-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, und insbesondere
eine Kühlvorrichtung für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor, wie
etwa eine Kühlvorrichtung
für einen
Kraftfahrzeugmotor.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Kühlmittel
für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
wird herkömmlicher
Weise durch eine Pumpe umgewälzt,
die durch den Motor angetrieben wird. Wenn der Motor gestartet wird, wird
die Leerlaufmotordrehzahl erhöht,
um sowohl den Motor aufzuwärmen
als auch um zu verhindern, dass der Motor blockiert. Für eine durch
den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe
nimmt der mittlere Durchsatz des Kühlmittels zu, weil die Drehzahl
der Pumpe zunimmt, wenn der Motor Drehzahl aufnimmt. Da die Wärmeübertragung
auf das Kühlmittel zunimmt,
wenn der mittlere Durchsatz des Kühlmittels zunimmt, ist es schwierig,
den Motor aufzuwärmen,
unmittelbar nachdem der Motor gestartet worden ist.
-
Um
dieses Problem zu lösen,
offenbart die
JP 8-14043
A eine Kühlmittelpumpe,
die durch einen Elektromotor angetrieben wird, der gestoppt wird, wenn
der Motor sich erwärmt
hat.
-
Das
Stoppen der Kühlmittelpumpe
verringert jedoch die Wärmeübertragung
auf das Kühlmittel derart,
dass das Kühlmittel
in dem Motor häufig
zum Kochen kommt. Lokales Kochen des Kühlmittels kann dazu führen, dass
der Motor (Zylinderkopf, Zylinderblock u. dgl.) sich verformt, was
zu einer Beschädigung
des Motors führt.
-
DE 693 25 044 T2 beschreibt
eine Kühlvorrichtung,
die in einer Ausführungsform
eine elektrische Pumpe aufweist, um die Strömungsrate des durch den Motor
strömenden
Kühlmittels
klein zu halten. Andererseits führt
die Verwendung einer elektrischen Pumpe infolge der erforderlichen
Steuerschaltkreise, etc. zur Kostenerhöhung. Andere Ausführungsformen,
welche eine durch den Motor angetriebene Pumpe aufweisen, weisen
speziell gefertigte Durchlässe
auf, welche zur Senkung der Strömungsrate
dienen. Der hohe Fertigungsaufwand führt ebenfalls zu einer Erhöhung der
Kosten.
-
DE 197 37 818 A1 ist
eine frühere
Anmeldung des vorliegenden Anmelders und beschreibt einen Öl-Wärmetauscher.
-
Die
DE 199 33 794 A1 und
die
EP 0 038 556 B1 beziehen
sich auf eine Steuerung elektrisch betriebener Kühlmittelpumpen unter Berücksichtigung der
Motorlast.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend
angesprochenen Nachteile zu überwinden,
indem eine Beschädigung
des Motors (des Verbrennungsmotors) verhindert wird, und indem das
Aufwärmen
des Motors gefördert wird.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Kühlvorrichtungen
gemäß den Ansprüchen 1 und
3 gelöst.
-
Um
die Aufgabe zu lösen,
wird gemäß einem Aspekt
eine Kühlvorrichtung
für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor bereit
gestellt, aufweisend einen Kühler,
der aus dem Motor ausgetragenes Kühlmittel kühlt und das abgekühlte Kühlmittel unter
Umgehung des Kühlers
zum Motor zurückführt; einen
Umgehungsdurchlass, durch den von dem Motor ausgetragenes Kühlmittel
den Kühler
umgeht um zum Motor zurückkehrt;
und einen Wärmetauscher, der
Wärme zwischen
dem vom Motor ausgetragenen Kühlmittel
und einem Arbeitsöl
tauscht; wobei dann, wenn die Temperatur des aus dem Motor ausgetragenen
Kühlmittels
unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, der Durchsatz des
zum Motor zurückgeführten Kühlmittels
auf zwischen 1 und 5 l/min beschränkt ist, wobei das aus dem
Motor ausgetragene Kühlmittel
durch den Kühler
und den Umgehungsdurchlass, jedoch nicht durch den Wärmetauscher
strömen
gelassen wird; und wobei dann, wenn die Temperatur des aus dem Motor
ausgetragene Kühlmittel
durch den Kühler,
den Umgehungsdurchlass und den Wärmetauscher
strömen
gelassen wird.
