittels ebenfalls zu, so dass die Durchflussmenge des durch den Kühler 21 gekühlten Kühlmittels zunimmt. Somit kann das Kühlmittel die Kraftmaschine 13, die den Zylinderblock 24 und den Zylinderkopf 25 enthält, ausreichend kühlen.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer auf der Grundlage einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung bestimmten Zielkühlmitteltemperatur darstellt. Die künftige Vorhersagezeitdauer, die von der Gegenwart beginnt, sind hier z. B. 3 Minuten.
Wenn das angehaltene Hybridfahrzeug 100 zu fahren beginnt, nimmt die vorhergesagte Fahrzeuggeschwindigkeit zu. Zum Beispiel treten Beschleunigung, Verzögerung und Halt des Hybridfahrzeugs 100 häufig auf und wird die Erzeugung oder der Halt einer niedrigen vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung wiederholt, wenn das Hybridfahrzeug 100 in einem Stadtgebiet fährt.
In Stadtgebieten gibt es mehrere Zeitdauern, während denen die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung nicht auftritt, so dass die Zielkühlmitteltemperatur im Wesentlichen konstant T_L ist. In dieser Zeitdauer ist das Zulaufventil V1 geschlossen und strömt das Kühlmittel über den Strömungsweg P1, wobei es nicht über den Kühler 21 geht. Es wird angemerkt, dass T_L, das die Zielkühlmitteltemperatur repräsentiert, ein Wert ist, der einem Tief der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung entspricht. $(t = t 1 ~ t2)$
Wenn sich die Ausgangsleistung des Hybridfahrzeugs 100 von niedrig auf hoch ändert, nimmt die Zeitdauer, in der die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung erzeugt wird, selbst dann zu, wenn die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung niedrig ist, und neigt die Wärmeerzeugung der Kraftmaschine 13 dazu, hoch zu sein. Somit wird die Zielkühlmitteltemperatur auf T_M, niedriger als T_L, geändert. Zu diesem Zeitpunkt wird das Zulaufventil V1 geöffnet und strömt das Kühlmittel über die Strömungswege P0 und P2 über den Kühler 21. Allerdings wird die Durchflussmenge pro Zeiteinheit des in Richtung des Kühlers 21 strömenden Kühlmittels durch die elektrische Wasserpumpe 23 in der Weise gesteuert, dass sie kleiner ist. Das T_M, das die Zielkühlmitteltemperatur repräsentiert, ist ein Wert, der einem Mittel (niedrig zu hoch in der Zeichnung) der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung entspricht. $(t = t2 ~ t3)$
Wenn das Hybridfahrzeug 100 auf einer Autobahn fährt, ist eine hohe Kraftmaschinenausgangsleistung erforderlich, so dass die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung ebenfalls zunimmt. Außerdem neigt die Kraftmaschine 13 dazu, eine hohe Temperatur aufzuweisen, da die hohe vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung für eine lange Zeitdauer fortdauert. Um die Kraftmaschine 13 ausreichend zu kühlen, wird die Zielkühlmitteltemperatur auf T_H, niedriger als T_M, geändert. Ferner wird die Durchflussmenge pro Zeiteinheit des in Richtung des Kühlers 21 strömenden Kühlmittels durch die elektrische Wasserpumpe 23 in der Weise gesteuert, dass sie größer ist. Zu diesem Zeitpunkt strömt Kühlmittel über die Strömungswege P0 und P2 über den Kühler 21, wodurch das Kühlmittel ausreichend gekühlt wird. Es wird angemerkt, dass T_H, das die Zielkühlmitteltemperatur repräsentiert, ein Wert ist, der einem Hoch der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung entspricht. $(Nach t = t3)$
Wenn das Hybridfahrzeug 100 erneut in einem Stadtgebiet oder dergleichen fährt, nimmt die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung ab. Somit nimmt die Wärmeerzeugung der Kraftmaschine 13 ebenfalls ab und wird die Zielkühlmitteltemperatur außerdem auf die hohe T_L geändert. Zu diesem Zeitpunkt ist das Zulaufventil V1 geschlossen und strömt das Kühlmittel über den Strömungsweg P1, der nicht über den Kühler 21 geht.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, wird das Kühlmittel übermäßig gekühlt, da die Zielkühlmitteltemperatur herkömmlich konstant ist, wenn z. B. die Zielkühlmitteltemperatur in der Zeitdauer nach t = 0 bis t1 und t3 niedrig ist. Außerdem bleibt die Zielkühlmitteltemperatur hoch, obwohl das Kühlmittel ausreichend gekühlt werden muss, da die Kraftmaschinenausgangsleistung in der Zeitdauer von t = t2 bis t3 zunimmt. Somit kann das Kühlmittel die Kraftmaschine 13 nicht ausreichend kühlen.
Andererseits ist die Zielkühlmitteltemperatur in der Steuerung der VCU 1 gemäß dieser Ausführungsform variabel. Es wird dann auf der Grundlage der Positionsinformationen des Hybridfahrzeugs 100, die von der Navigationsvorrichtung 11 eingegeben werden, der Verkehrsinformationen in Bezug auf die Strecke zu dem Ziel und der Kraftmaschinensteuerinformationen eine Änderung der Fahrbedingung des Hybridfahrzeugs 100 erhalten und es wird eine geeignete Kraftmaschinenausgangsleistung gemäß der Fahrbedingung vorhergesagt.
Die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34 kann dann jeden in 6 dargestellten Zeitpunkt von t = t1, t2 und t3 als den Änderungszeitpunkt einstellen. Die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 führt dann die Steuerung zum Ändern der Temperatur des Kühlmittels bei dem eingestellten Änderungszeitpunkt aus. Somit wird die Kraftmaschine 13 effizient gekühlt und kann der praktische Kraftstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs 100 verringert werden.
In der oben beschriebenen VCU 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird die Zielkühlmitteltemperatur auf der Grundlage der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung bestimmt und wird das Kühlmittel in der Weise gekühlt oder erwärmt, dass die Kühlmitteltemperatur die Zielkühlmitteltemperatur erreicht. Da die Zielmittelkühltemperatur in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung variabel ist, ist die Kühlmitteltemperatur ebenfalls variabel. Im Ergebnis zirkuliert das Kühlmittel mit einer hohen Kühlmitteltemperatur über den Strömungsweg und kann der Kühlverlust der Kraftmaschine 13 verringert werden, wenn die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung niedrig ist. Außerdem zirkuliert das Kühlmittel mit einer niedrigen Kühlmitteltemperatur über den Strömungsweg und kann ein Klopfen der Kraftmaschine 13 unterbunden werden, wenn die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung hoch ist. In beiden Fällen kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Hybridfahrzeugs 100 durch die Steuerung der VCU 1 verbessert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Nachfolgend werden anhand von 7 ein Konfigurationsbeispiel und ein Betriebsbeispiel der VCU gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Das Kühlen des Kühlmittels auf die Zielkühlmitteltemperatur dauert einen Zeitraum. Somit ist es z. B. erwünscht, das Kühlen des Kühlmittels zu beginnen, bevor die Kraftmaschine 13 tatsächlich mit der hohen Last beaufschlagt wird, falls die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 im Voraus vorhersagen kann, dass die Kraftmaschine 13 des Hybridfahrzeugs 100 mit einer hohen Last beaufschlagt wird.
Somit stellt die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34 den Änderungszeitpunkt zum Kühlen des Kühlmittels auf die durch die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33 bestimmte Kühlmitteltemperatur ein. Der einzustellende Änderungszeitpunkt ist, bevor die Kraftmaschine 13 tatsächlich mit einer hohen Last beaufschlagt wird.
Somit führt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 die Steuerung zum Ändern der Kühlmitteltemperatur zu dem eingestellten Änderungszeitpunkt aus. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 die Operationen des elektrischen Thermostaten 22 und der elektrischen Wasserpumpe 23 in der Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 in der Weise, dass das Kühlmittel die Zielkühlmitteltemperatur erreicht.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer auf der Grundlage einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung bestimmten Zielkühlmitteltemperatur darstellt. Die Änderungen der vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit, der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung und der Zielkühlmitteltemperatur in 7 sind ähnlich den Änderungen in den jeweiligen in 6 dargestellten Informationsabschnitten, so dass unterschiedliche Punkte beschrieben werden.
In dieser Ausführungsform wird die Kraftmaschine 13 in einer spezifischen Zeitdauer zwischen t = t2 und t3 angehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Zeitdauer, während der die Kraftmaschine 13 angehalten ist, in der die Zielkühlmitteltemperatur auf niedrig eingestellt ist, als eine Zeitdauer steuerbarer Kühlung bezeichnet, da die VCU 1 das Kühlmittel kühlen kann. Die Kraftmaschine 13 arbeitet dann vor t = t3 und die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung nimmt zu.
Andererseits kann die Kraftmaschine 13 in einer spezifischen Zeitdauer nach t = t3 angehalten werden, obwohl die Zielkühlmitteltemperatur hoch gehalten werden muss. Da die VCU 1 die Temperatur des Kühlmittels in diesem Fall nicht erhöhen kann, wird eine Zeitdauer, während der die Kraftmaschine 13 angehalten ist, in der die Zielkühlmitteltemperatur auf hoch eingestellt ist, als eine Zeitdauer mit nicht steuerbarem Temperaturanstieg bezeichnet. Somit stellt die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit (Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34) als den Änderungszeitpunkt den Zeitpunkt früher als den Zeitpunkt, zu dem die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) von der hohen Ausgangsleistung auf die niedrige Ausgangsleistung gewechselt wird, ein, wenn die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) vorhersagt, dass die Zeitdauer, während der die Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) anhält, gleich oder länger ist als die eingestellte Zeitdauer, nachdem die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) von der hohen Ausgangsleistung auf die niedrige Ausgangsleistung gewechselt worden ist.
Zum Beispiel nimmt die Kraftmaschinenausgangsleistung ab, falls das Hybridfahrzeug 100 nach t = t3 in einem Stadtgebiet oder dergleichen fährt, falls die Kraftmaschine 13 für eine eingestellte Zeitdauer oder mehr anhält. Somit führt die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit 34 das Einstellen zum Verstellen des Änderungszeitpunkts nach früh von t3 auf t4 aus, so dass sich die Kühlmitteltemperatur schnell auf die durch die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33 bestimmte Zielkühlmitteltemperatur T_L ändert. Somit ändert sich die Kühlmitteltemperatur schnell auf die Zielkühlmitteltemperatur T_L und kann die Kühlmitteltemperatur hoch gehalten werden, wenn die Kraftmaschinenausgangsleistung nach t3 abnimmt. Im Ergebnis kann die Kraftmaschine 13 effizient gekühlt werden.
Wenn in der oben beschriebenen VCU 1 gemäß der zweiten Ausführungsform vorhergesagt wird, dass die Kühlmitteltemperatur wegen eines Halts der Kraftmaschine 13 für eine eingestellte Zeitdauer oder länger nicht auf die Zielkühlmitteltemperatur erhöht werden kann, wird eine Steuerung in der Weise ausgeführt, dass der Zeitpunkt des Erhöhens der Kühlmitteltemperatur von bevor die Kraftmaschine 13 angehalten wird nach früh verstellt wird. Da die Kühlmitteltemperatur erhöht wird, bevor die Kraftmaschine 13 angehalten wird, wird die Kühlmitteltemperatur selbst in der Zeitdauer mit nicht steuerbarem Temperaturanstieg zu der Zielkühlmitteltemperatur. Somit kann das Kühlmittel mit einer hohen Kühlmitteltemperatur zu der Kraftmaschine 13 umgewälzt werden, selbst wenn die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung in der Zeitdauer mit nicht steuerbarem Temperaturanstieg niedrig ist.
[Dritte Ausführungsform]
Nachfolgend wird anhand von 8 ein Steuerbeispiel der VCU gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Es dauert z. B. sieben Minuten, damit die Kühlmitteltemperatur die Zielkühlmitteltemperatur erreicht. Aus diesem Grund kann die Zielkühlmitteltemperatur, die durch die VCU auf der Grundlage des Durchschnittswerts der vorhergesagten Kraftmaschineausgangsleistung in der künftigen Vorhersagezeitdauer, die von dem aktuellen Zeitpunkt beginnt, bestimmt wird, nicht geeignet sein. In dieser Ausführungsform wird ein Steuerbeispiel der VCU, die die Verarbeitung zur Bestimmung einer geeigneten Zielkühlmitteltemperatur ausführt, beschrieben.
8 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung und einer Zielkühlmitteltemperatur in einer Vorhersagezeitdauer darstellt. In den Graphen (1) und (3) aus 8 repräsentiert die horizontale Achse die Zeit t und repräsentiert die vertikale Achse die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung. In den Graphen (2) und (4) aus 8 repräsentiert die horizontale Achse die Zeit t und repräsentiert die vertikale Achse die Zielkühlmitteltemperatur.
Falls die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 der VCU 1 die Zeitdauer zum Erhalten der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung verlängert, kann wegen einer ungeeigneten vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung eine falsche Zielkühlmitteltemperatur bestimmt werden. Zum Beispiel kann die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung, wie in dem Graphen (1) aus 8 dargestellt ist, zunächst niedrig sein und kann die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung danach hoch sein oder kann die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung, wie in dem Graphen (3) aus 8 dargestellt ist, zunächst hoch sein und kann die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung danach niedrig sein. Die durch die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 in der langen Zeitdauer t13 erhaltene vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung weist hier sowohl in dem Graphen (1) als auch (3) aus 8 denselben AVG-Wert auf. Somit braucht die VCU 1 nicht zu wissen, wie die Zielkühlmitteltemperatur zu ändern ist.