-
Wenn
bei dieser Anordnung die Temperatur des Kühlmittels unterhalb einer vorbestimmten
Temperatur liegt, wird das Kühlmittel
mit einem geringen Durchsatz von 1 bis 5 l/min zwischen dem Umgehungsdurchlass
und dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
umgewälzt,
wodurch verhindert werden kann, dass das Kühlmittel in dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
lokal kocht.
-
Ferner
ist es möglich,
die Zeit zu verkürzen, die
zur Vervollständigung
des Aufwärmens
erforderlich ist im Vergleich zu dem Umwälzen des Kühlmittels mit einem Durchsatz
von 5 l/min oder einem größeren Durchsatz.
Folglich kann das Aufwärmen
gefördert
werden, während
verhindert wird, dass der flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotor
(Zylinderkopf und Zylinderblock u. dgl.) lokal auf Grund der Wärme verformt
wird.
-
Wenn
die Temperatur des Kühlmittels
unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, wird das Kühlmittel
zumindest zwischen dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
und dem Umgehungsdurchlass umgewälzt,
ohne dass es den Ölwärmetauscher
durchsetzt, und damit ist es möglich,
zu verhindern, dass die Wärme
des flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotors
durch das Arbeitsfluid über
das Kühlmittel
absorbiert wird. Das Aufwärmen
kann dadurch zusätzlich
gefördert
werden.
-
Der Ölwärmetauscher
führt einen
Wärmetausch
zwischen Arbeitsöl
in einem Drehmomentwandler für
ein Automatikgetriebe und dem Kühlmittel
durch.
-
Gemäß Anspruch
3 schafft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor,
aufweisend einen Kühler,
der aus dem Motor ausgetragenes Kühlmittel kühlt und das abgekühlte Kühlmittel
zum Motor zurückführt; einen
Umgehungsdurchlass, durch den von dem Motor ausgetragenes Kühlmittel
den Kühler umgeht
und zum Motor zurückkehrt;
und einen Wärmetauscher,
der Wärme
zwischen dem vom Motor ausgetragenen Kühlmittel und Umgehungsluft tauscht;
wobei, bevor der Motor aufgewärmt
ist, der Durchsatz des zu dem Motor zurückgeführten Kühlmittels beschränkt wird
auf zwischen 1 und 5 l/min, und wobei das aus dem Motor ausgetragene
Kühlmittel
durch den Kühler,
den Umgehungsdurchlass, jedoch nicht durch den Wärmetauscher strömen gelassen
wird, wobei, nachdem der Motor aufgewärmt ist, das durch den Motor
ausgetragene Kühlmittel
durch den Kühler,
den Umgehungsdurchlass und den Wärmetauscher
strömen
gelassen wird.
-
Wenn
bei dieser Anordnung die Temperatur des Kühlmittels unterhalb einer vorbestimmten
Temperatur liegt, wird das Kühlmittel
mit einem kleinen Durchsatz von 1 bis 5 l/min zwischen dem Umgehungsdurchlass
und dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
umgewälzt
und damit kann verhindert werden, dass das Kühlmittel in dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
lokal kocht.
-
Ferner
ist es möglich,
die Zeit zu verkürzen, die
für ein
vollständiges
Aufwärmen
erforderlich ist im Vergleich zu dem Umwälzen des Kühlmittels mit einem Durchsatz
von 5 l/min oder einem größeren Durchsatz.
Folglich kann das Aufwärmen
gefördert werden,
während
verhindert wird, dass der flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotor
(Zylinderkopf oder Zylinderblock o. dgl.) auf Grund der Wärme lokal
verformt wird.
-
Dann,
wenn die Temperatur des Kühlmittels unterhalb
einer vorbestimmten Temperatur liegt, wird Kühlmittel zumindest zwischen
dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
und dem Umgehungsdurchlass umgewälzt,
ohne den Wärmetauscher
zu durchsetzen, so dass verhindert werden kann, dass die Wärme des
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotors
durch die Luft über
das Kühlmittel
absorbiert wird. Das Aufwärmen
kann dadurch zusätzlich
gefördert
werden.
-
Zusätzlich zu
dem vorstehend Angesprochenen wird dann, wenn die Temperatur des
Kühlmittels über einer
vorbestimmten Temperatur liegt, das Kühlmittel zu dem Heizwärmetauscher
umgewälzt
und damit kann das Aufwärmen
durch das Kühlmittel
hoher Temperatur rasch ausgeführt
werden, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist.