Somit sagt die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) als die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) einen Durchschnittswert der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) vorher, der zu jeder Zeitdauer, die kürzer ist als die Zeitdauer, die erforderlich ist, damit sich die Kühlmitteltemperatur auf die Zielkühlmitteltemperatur ändert, erhalten wird. Zum Beispiel stellt die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 die Zeitdauer zum Erhalten der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung kürzer als t13 ein. In dem Graphen (1) aus 8 ist angenommen, dass die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 zunächst die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung in der Zeitdauer t11 als niedrig vorhersagt und die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung in der Zeitdauer t12, nachdem die Zeitdauer t11 verstrichen ist, als hoch vorhersagt. Wie in dem Graphen (2) aus 8 dargestellt ist, bestimmt die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33 in diesem Fall in der Zeitdauer t11 die hohe Zielkühlmitteltemperatur T2, da die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung niedrig ist, und bestimmt sie in der Zeitdauer t12 die niedrige Zielkühlmitteltemperatur T1, da die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung hoch ist. Da das Kühlmittel durch die auf diese Weise bestimmten Zielkühlmitteltemperaturen T1 und T2 erwärmt oder gekühlt wird, kann das für die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung geeignete Kühlmittel zu der Kraftmaschine 13 umgewälzt werden.
Außerdem ist in dem Graphen (3) aus 8 angenommen, dass die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung zunächst in der Zeitdauer t11 als hoch vorhersagt und die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung in der Zeitdauer t12, nachdem die Zeitdauer t11 verstrichen ist, als tief vorhersagt. Wie in dem Graphen (4) aus 8 dargestellt ist, bestimmt die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33 in diesem Fall in der Zeitdauer t11 die niedrige Zielkühlmitteltemperatur T1, da die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung hoch ist, und bestimmt sie in der Zeitdauer t12 die hohe Zielkühlmitteltemperatur T2, da die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung niedrig ist.
In der Steuerung der oben beschriebenen VCU 1 gemäß der dritten Ausführungsform wird die Zielkühlmitteltemperatur auf der Grundlage der in einer kurzen Zeitdauer erhaltenen vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung bestimmt.
Daraufhin wird das Kühlmittel durch die auf diese Weise bestimmten Zielkühlmitteltemperaturen erwärmt oder gekühlt und kann das für die vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsleistung geeignete Kühlmittel zu der Kraftmaschine 13 umgewälzt werden.
Die Zeitdauer zum Vorhersagen der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung kann hier beliebig eingestellt werden. Allerdings wird die VCU 1 mit einer Verarbeitungslast beaufschlagt, falls eine Zeitdauer für die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32 zum Vorhersagen der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung geringfügig erhöht wird. Somit kann die Zeitdauer zum Vorhersagen der vorhergesagten Kraftmaschinenausgangsleistung z. B. etwa die Hälfte der Zeitdauer sein, die erforderlich ist, damit das Kühlmittel die Zielkühlmitteltemperatur erreicht.
[Vierte Ausführungsform]
Nachfolgend wird anhand von 9 und 10 ein Kühlsystem gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In den Kühlsystemen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform ist beschrieben worden, dass der in 5 dargestellte elektrische Thermostat 22 konfiguriert ist. Allerdings kann anstelle des elektrischen Thermostaten 22 ein Kühlmittelsteuerventil (MCV: Mehrwasserwege-Steuerventil) vorgesehen sein, das die Durchflussmenge des Kühlmittels ändert. Die VCU 1 gemäß der ersten Ausführungsform kann in jeder der folgenden Ausführungsformen angewendet werden.
9 ist ein Systemdiagramm, das einen Strömungsweg eines Kühlmittels in einem Kühlsystem darstellt, das ein MCV 22A enthält.
Die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, deren Betrieb durch die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 gemäß der vierten Ausführungsform gesteuert wird, enthält eine Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22A) und eine Einheit für variable Durchflussmenge (elektrische Wasserpumpe 23).
Die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22A) ist in der Weise vorgesehen, dass sie in der Lage ist, das Kühlmittel in einen Zusammenführungsabschnitt eines ersten Strömungswegs (Strömungswegs P1), über den das Kühlmittel in die Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) zirkuliert, und eines zweiten Strömungswegs (des Strömungswegs P2), über den das Kühlmittel in die Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) und den Kühler (Kühler 21) zirkuliert, anzusaugen, wobei sie ein Ventil (die Zulaufventile V11 und V12) in der Weise öffnet, dass das Kühlmittel wenigstens von dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) oder von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) einströmen kann, und das Kühlmittel zusammenführt und annimmt.
Die Einheit für variable Durchflussmenge (elektrische Wasserpumpe 23) variiert die Durchflussmenge des in die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22A) angesaugten Kühlmittels und wälzt das Kühlmittel auf dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) und/oder auf dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) um.
Zum Beispiel enthält das MCV 22A zwei Zulaufventile V11 und V12, in die das Kühlmittel von dem Zylinderkopf 25 bzw. von dem Kühler 21 strömt, und ein Ablaufventil V10, von dem das Kühlmittel aus der elektrischen Wasserpumpe 23 strömt. Das MCV 22A öffnet und schließt die Zulaufventile V11 und V12 und das Ablaufventil V10 gemäß der Steuerung der VCU 1. Das heißt, die in 3 und 4 dargestellte Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 kann die Ventilöffnungsgrade der zwei Zulaufventile V11 und V12 durch Steuern des Betriebs des MCV 22A ändern. Wenn das Zulaufventil V12 des MCV 22A geöffnet ist, strömt das Kühlmittel über die Strömungswege P0 und P2. Wenn das Zulaufventil V11 des MCV 22A geöffnet ist, strömt das Kühlmittel über den Strömungsweg P1.
10 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsgrad jedes der Zulaufventile V11 und V12 des MCV 22A und der Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23 in Bezug auf die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer darstellt.
Die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) betreibt die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22A) in der Weise, dass das von dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) einströmende Kühlmittel mehr als das von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) einströmende Kühlmittel ist, da die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) niedriger ist, und verringert die Durchflussmenge des von der Einheit für variable Durchflussmenge (elektrischen Wasserpumpe 23) ausströmenden Kühlmittels. Alternativ betreibt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22A) in der Weise, dass das von dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) einströmende Kühlmittel weniger als das von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) einströmende Kühlmittel ist, da die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) höher ist, und erhöht sie die Durchflussmenge des von der Einheit für variable Durchflussmenge (elektrischen Wasserpumpe 23) ausströmenden Kühlmittels.
In dem Graphen (1) aus 10 repräsentiert die horizontale Achse die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer und repräsentiert die vertikale Achse den Ventilöffnungsgrad jedes Zulaufventils des MCV 22A. Wenn die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer, d. h. die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13, niedrig ist, verengt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Öffnungsgrad des Zulaufventils V12 des MCV 22A, so dass das von dem Kühler 21 in das MCV 22A strömende Kühlmittel wenig ist. Andererseits erhöht die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 die Menge des von der Kraftmaschine 13 in das MCV 22A strömenden Kühlmittels, um den Öffnungsgrad des Zulaufventils V11, in das das Kühlmittel von der Kraftmaschine 13 des MCV 22A, d. h. von dem Zylinderkopf 25, strömt, zu erhöhen. Das heißt, wenn die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13 niedrig ist, wird das Kühlmittel nicht übermäßig gekühlt.
Während die Kraftmaschinenlast zunimmt, erweitert die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Öffnungsgrad des Zulaufventils V12, in das das Kühlmittel von dem Kühler 21 strömt, und verengt sie umgekehrt den Öffnungsgrad des Zulaufventils V11, in das das Kühlmittel von der Kraftmaschine 13 strömt. Das heißt, bei einer hohen Kraftmaschinenlast nimmt das Kühlmittel, das durch den Kühler 21 strömt und durch das MCV 22A geht, zu, wobei das über den Kühler 21 strömende Kühlmittel, wie auf dem Strömungsweg P2 aus 3 gezeigt ist, ausreichend gekühlt und umgewälzt wird.
In dem Graphen (2) aus 10 repräsentiert die horizontale Achse die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer und repräsentiert die vertikale Achse die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23. Der Graph (2) aus 10 ist ähnlich dem in 5 dargestellten Graphen (2). Das heißt, wenn die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer, d. h. die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13, niedrig ist, nimmt die Durchflussmenge des über den in 9 dargestellten Strömungsweg P1 zirkulierenden Kühlmittels zu, und wenn die Kraftmaschinenlast hoch ist, nimmt die Durchflussmenge des über den Strömungsweg P2 strömenden Kühlmittels zu. Somit kann das Kühlmittel die Kraftmaschine 13, die den Zylinderblock 24 und den Zylinderkopf 25 enthält, ausreichend kühlen.
In der oben beschriebenen VCU 1 gemäß der vierten Ausführungsform werden die Ventilöffnungsgrade der Zulaufventile V11 und V12, in die das Kühlmittel strömt, durch das durch die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 gesteuerte MCV 22A geändert. Wenn die Last der Kraftmaschine 13 niedrig ist, verengt die VCU 1 das Zulaufventil V12 des Kühlers 21, öffnet sie das Zulaufventil V11 der Kraftmaschine 13 und verringert sie die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23 weiter, wodurch das Kühlmittel leicht erwärmt wird. Wenn die Last auf die Kraftmaschine 13 andererseits hoch ist, öffnet die VCU 1 das Zulaufventil V12 des Kühlers 21, verengt sie das Zulaufventil V11 der Kraftmaschine 13 und erhöht sie die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 23 weiter, so dass die Kraftmaschine 13 leicht mit dem Kühlmittel gekühlt werden kann.
[Fünfte Ausführungsform]
Nachfolgend wird anhand von 11 und 12 ein Kühlsystem gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das Kühlsystem gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem Kühlsystem gemäß der vierten Ausführungsform dadurch, dass eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, die in der Lage ist, das Kühlmittel selbst dann zu erwärmen, während die Kraftmaschine 13 angehalten ist.
11 ist ein Systemdiagramm, das den Strömungsweg des Kühlmittels in dem Kühlsystem, das eine Heizeinrichtung 27 enthält, darstellt.
Die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, deren Betrieb durch die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 gemäß der fünften Ausführungsform gesteuert wird, enthält eine Heizeinrichtung (Heizeinrichtung 27), die das Kühlmittel erwärmt, eine Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) und eine Einheit für variable Durchflussmenge (elektrische Wasserpumpe 23).
Die Heizeinrichtung 27 kann das aus dem Wasserauslass 26 strömende Kühlmittel erwärmen.
Die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) ist in der Weise vorgesehen, dass sie in der Lage ist, das Kühlmittel in einen Zusammenführungsabschnitt eines ersten Strömungswegs (Strömungswegs P1), über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) zirkuliert, eines zweiten Strömungswegs (Strömungswegs P2), über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) und den Kühler (Kühler 21) zirkuliert, und eines dritten Strömungswegs (Strömungswegs P3), über den das Kühlmittel in der Heizeinrichtung (Heizeinrichtung 27) zirkuliert, anzusaugen, wobei sie ein Ventil (die Zulaufventile V11, V12 und V13) in der Weise öffnet, dass das Kühlmittel von dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) und/oder von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) und/oder von dem dritten Strömungsweg (Strömungsweg P3) einströmen kann, und wobei sie das Kühlmittel zusammenführt und annimmt.
Die Einheit für variable Durchflussmenge (elektrische Wasserpumpe 23) variiert die Durchflussmenge des in die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) angesaugten Kühlmittels und wälzt das Kühlmittel auf dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) und/oder auf dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) und/oder auf dem dritten Strömungsweg (Strömungsweg P3) um.
Zum Beispiel enthält das MCV 22B drei Zulaufventile V11, V12 und V13, in die das Kühlmittel in dieser Reihenfolge von dem Kühler 21, dem Zylinderkopf 25 und der Heizeinrichtung 27 strömt, und das Ablaufventil V10, aus dem das Kühlmittel zu der elektrischen Wasserpumpe 23 herausströmt. Somit steuert die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Betrieb des MCV 22B gemäß dem Halt oder Betrieb der Kraftmaschine 13, um die Ventilöffnungsgrade der drei Zulaufventile V11, V12 und V13 in der Weise zu ändern, dass sich die Temperatur des Kühlmittels auf die Zielkühlmitteltemperatur ändert.
Der normale Strömungsweg P0 enthält zusätzlich zu einem Strömungsweg von dem Wasserauslass 26 in Richtung des Kühlers 21 einen Strömungsweg von dem Wasserauslass 26 in Richtung der Heizeinrichtung 27. Der Strömungsweg P3, in den das durch die Heizeinrichtung 27 erwärmte Kühlmittel strömt, ist von der Heizeinrichtung 27 zu dem MCV 22B gezeigt. Ob das Kühlmittel, das über den Kühler 27 gegangen ist, in das MCV 22B strömt, hängt von der Steuerung der Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 ab. Das heißt, in einem Zustand, in dem die Zulaufventile V12 und V13 des MCV 22B geschlossen sind, fließt das Kühlmittel nicht über die Strömungswege P2 und P3 und bleibt das Kühlmittel somit auf dem normalen Strömungsweg P0.
12 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Änderung des Ventilöffnungsgrads jedes der Zulaufventile V11, V12 und V13 in Bezug auf die Temperatur des Kühlmittels darstellt.
Die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) betreibt die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) in der Weise, dass das von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) einströmende Kühlmittel mehr als das von dem ersten Strömungsweg und von dem dritten Strömungsweg (den Strömungswegen P1 und P3) einströmende Kühlmittel ist, wenn die Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) angehalten ist und die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird, sie zu verringern, oder betreibt die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) in der Weise, dass das von dem dritten Strömungsweg (Strömungsweg P3) einströmende Kühlmittel mehr als das von dem ersten und von dem zweiten Strömungsweg (dem Strömungsweg P1 und P2) einströmende Kühlmittel ist, wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird, sie zu erhöhen. Ferner betreibt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) in der Weise, dass das von dem zweiten Strömungsweg (Strömungsweg P2) einströmende Kühlmittel mehr als das von dem ersten Strömungsweg und von dem dritten Strömungsweg (den Strömungswegen P1 und P3) einströmende Kühlmittel ist, wenn die Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) arbeitet und die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird, sie zu verringern, oder betreibt die Kühlmittelvereinigungseinheit (MCV 22B) in der Weise, dass das von dem ersten Strömungsweg (Strömungsweg P1) einströmende Kühlmittel mehr als das von dem zweiten und von dem dritten Strömungsweg (dem Strömungsweg P2 und P3) einströmende Kühlmittel ist, wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird, sie zu erhöhen.