-
In Übereinstimmung
mit einem noch weiteren Aspekt kann die vorliegende Erfindung eine
Kühlvorrichtung
für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
bereitstellen, wobei dann, wenn der Motor aufgewärmt ist, die Kühlmittelflüssigkeit
zu dem Kühler
derart umgewälzt
wird, dass die Temperatur des Kühlmittels
ungefähr
im Bereich von 95°C
bis 110°C
liegt.
-
Wenn
mit dieser Struktur die Temperatur des Kühlmittels unterhalb einer vorbestimmten
Temperatur liegt, wird das Kühlmittel
mit einem geringen Durchsatz von 1 bis 5 l/min zwischen dem Umgehungsdurchlass
und dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
umgewälzt
und damit kann verhindert werden, dass das Kühlmittel in dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
lokal kocht.
-
Ferner
ist es möglich,
die Zeit zu verkürzen, die
erforderlich ist, das Aufwärmen
zu beenden im Vergleich zu dem Umwälzen des Kühlmittels mit einem Durchsatz
von 5 l/min oder mehr. Folglich kann das Aufwärmen gefördert werden, während verhindert
wird, dass der flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotor
(Zylinderkopf oder Zylinderblock o. dgl.) auf Grund der Wärme lokal
verformt wird.
-
Wenn
die Temperatur des Kühlmittels
unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, wird das Kühlmittel
zumindest zwischen dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
und dem Umgehungsdurchlass umgewälzt,
ohne den Ölwärmetauscher
zu durchsetzen, und damit kann verhindert werden, dass die Wärme des
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotors
durch das Arbeitsöl über das
Kühlmittel absorbiert
wird. Hierdurch kann das Aufwärmen
zusätzlich
gefördert
werden.
-
Wenn
die Temperatur des Kühlmittels über einem
vorbestimmten Wert liegt, wird das Kühlmittel zu dem Wärmetauscher
umgewälzt,
und wenn die Temperatur des Arbeitsöls niedrig ist, kann dadurch das
Arbeitsöl
durch das Kühlmittel
hoher Temperatur erwärmt
werden.
-
Infolge
hiervon kann nicht nur das Aufwärmen
gefördert
werden, sondern der Kraftstoffverbrauch kann verbessert werden durch
Erhöhen
der Temperatur des Arbeitsöls,
um dadurch Reibungsverlust zu verringern.
-
Da
die Steuerung so vorgenommen ist, dass die Temperatur des Kühlmittels
im Bereich von 95°C bis
110°C gehalten
wird, wenn das Aufwärmen
beendet ist, kann der Kraftstoffverbrauch zusätzlich verbessert bzw. verringert
werden durch Erhöhen
der Temperatur des Schmiermittels (Motoröl), das in dem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
umgewälzt wird,
um dadurch den Reibungsverlust zu verringern.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
eine schematische Ansicht einer Kühlvorrichtung in Übereinstimmung
mit einem Beispiel, das nicht unter den Wortlaut der Ansprüche fällt.
-
2 zeigt
ein Flussdiagramm der Arbeitsweise der Kühlvorrichtung in Übereinstimmung
mit dem Beispiel.
-
3A zeigt
eine Kurvendarstellung der Kühlmitteltemperatur
und der Öltemperatur
als Funktion der Zeit und 3B zeigt
eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Zeit.
-
4 zeigt
eine schematische Ansicht der herkömmlichen Kühlvorrichtung.
-
5 zeigt
eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Kühlvorrichtung.
-
6 zeigt
ein Balkendiagramm zur Verdeutlichung der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs
auf Grund der Arbeitsweise der Kühlvorrichtung
in Übereinstimmung
mit dem Beispiel.
-
7 zeigt
eine schematische Ansicht einer Kühlvorrichtung in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
8 zeigt
eine Kurvendarstellung des Durchsatzes von Kühlmittel in einer Aufwärmsteuerbetriebsart
und der Zeit, die erforderlich ist, den Motor zu erwärmen.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Ein
erstes Beispiel wird nunmehr unmittelbar folgend unter Bezug auf 1 als
schematisches Beispiel erläutert,
das nicht unter den Wortlaut der Ansprüche fällt. Bei dieser Ausführungsform
wird eine Kühlvorrichtung
für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
verwendet, um einen Kraftfahrzeugmotor zu kühlen.