Der Graph (1) aus 12 zeigt eine Änderung des Ventilöffnungsgrads des MCV 22B, wenn die Kraftmaschine 13 angehalten ist. In dem Graphen (1) repräsentiert die horizontale Achse die Zielkühlmitteltemperatur und repräsentiert die vertikale Achse den Ventilöffnungsgrad jedes Zulaufventils des MCV 22B. Wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür bestimmt wird, niedrig (verringert) zu sein, erhöht die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Ventilöffnungsgrad des Zulaufventils V12 (abgekürzt als „Kühlerzulaufventils“), in das das Kühlmittel von dem Kühler 21 strömt, so dass das Kühlmittel zu dem Kühler 21 strömt. Umgekehrt kann das über die Kraftmaschine 13 und die Heizeinrichtung 27 strömende Kühlmittel wenig sein. Somit verengt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Ventilöffnungsgrad des Zulaufventils V11 (abgekürzt als „Kraftmaschinenzulaufventils“), in das das Kühlmittel von der Kraftmaschine 13 strömt, und des Zulaufventils V13 (abgekürzt als „Heizeinrichtungszulaufventils“), in das das Kühlmittel von der Heizeinrichtung 27 strömt.
Wenn die Zielkühlmitteltemperatur andererseits als hoch (erhöht) bestimmt wird, erhöht die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Ventilöffnungsgrad des Heizeinrichtungs-Zulaufventils in der Weise, dass das Kühlmittel zu der Heizeinrichtung 27 strömt, um erwärmt zu werden. Somit erreicht die Temperatur des durch die Heizeinrichtung 27 erwärmten Kühlmittels schnell die Zielkühlmitteltemperatur. Da die Menge des durch die Kraftmaschine 13 und durch den Kühler 21 strömenden Kühlmittels umgekehrt klein sein kann, verengt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Ventilöffnungsgrad des Kühlerzulaufventils und des Kraftmaschinenzulaufventils. Somit ist es möglich zu verhindern, dass das Kühlmittel über den Kühler 21 zirkuliert und zu stark gekühlt wird.
Der Graph (2) aus 12 stellt eine Änderung des Ventilöffnungsgrads des MCV 22B während des Betriebs der Kraftmaschine 13 dar. Außerdem repräsentiert in dem Graphen (2) die horizontale Achse die Zielkühlmitteltemperatur und repräsentiert die vertikale Achse den Ventilöffnungsgrad des MCV 22B. Wenn die Zielkühlmitteltemperatur als niedrig (verringert) bestimmt wird, wird der Ventilöffnungsgrad des Kühlerzulaufventils in dem Graphen (2) aus 12 wie in dem Graphen (1) aus 12 erweitert.
Wenn die Zielkühlmitteltemperatur andererseits als hoch (erhöht) bestimmt wird, erhöht die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 den Ventilöffnungsgrad des Kraftmaschinenzulaufventils, so dass das Kühlmittel zu der Kraftmaschine 13 strömt, um erwärmt zu werden. Somit wird das Kühlmittel durch die Kraftmaschine 13 erwärmt und erreicht die Temperatur des Kühlmittels schnell die Zielkühlmitteltemperatur. Umgekehrt wird der Kühler 21 verwendet, um das Kühlmittel zu kühlen, und weist die Heizeinrichtung 27 eine ungenügende Menge Wärme auf, um die Temperatur des Kühlmittels zu erhöhen. Somit verengt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 die Ventilöffnungsgrade des Kühlerzulaufventils und des Heizeinrichtungszulaufventils, da die Menge des über den Kühler 21 und die Heizeinrichtung 27 strömenden Kühlmittels klein sein kann. Somit kann das Kühlmittel durch die Menge der durch die Kraftmaschine 13 erzeugten Wärme erwärmt werden.
In der oben beschriebenen VCU 1 gemäß der fünften Ausführungsform ändert die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 die Ventilöffnungsgrade der Zulaufventile V11, V12 und V13, die durch das MCV 22B in Abhängigkeit davon geöffnet werden, ob die Kraftmaschine 13 angehalten oder in Betrieb ist. Wenn die Zielkühlmitteltemperatur abnimmt, wird das Kühlerzulaufventil geöffnet und das in den Kühler 21 strömende Kühlmittel unabhängig davon gekühlt, ob die Kraftmaschine 13 angehalten oder in Betrieb ist. Wenn die Zielkühlmitteltemperatur andererseits ansteigt, wenn die Kraftmaschine 13 angehalten ist, wird das Heizeinrichtungszulaufventil geöffnet, um das in die Heizeinrichtung 27 strömende Kühlmittel zu erwärmen. Zum Beispiel zirkuliert das durch die Heizeinrichtung 27 erwärmte Kühlmittel durch die Kraftmaschine 13, so dass die Kraftmaschine 13 leicht gestartet werden kann, wenn die Temperatur im Winter oder dergleichen fällt.
Wenn die Zielkühlmitteltemperatur während des Betriebs der Kraftmaschine 13 ansteigt, erweitert die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 das Kraftmaschinenzulaufventil, um das in die Kraftmaschine 13 strömende Kühlmittel zu erwärmen. Somit kann die Zeitdauer, bis die Temperatur des Kühlmittels die Zielkühlmitteltemperatur erreicht, verkürzt werden.
[Sechste Ausführungsform]
Nachfolgend wird ein Kühlsystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In dem Kühlsystem gemäß dieser Ausführungsform wird die Kraftmaschine 13 in Übereinstimmung mit der Last der Kraftmaschine 13 durch Kühlen des Brennkraftmaschinenkolbens mit durch die Öldüse eingespritzten Öl (Kühlmittel) gekühlt.
13 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Brennkraftmaschine darstellt, auf die eine Brennkraftmaschinen-Öldüse angewendet ist.
Der Zylinderblock 24 und der Zylinderkopf 25, die in 3 dargestellt sind, sind innerhalb einer als die Kraftmaschine 13 dargestellten Brennkraftmaschine vorgesehen. In 13 ist der Zylinderkopf 25 nicht dargestellt.
Die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, deren Betrieb durch die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35 gesteuert wird, enthält eine Kühlmitteeinspritzeinheit (Öldüse 53), die das Kühlmittel zu dem Kolben (Kolben 42) der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) einspritzt, und einer verstellbaren Kühlmittelzufuhreinheit (verstellbare Ölpumpe 57), die die Durchflussmenge des durch die Kühlmitteleinspritzeinheit (Öldüse 53) eingespritzten Kühlmittels variiert.
Innerhalb des Zylinderblocks 24 ist eine zylindrische Zylinderlaufbuchse 41 vorgesehen und innerhalb der Zylinderlaufbuchse 41 ist ein Kolben 42 in der Weise angeordnet, dass er in der Lage ist, sich hin- und herzubewegen. Die Zylinderlaufbuchse 41 ist mit einem Wassermantel 43 versehen, durch den das Kühlmittel strömt.
Der Kolben 42 ist unter Verwendung eines Metallmaterials wie etwa einer Aluminiumlegierung oder Gusseisen in einer Zylinderform mit Boden gegossen.
In einem oberen Kolbenabschnitt 46 mit einer Kolbenbodenoberfläche 45, die einer über dem Kolben 42 gebildeten Verbrennungskammer 44 zugewandt ist, sind über den gesamten Umfang in der Umfangsrichtung mehrere Ringrillen 47 ausgespart. In jeder Ringrille 47 ist ein Kolbenring (nicht gezeigt) befestigt und dieser Kolbenring dichtet einen Zwischenraum mit der Innenoberfläche der Zylinderlaufbuchse 41 ab und streift Kraftmaschinenöl, das an der Innenoberfläche der Zylinderlaufbuchse 41 anhaftet, ab. Unter dem Kolben 42 ist ein zylindrischer Kolbenmantel 48, der in einer Schub-/Antischubrichtung orthogonal zu einem Kolbenbolzen 51 nach unten verläuft, vorgesehen, wobei durch einen Kolbenmantel 48 das Kippen des Kolbens unterbunden wird.
Der Bolzennabenabschnitt des Kolbens 42 und das obere Ende der Pleuelstange 50 sind durch einen Kolbenzapfen 51, der dadurch eingeführt ist, relativ drehbar verbunden und das untere Ende der Pleuelstange 50 ist an dem Kurbelzapfen 52 der Kurbelwelle drehbar befestigt ist. Somit wird der Druck (die Last) des Verbrennungsgases, das in der Verbrennungskammer 44, die der Kolbenbodenfläche 45 zugewandt ist, gezündet wird, über den Kolbenzapfen 51 und die Pleuelstange 50 auf den Kurbelstift 52 der Kurbelwelle übertragen.
Die Öldüse 53 als eine Kühlvorrichtung für einen Brennkraftmaschinenkolben ist an dem Zylinderblock 24 befestigt. Die Öldüse 53 weist eine Funktion des Kühlens des Kolbens 42 durch Einspritzen und Zuführen von Kraftmaschinenöl in Richtung der Seite der hinteren Oberfläche des Kolbens 42 auf. Die Öldüse 53 ist unter Verwendung eines Befestigungsbolzens 55 an einer Befestigungsfläche 54 an dem unteren Ende der Zylinderlaufbuchse 41 befestigt und fixiert, um einen störenden Eingriff mit der Pleuelstange 50, der Kurbelwelle und dergleichen zu vermeiden. Die Durchflussmenge des durch die Öldüse 53 gespritzten Öls wird durch die mit der Öldüse 53 verbundene verstellbare Ölpumpe 57 geändert.
Der Zylinderblock 24 ist mit einem Ölzufuhrdurchlass 56 versehen, um einem Ölzufuhrabschnitt, der die Öldüse 53 enthält, Kraftmaschinenöl zuzuführen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, wird das Kraftmaschinenöl, das in einer unter der Brennkraftmaschine vorgesehenen Ölwanne gelagert ist, durch eine Ölpumpe mit Druck beaufschlagt und zusätzlich zu der Öldüse 53 über den Ölzufuhrdurchlass 56 einem Schmierungsabschnitt, einer Hydraulikbetriebsvorrichtung und dergleichen zugeführt.
Typische Strukturen der Öldüse 53 enthalten einen Druckgusstyp, einen hartgelöteten 2-teiligen Typ und einen hartgelöteten Integrationstyp. Im Fall des Druckgusstyps und des hartgelöteten 2-teiligten Typs ist die Öldüse 53 üblicherweise durch einen Befestigungsbolzen, der eine Sperrkugel enthält, an dem Zylinderblock 24 befestigt und fixiert. Wenn in den hartgelöteten Integrationstyp ein Ventilmechanismus integriert ist, ist die Öldüse 53 durch einen allgemeinen Befestigungsbolzen, der keine Sperrkugel enthält, auf der Seite des Zylinderblocks fixiert.
Die Sperrkugel ist durch eine Feder in einer Richtung des Schließens des Ölzufuhrdurchlasses 56 vorbelastet, wobei das Kraftmaschinenöl der Öldüse 53 zugeführt wird, wenn der Hydraulikdruck des Kraftmaschinenöls in dem Ölzufuhrdurchlass 56 (Hauptgang) eine eingestellte Last der Feder übersteigt. Das heißt, die Öldüse 53 ist in der Weise konfiguriert, dass das Kraftmaschinenöl spontan eingespritzt wird, wenn der Öldruck des dem Ölzufuhrdurchlass 56 der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftmaschinenöls gleich oder höher einem vorgegebenen Druck wird. Das in die Öldüse 53 strömende Kraftmaschinenöl wird durch eine Rohrleitung innerhalb der Öldüse 53 zur Seite der hinteren Oberfläche der Kolbenbodenfläche 45 eingespritzt. Somit wird das Kraftmaschinenöl als ein Beispiel eines Kühlmittels zum Kühlen des Kolbens 42 verwendet.
14 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Durchflussmenge der Öldüse 53 und der Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer darstellt.
Während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) niedriger ist, betreibt die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit (Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit 35) die verstellbare Kühlmittelzufuhreinheit (verstellbare Ölpumpe 57) in der Weise, dass die Kühlmitteleinspritzeinheit (Öldüse 53) das Kühlmittel (Öl) mit einer kleineren Durchflussmenge einspritzt, oder während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) höher ist, betreibt sie die verstellbare Kühlmittelzufuhreinheit (verstellbare Ölpumpe 57) in der Weise, dass die Kühlmitteleinspritzeinheit (Öldüse 53) das Kühlmittel (Öl) mit einer größeren Durchflussmenge einspritzt.
In dem Graphen aus 14 repräsentiert die horizontale Achse die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer und repräsentiert die vertikale Achse die Durchflussmenge der Öldüse 53. Wenn die Kraftmaschinenlast in der Vorhersagezeitdauer, d. h. die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13, niedrig ist, kann die Durchflussmenge der Öldüse 53 verringert werden, da die Menge der Wärme des Zylinderblocks 24 ebenfalls klein ist. Andererseits ist es erforderlich, den Zylinderblock 24 zu kühlen, da die Menge der Wärme des Zylinderblocks 24 zunimmt, während die Kraftmaschinenausgangsleistung der Kraftmaschine 13 zunimmt. Die Kraftmaschine 13 wird hier in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen dadurch gekühlt, dass veranlasst wird, dass das Kühlmittel zu der Kraftmaschine 13 strömt, wobei das Kühlen der Kraftmaschine 13 in dieser Ausführungsform aber dadurch unterstützt wird, dass die Durchflussmenge der Öldüse 53 weiter erhöht wird. Somit wird die Kraftmaschine 13 durch das Kühlmittel und durch die Öldüse effizient gekühlt.
In dem oben beschriebenen Kühlsystem gemäß der sechsten Ausführungsform steuert die VCU 1 die verstellbare Ölpumpe 57, um die Durchflussmenge des durch die Öldüse 53 eingespritzten Ölstrahls 53 zu ändern und dadurch den Zylinderblock 24 zu kühlen. Da der Ölstrahl den Zylinderblock 24 zusammen mit dem Kühlmittel kühlt, erreicht die Temperatur des Kühlmittels gleichzeitig leicht die Zielkühlmitteltemperatur und kann das Kühlmittel die Kraftmaschine 13, die den Zylinderblock 24 enthält, effizient kühlen.