-
In 1 bezeichnet
die Bezugsziffer 10 einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
(im Folgenden auch als Motor bezeichnet), die Bezugsziffer 20 bezeichnet
einen Kühler,
der das Kühlmittel kühlt, das
aus dem Motor 10 ausgetragen wurde, und der das abgekühlte Kühlmittel
zum Motor 10 zurückführt, und
die Bezugsziffer 21 bezeichnet ein Kühlgebläse zum Zuführen kalter Luft zu dem Kühler 20.
-
Die
Bezugsziffer 30 bezeichnet einen Umgehungsdurchlass, durch
den von dem Motor 10 ausgetragenes Kühlmittel den Kühler 20 umgeht
und zum Motor 10 zurückführt; die
Bezugsziffer 40 bezeichnet ein elektronisches Durchsatzsteuerventil
(als erstes Ventil bezeichnet), das die Durchsätze durch sowohl den Kühler 20 wie
den Umgehungsdurchlass 30 steuert; die Bezugsziffer 50 bezeichnet
eine Kühlmittelpumpe,
die durch den Motor 10 angetrieben ist.
-
Die
Bezugsziffer 60 bezeichnet einen Wärmetauscher (im Folgenden auch
als Heizer bezeichnet), der in die Fahrgastzelle auszutragende Luft heizt
unter Verwendung des Kühlmittels
(Motorabwärme)
als Wärmequelle;
die Bezugsziffer 70 bezeichnet ein elektromagnetisches
Ventil (vorliegend auch als zweites Ventil bezeichnet), das einen
Durchlass öffnet
und schließt,
durch den Kühlmittel
dem Heizer 60 zugeführt
wird; die Bezugsziffer 61 bezeichnet einen Klimatisierungslüfter, der
abgekühlte Luft
in die Fahrgastzelle austrägt.
-
Die
Bezugsziffer 80 bezeichnet einen Drehmomentwandler (Fluidkupplung)
für ein
Automatikgetriebe, und die Bezugsziffer 90 bezeichnet einen Ölkühler (Ölwärmetauscher),
der Wärme
zwischen dem Arbeitsöl
des Drehmomentwandlers 80 (Automatikgetriebefluid oder
ATF) und dem Kühlmittel tauscht.
-
Die
Bezugsziffer 101 bezeichnet einen ersten Kühlmitteltemperatursensor,
der in dem Umgehungsdurchlass 30 benachbart zu dem ersten
Ventil 40 angebracht ist, und die Bezugsziffer 102 bezeichnet
einen zweiten Kühlmitteltemperatursensor,
der benachbart zu der Einlassöffnung
der Pumpe 50 angebracht ist, um die Temperatur des zum
Motor 10 zurückgeführten Kühlmittels
zu erfassen.
-
Die
Bezugsziffer 103 bezeichnet einen Drucksensor, der den
Ansaugunterdruck des Motors 10 erfasst; die Bezugsziffer 104 bezeichnet
einen Motordrehzahlsensor, der die Drehzahl des Motors 100 misst,
und die Bezugsziffer 105 bezeichnet einen Umgebungstemperatursensor,
der die Temperatur der Umgebungsluft misst.
-
Signale
von den Sensoren 101 bis 105 und ein EIN/AUS-Signal
von einem Startschalter 106 der Fahrzeugklimaanlage werden
in die elektronische Steuereinheit (ECU) 100 eingegeben,
die die ersten und zweiten Ventile 40 und 70 und
das Kühlgebläse 21 in Übereinstimmung
mit vorbestimmten Programmen steuert.
-
Die
Betriebsabläufe
der ersten und zweiten Ventile 40 und 70 sind
unmittelbar nachfolgend unter Bezug auf das in 2 gezeigt
Flussdiagramm und auf die in 1 gezeigte
schematische Darstellung erläutert.
-
Wenn
der Motor 10 startet, nachdem der (nicht gezeigte) Fahrzeugzündschalter
EIN-geschaltet ist, werden die Ausgangssignale des Drehzahlsensors 104,
des Drucksensors 103, der ersten und zweiten Kühlmitteltemperatursensoren 101 und 102,
des Umgebungstemperatursensors 105 und des Startschalters 106 durch
die ECU 100 gelesen, wie in 2 durch
den Schritt S100 dargestellt.
-
Daraufhin
berechnet die ECU 100 die Motorlast unter Verwendung der
Motordrehzahl und des Saugunterdrucks.