[Änderungen]
Es wird angemerkt, dass das Hybridfahrzeug 100, an dem die VCU 1 gemäß jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen angebracht ist, ein Reihenhybridfahrzeug ist, wobei aber verschiedene Formen von Hybridfahrzeugen wie etwa ein Parallelhybridfahrzeug und ein Plugin-Hybridfahrzeug verwendet werden können. Ferner ist die VCU 1 nicht auf das Hybridfahrzeug 100 beschränkt und kann sie an einem Fahrzeug, das nur eine Kraftmaschine enthält, angebracht sein.
Außerdem kann in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen eine Maskierung ausgeführt werden, ohne die Verarbeitung der Änderung der Zielkühlmitteltemperatur auszuführen. Zum Beispiel kann es schwierig werden, die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 13 vorherzusagen, wenn die Haltezeit des Hybridfahrzeugs 100 lang wird. Somit benachrichtigt die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit (Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit 32) die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit (Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33), dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) nicht vorhergesagt werden kann, wenn die Zeitdauer, während der das Fahrzeug (Hybridfahrzeug 100) anhält, eine vorgegebene Zeitdauer oder länger ist. Wenn die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit (Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit 33) benachrichtigt wird, dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (Kraftmaschine 13) nicht vorhergesagt werden kann, setzt die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit die Zielkühlmitteltemperatur auf einen vorgegebenen Wert fest. Im Ergebnis wird z. B. der Betrieb der Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit in der Weise gesteuert, dass die Kühlmitteltemperatur zu der Zielkühlmitteltemperatur wird, die auf 80 Grad festgesetzt ist. Wenn sich das Hybridfahrzeug 100 danach zu bewegen beginnt, kann der Prozess des Änderns der Zielkühlmitteltemperatur in jeder Ausführungsform wieder aufgenommen werden.
Ferner ist die Navigationsvorrichtung 11 als an dem Hybridfahrzeug 100 angebracht beschrieben worden, wobei aber eine Navigationsfunktion eines mobilen Endgeräts (nicht dargestellt), das durch einen Fahrer oder durch einen Beifahrer des Fahrzeugs getragen werden kann, verwendet werden kann. Die VCU 1 kann dann die Vorhersage der Kraftmaschinenausgangsleistung, die Bestimmung der Zielkühlmitteltemperatur und die Steuerung zum Einstellen der Kühlmitteltemperatur auf die Zielkühlmitteltemperatur auf der Grundlage der von dem mobilen Endgerät empfangenen Positionsinformationen und der Karteninformationen, die die Strecke zu dem Ziel enthalten, ausführen.
Außerdem ist die Erfindung nicht auf jede hier beschriebene Ausführungsform beschränkt und selbstverständlich können verschiedene Anwendungsbeispiele und Änderungen genommen werden, ohne von dem in den Ansprüchen beschriebenen Hauptpunkt der Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel sind die obigen Ausführungsformen zum leichten Verständnis der Erfindung ausführlich beschrieben worden, wobei sie aber nicht notwendig auf jene, die alle beschriebenen Konfigurationen enthalten, beschränkt sind. Außerdem können einige der Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform durch die Konfigurationen der anderen Ausführungsformen ersetzt werden und können die Konfigurationen der anderen Ausführungsformen zu den Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden. Außerdem können einige der Konfigurationen jeder Ausführungsform weggelassen werden, durch andere Konfigurationen ersetzt werden und zu anderen Konfigurationen hinzugefügt werden.
Außerdem sind nur Steuerleitungen und Informationsleitungen dargestellt, die als für die Erläuterung notwendig angesehen werden, wobei aber nicht alle Steuerleitungen und Informationsleitungen für ein Produkt dargestellt sind. In der Praxis können nahezu alle Konfigurationen als miteinander verbunden angesehen werden.
Bezugszeichenliste

1: VCU
2: ECU
3: GCU
4: BCU
5: MCU
13: Kraftmaschine
18: Motor
21: Kühler
22: elektrischer Thermostat
23: elektrische Wasserpumpe
24: Zylinderblock
25: Zylinderkopf
31: Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit
32: Kraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit
33: Zielmitteltemperatur-Bestimmungseinheit
34: Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit
35: Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit
100: Hybridfahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016210243 A [0004]

Claims

Steuervorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist, das eine Brennkraftmaschine als eine Antriebsquelle enthält, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinheit, die an die Brennkraftmaschine Brennkraftmaschinen-Steuerinformationen zum Steuern einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine ausgibt; eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit, die auf der Grundlage von Positionsinformationen des Fahrzeugs, die von einer Positionsbestimmungseinheit erfasst werden, die eine Position des Fahrzeugs misst, von Verkehrsinformationen in Bezug auf eine Strecke zu einem Ziel und von den Brennkraftmaschinen-Steuerinformationen eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in einer künftigen Vorhersagezeitdauer vorhersagt; eine Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit, die auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine eine Zielkühlmitteltemperatur bestimmt, die eine Zieltemperatur eines Kühlmittels zum Kühlen der Brennkraftmaschine ist; eine Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit, die auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine einen Änderungszeitpunkt zum Ändern einer Temperatur des Kühlmittels auf die Zielkühlmitteltemperatur einstellt; und eine Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit, die einen Betrieb einer Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit, die eine Temperatur des Kühlmittels zu dem Änderungszeitpunkt ändert, auf der Grundlage der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in der Weise steuert, dass die Zielkühlmitteltemperatur erreicht wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit einer Last der Brennkraftmaschine in der Vorhersagezeitdauer geändert wird, wobei die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit die Zielkühlmitteltemperatur als höher bestimmt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine niedriger ist, und die Zielkühlmitteltemperatur als niedriger bestimmt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine höher ist, und wobei die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit einen Zeitpunkt, zu dem die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine von einer niedrigen Ausgangsleistung auf eine hohe Ausgangsleistung gewechselt wird, oder einen Zeitpunkt, zu dem die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine von einer hohen Ausgangsleistung auf eine niedrige Ausgangsleistung gewechselt wird, als den Änderungszeitpunkt einstellt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Änderungszeitpunkt-Einstelleinheit einen früheren Zeitpunkt als einen Zeitpunkt, zu dem die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine von einer hohen Ausgangsleistung auf eine niedrige Ausgangsleistung gewechselt wird, als den Änderungszeitpunkt einstellt, wenn durch die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit vorhergesagt wird, dass eine Zeitdauer, während der die Brennkraftmaschine anhält, gleich oder länger als eine eingestellte Zeitdauer, nachdem die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine von einer hohen Ausgangsleistung auf eine niedrige Ausgangsleistung gewechselt worden ist, ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit einen Maximalwert der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in der Vorhersagezeitdauer als die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine vorhersagt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit einen Durchschnittswert der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine, der in jeder Zeitdauer, die kürzer als eine Zeitdauer ist, die zum Ändern der Zielkühlmitteltemperatur in der Vorhersagezeitdauer erforderlich ist, erhalten wird, als die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine vorhersagt, und wobei die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit die Zielkühlmitteltemperatur als hoch bestimmt, wenn der Durchschnittswert gleich oder kleiner als ein eingestellter Durchschnittswert ist, und die Zielkühlmitteltemperatur als niedrig bestimmt, wenn der Durchschnittswert den eingestellten Durchschnittswert übersteigt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in der Vorhersagezeitdauer auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs vorhersagt und wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug auf einer Autobahn fährt, höher als ein Wert ist, wenn das Fahrzeug in einem Stadtgebiet fährt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Brennkraftmaschinenausgangsleistungs-Vorhersageeinheit die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit benachrichtigt, dass eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine nicht vorhergesagt werden kann, wenn eine Zeitdauer, während der das Fahrzeug anhält, gleich oder länger als eine vorgegebene Zeitdauer ist, und wobei die Zielkühlmitteltemperatur-Bestimmungseinheit die Zielkühlmitteltemperatur auf einen vorgegebenen Wert festsetzt, wenn sie benachrichtigt wird, dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine nicht vorhergesagt werden kann.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit eine Kühlmittelvereinigungseinheit enthält, die in der Weise vorgesehen ist, dass sie in der Lage ist, das Kühlmittel in einen Zusammenführungsabschnitt eines ersten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine zirkuliert, und eines zweiten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine und in einem Kühler zirkuliert, anzusaugen, wobei sie ein Ventil in Übereinstimmung mit einer Temperatur des Kühlmittels öffnet, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel von dem zweiten Strömungsweg einströmt, das Kühlmittel zusammenführt und ansaugt, und eine Einheit für variable Durchflussmenge, die eine Durchflussmenge des in die Kühlmittelvereinigungseinheit angesaugten Kühlmittels variiert und das Kühlmittel auf dem ersten Strömungsweg oder auf dem zweiten Strömungsweg umwälzt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit die Kühlmittelvereinigungseinheit bei einer höheren Kühlmitteltemperatur betreibt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine niedriger ist, um das Kühlmittel zu dem ersten Strömungsweg umzuwälzen, und die Durchflussmenge des von der Einheit mit variabler Durchflussmenge ausströmenden Kühlmittels verringert, oder die Kühlmittelvereinigungseinheit bei einer niedrigeren Kühlmitteltemperatur betreibt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine höher ist, um das Kühlmittel zu dem zweiten Strömungsweg umzuwälzen, und die Durchflussmenge des von der Einheit mit variabler Durchflussmenge ausströmenden Kühlmittels erhöht.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit eine Kühlmittelvereinigungseinheit enthält, die in der Weise vorgesehen ist, dass sie in der Lage ist, das Kühlmittel in einen Zusammenführungsabschnitt eines ersten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine zirkuliert, und eines zweiten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine und in einem Kühler zirkuliert, anzusaugen, wobei sie ein Ventil öffnet, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel von dem ersten Strömungsweg und/oder von dem zweiten Strömungsweg einströmt, und das Kühlmittel zusammenführt und ansaugt; und eine Einheit für variable Durchflussmenge, die eine Durchflussmenge des in die Kühlmittelvereinigungseinheit angesaugten Kühlmittels variiert und das Kühlmittel auf dem ersten Strömungsweg und/oder auf dem zweiten Strömungsweg umwälzt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit die Kühlmittelvereinigungseinheit in der Weise betreibt, dass das Kühlmittel, das von dem ersten Strömungsweg einströmt, mehr als das Kühlmittel wird, das von dem zweiten Strömungsweg einströmt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine niedriger ist, und wobei die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit die Durchflussmenge des von der Einheit mit variabler Durchflussmenge ausströmenden Kühlmittels verringert oder die Kühlmittelvereinigungseinheit in der Weise betreibt, dass das Kühlmittel, das von dem ersten Strömungsweg einströmt, weniger als das Kühlmittel wird, das von dem zweiten Strömungsweg einströmt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine höher ist, und die Durchflussmenge des von der Einheit für variable Durchflussmenge ausströmenden Kühlmittels erhöht.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit enthält: eine Heizeinrichtung, die das Kühlmittel erwärmt, eine Kühlmittelvereinigungseinheit, die in der Weise vorgesehen ist, das sie in der Lage ist, das Kühlmittel zu einem Zusammenführungsabschnitt eines ersten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine zirkuliert, eines zweiten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Brennkraftmaschine und in einem Kühler zirkuliert, und eines dritten Strömungswegs, über den das Kühlmittel in der Heizeinrichtung zirkuliert, anzusaugen, wobei sie ein Ventil öffnet, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel von dem ersten Strömungsweg und/oder von dem zweiten Strömungsweg und/oder von dem dritten Strömungsweg einströmt, und das Kühlmittel zusammenführt und ansaugt, und eine Einheit für variable Durchflussmenge, die die Durchflussmenge des in die Kühlmittelvereinigungseinheit angesaugten Kühlmittels variiert und das Kühlmittel auf dem ersten Strömungsweg und/oder auf dem zweiten Strömungsweg und/oder auf dem dritten Strömungsweg umwälzt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit eine Steuerung ausführt, um die Kühlmittelvereinigungseinheit in der Weise zu betreiben, dass das von dem zweiten Strömungsweg einströmende Kühlmittel mehr als das von dem ersten Strömungsweg und von dem dritten Strömungsweg einströmende Kühlmittel ist, wenn die Brennkraftmaschine angehalten ist und wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird abzunehmen, oder um die Kühlmittelvereinigungseinheit in der Weise zu betreiben, dass das von dem dritten Strömungsweg einströmende Kühlmittel mehr als das von dem ersten Strömungsweg und von dem zweiten Strömungsweg einströmende Kühlmittel ist, wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird zuzunehmen, oder wobei die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit die Kühlmittelverbindungseinheit in der Weise betreibt, dass das von dem zweiten Strömungsweg einströmende Kühlmittel mehr als das von dem ersten Strömungsweg und von dem dritten Strömungsweg einströmende Kühlmittel ist, wenn die Brennkraftmaschine arbeitet und wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird abzunehmen, oder die Kühlmittelvereinigungseinheit in der Weise betreibt, dass das von dem ersten Strömungsweg einströmende Kühlmittel mehr als das von dem zweiten Strömungsweg und von dem dritten Strömungsweg einströmende Kühlmittel ist, wenn die Zielkühlmitteltemperatur dafür gesteuert wird zuzunehmen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kühlmitteltemperatur-Änderungseinheit enthält: eine Kühlmitteleinspritzeinheit, die das Kühlmittel zu einem Kolben der Brennkraftmaschine einspritzt; und eine verstellbare Kühlmittelzufuhreinheit, die eine Durchflussmenge des durch die Kühlmitteleinspritzeinheit eingespritzten Kühlmittels variiert, wobei die Kühlmitteltemperaturänderungs-Steuereinheit die verstellbare Kühlmittelzufuhreinheit in der Weise betreibt, dass die Kühlmitteleinspritzeinheit das Kühlmittel mit einer niedrigeren Durchflussmenge einspritzt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine niedriger ist, oder die verstellbare Kühlmittelzufuhreinheit in der Weise betreibt, dass die Kühlmitteleinspritzeinheit das Kühlmittel mit einer höheren Durchflussmenge einspritzt, während die vorhergesagte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine höher ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Fahrzeug durch eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und/oder einer elektrischen Antriebseinheit fährt.