-
Auf
Grundlage der derart erzielten Motorlast werden die Zieltemperatur
des Kühlmittels
(vorliegend auch als Zieltemperatur Tmap bezeichnet), der Durchsatz
des zum Motor 10 zurückzuführenden Kühlmittels
und die Temperatur des zu dem Motor zurückzuführenden Kühlmittels, bei der davon ausgegangen
wird, dass das Aufwärmen
vollständig
ist (vorliegend auch als Aufwärmbeendigungstemperatur
Tw1 bezeichnet), aus einer (nicht gezeigten) Tabelle ermittelt (S110).
-
Die
Temperatur des durch den Umgehungsdurchlass 30 strömenden Kühlmittels
(als Umgehungskühlmitteltemperatur
Tb bezeichnet), die durch den ersten Temperatursensor 101 gemessen
wird, wird mit der Aufwärmbeendigungstemperatur
Tw1 verglichen, die 100°C
beträgt,
wenn es sich bei dem Kühlmittel
um reines Wasser handelt (S120).
-
Wenn
die Umgehungskühlmitteltemperatur Tb
niedriger als die Aufwärmbeendigungstemperatur Tw1
ist, wird die Motorlast (gemessen durch den Drucksensor 103)
mit einem vorbestimmten Wert R0 (S130) verglichen.
-
Wenn
die gemessene Motorlast niedriger als der vorbestimmte Wert R0 ist,
wird das zweite Ventil 70 geschlossen, um zu verhindern,
dass Kühlmittel zu
dem Ölkühler 90 fließt und der
Aufwärmsteuerbetrieb,
demnach das Kühlmittel
zumindest zwischen dem Motor 10 und dem Umgehungsdurchlass 30 umgewälzt wird
(wird durchgeführt).
-
In
der Aufwärmsteuerbetriebsart
begrenzt das erste Ventil 40 den Kühlmittelstrom durch den Motor 10 auf
zwischen 1 und 5 l/min, welcher Bereich schmaler ist als der herkömmliche
Bereich von 10 bis 15 l/min (S140, S150).
-
Wenn
die gemessene Umgehungskühlmitteltemperatur
Tb größer als
die Aufwärmbeendigungstemperatur
Tw1 ist, so dass die Aufwärmung als
beendet angesehen wird, oder wenn die Motorlast größer als
der vorbestimmte Wert R0 ist, so dass der Aufwärmsteuerbetrieb nicht länger erforderlich
ist, wird das zweite Ventil 70 geöffnet, um das Kühlmittel durch
den Ölkühler 90 strömen zu lassen.
In einer Hochtemperatursteuerbetriebsart ist die Kühlmitteltemperatur,
gemessen durch den zweiten Kühlmitteltemperatursensor 103,
auf den Bereich 95 bis 110°C beschränkt (S160, S170).
-
Die
Vorteile der ersten Ausführungsform werden
nunmehr erläutert.
-
Für niedrige
Kühlmitteltemperaturen
strömen 1
bis 5 l/min des Kühlmittels
durch den Motor 10, was ausreicht, um ein lokales Kochen
des Kühlmittels
in dem Motor 10 zu verhindern. 8 zeigt
die empirische Beziehung zwischen dem Kühlmitteldurchsatz in der Aufwärmsteuerbetriebsart
und der Zeit, die erforderlich ist, um einen Motor mit einem Hubraum
von 2000 cm3 zu erwärmen. Wenn der Kühlmitteldurchsatz 1 l/min
beträgt,
erfordert die Motoraufwärmung ungefähr 88% der
Zeit, die erforderlich ist, wenn der Kühlmitteldurchsatz 15 l/min
beträgt;
wenn der Kühlmitteldurchsatz 5 l/min
beträgt,
erfordert die Motoraufwärmung
ungefähr
98% der Zeit, die erforderlich ist, wenn der Kühlmitteldurchsatz 15 l/min
beträgt.
Die zum Aufwärmen
des Motors erforderliche Zeit nimmt damit ab mit einem Kühlmitteldurchsatz für Kühlmitteldurchsätze kleiner
als 5 l/min. Diese geringen Durchsätze reichen jedoch aus, um
eine wärmeinduzierte
Verformung des Motors 10 zu verhindern (Zylinderkopf, Zylinderblock
u. dgl.).
-
Wenn
die Kühlmitteltemperatur
niedriger als die Aufwärmbeendigungstemperatur
Tw1 ist, wird außerdem
das Kühlmittel
durch den Ölkühler 90 strömen gelassen.
Da die Temperatur des Kühlmittels nicht
abnimmt auf Grund der Wärmeübertragung
von dem Kühlmittel
auf das ATF (Automatiköl),
wird die zur Aufwärmung
des Motors erforderliche Zeit zusätzlich verkürzt.
-
3A zeigt
die empirische Veränderung der
Kühlmitteltemperatur
am Auslass des Motors mit der bzw. und der Öltemperatur am Auslass des Ölkühlers. In 3A bezeichnet „A” die herkömmliche Kühlvorrichtung,
die in 4 gezeigt ist, „B” bezeichnet die in 5 gezeigte,
herkömmliche
Kühlvorrichtung,
und „C” bezeichnet
die Kühlvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt
eine herkömmliche
Kühlvorrichtung,
bei der das erste Ventil 40 durch einen Thermostat ersetzt
ist, der die Öffnung
eines Durchsatzsteuerventils steuert, das die Volumenänderung
von Wachsmaterial nutzt. 5 zeigt eine herkömmliche
Kühlvorrichtung,
in der der Ölkühler 90 in
den Kühler 20 angebracht
ist.
-
3A zeigt,
dass die Temperatur des Kühlmittels,
das aus dem Motor ausgetragen wird, rasch 80°C erreicht, nämlich die
Temperatur, bei der die Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart umgeschaltet wird
von einer Startsteuerbetriebsart auf eine Normalsteuerbetriebsart. 3B zeigt
die Zeitabhängigkeit
der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die Kühlmitteltemperatur so verläuft, wie
in 3A gezeigt.
-
Da
Kühlmittel
durch den Ölkühler immer
nur dann strömt,
wenn die Kühlmitteltemperatur
die Aufwärmbeendigungstemperatur
Tw1 übersteigt,
kann das Hochtemperaturkühlmittel
genutzt werden, um das ATF zu heizen bzw. zu erwärmen, wenn die Temperatur des
ATF niedrig ist.
-
Dadurch
kann nicht nur der Motor rascher aufgewärmt werden, vielmehr kann der
Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs ebenfalls verbessert bzw. verringert
werden unter Verwendung des Hochtemperaturkühlmittels zum Aufwärmen des
ATF, wodurch Reibungsverlust verringert wird. Bei dieser Ausführungsform
strömt
das Kühlmittel
durch den Ölkühler 90 ausschließlich dann,
wenn die Kühlmitteltemperatur
100°C übersteigt,
und damit kann die Temperaturdifferenz zwischen dem ATF und dem
Kühlmittel
erhöht
werden. Infolge hiervon kann die Temperatur des ATF rasch erhöht werden,
wie in 3A gezeigt.
-
Nachdem
der Motor aufgewärmt
ist, wird die Kühlmitteltemperatur
auf zwischen 95°C
und 100°C beibehalten
und damit kann der Kraftstoffverbrauch verbessert bzw. verringert
werden durch Erhöhen
der Temperatur des Schmiermittels (des Motoröls), wodurch Reibungsverlust
verringert wird, wie aus 6 hervorgeht.
-
In 6 bezeichnet „A” die in 4 gezeigte,
herkömmliche
Kühlvorrichtung; „B” bezeichnet
die in 5 gezeigte, herkömmliche Kühlvorrichtung, und „C” bezeichnet
die Kühlvorrichtung
in Übereinstimmung
mit dem Beispiel.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nunmehr erläutert. Bei der in 7 gezeigten
Ausführungsform
sind das erste Ventil 40 und das zweite Ventil 70 durch
ein einziges Ventil 45 ersetzt.
-
Die
vorliegende Erfindung kann wie folgt problemlos modifiziert werden.
Bei dem Beispiel und bei der zweiten Ausführungsform wurde als Temperatur für das Kühlmittel,
das den Ölkühler 90 durchsetzt, dieselbe
Temperatur herangezogen wie diejenige, bei der angenommen wird,
dass die Motoraufwärmung
beendet ist. Die zwei Temperaturen können sich jedoch voneinander
unterscheiden.
-
Obwohl
ein Ölkühler, der
Wärme zwischen dem
ATF und dem Kühlmittel
tauscht, bei dem Beispiel und bei der Ausführungsform zum Einsatz kommt,
kann ein Ölkühler, der
Wärme zwischen
dem Motoröl
und dem Kühlmittel
tauscht, ebenfalls verwendet werden.
