DE102008030422B4

DE102008030422B4 - Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus

Info

Publication number: DE102008030422B4
Application number: DE102008030422A
Authority: DE
Inventors: Hayato Maehara; Takaaki Tsukui; Shinji Saito
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: CN101333969A; CN101333969B; JP2009008036A; US20090000576A1; ITTO20080392A1; US7966978B2; JP4789881B2; DE102008030422A1

Abstract

Aufgabe: Eine einfach aufgebaute Kühlsteuer/Regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus bereitzustellen, welche Einheit in der Lage ist, die Kühlmittelströmung zu steuern/regeln und so zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor unvollständig aufgewärmt ist, wenn der Verbrennungsmotor zu seinem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind. Mittel zu Lösung: Eine Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus, wobei die Kühlsteuer/regeleinheit umfasst: einen Verbindungsdurchgang (43), welcher mit einem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wf) in Verbindung steht, welcher ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für die normal aktivierten Zylinder ausgebildet ist, und einen Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel (Wr), welcher ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für deaktivierungsprogrammierte Zylinder ausgebildet ist, welche miteinander in Verbindung stehen und durch welche das Kühlmittel strömt; einen Bypassdurchgang (52), welcher von dem Verbindungsdurchgang (43) abzweigt und welcher den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) umgeht; ein Ableitungssteuer/regelventil (51), welches in einem Ableitungsabschnitt vorgesehen ist, wo der Bypassdurchgang (52) von dem Verbindungsdurchgang (43) abgezweigt ist; und ein Steuer/Regelmittel (58), um das Ableitungssteuer/regelventil (51) gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu steuern/regeln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus.
Aus der DE 35 22 988 C2 ist eine Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus bekannt, welcher einen deaktivierungsprogrammierten Zylinder und einen normal aktivierten Zylinder umfasst, um die Zylinder gemäß dem Motorbetriebszustand teilweise zu deaktivieren. Die Kühlsteuer/regeleinheit umfasst einen Verbindungsdurchgang, durch welchen ein Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel und ein Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel miteinander in Verbindung stehen und durch welchen ein Kühlmittel zwischen den Mänteln strömen gelassen wird. Der Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel ist ein Kühlmitteldurchgang, welcher für die normal aktivierten Zylinder ausgebildet ist, und der Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel ist ein Kühlmitteldurchgang, welcher für die deaktivierungsprogrammierten Zylinder ausgebildet ist. Die Kühlsteuer/regeleinheit umfasst ferner einen Bypassdurchgang, welcher von dem Verbindungsdurchgang abzweigt und welcher den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel umgeht, ein Ableitungssteuer/regelventil, welches an einem Ableitungsabschnitt vorgesehen ist, wo der Bypassdurchgang von dem Verbindungsdurchgang abzweigt, und ein Steuer/Regelmittel, um das Ableitungssteuer/regelventil gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu steuern/regeln.
Die WO 2003/048548 A1 offenbart eine Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus, wobei die Kühlsteuer/regeleinheit dazu ausgebildet ist, eine Kühlmittelströmung zu einer deaktivierten Zylinderbank zu unterbrechen.
Im Falle eines Mehrzylinderverbrennungsmotors von einem Typ, welcher in der Lage ist, einige seiner Zylinder zu deaktivieren bzw. abzuschalten, sind Zylinder, welche für einen langen Zeitraum deaktiviert wurden, manchmal unvollständig aufgewärmt, wenn der Motor zu einem Betriebszustand zurückkehrt, in welchem alle Zylinder aktiviert sind.
Um einen unvollständigen Aufwärmzustand zu verhindern, wird ein bestimmter Mehrzylinderverbrennungsmotor derart gesteuert/geregelt, dass die Motorventile wiederholt ihre eigene Aktivierung und Deaktivierung gemäß voran gehend gesetzten Motorventilbetriebs- und -stoppmodi wechseln können, während der Motor arbeitet, wobei einige der Zylinder deaktiviert sind (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung Nr. Hei 8-93516 , nachfolgend Patentdokument 1 bezeichnet).
Im Falle des Mehrzylinderverbrennungsmotors mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus, welcher in dem Patentdokument 1 offenbart ist, ist jeder von seinen Zylindern mit Ventilaktivierungs/deaktivierungsschaltmitteln versehen, um seine entsprechenden Motorventile zwischen ihrer Aktivierung und Deaktivierung unabhängig von dem Rest der Zylinder zu schalten.
In diesem Fall sind die mehrfachen Zylinder mit ihren jeweiligen Ventilaktivierungs/deaktivierungsschaltmitteln versehen. Dies erhöht die Teilezahl und macht die Steuerung/Regelung der Zylinder kompliziert. Zusätzlich macht die Anordnung der Ventilaktivierungs/deaktivierungsschaltmittel die Struktur des Verbrennungsmotors kompliziert und erhöht die Herstellungskosten.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf diese Probleme. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus bereitzustellen, wobei die Kühlsteuer/regeleinheit in der Lage ist, eine Kühlmittelströmung zu steuern/regeln und somit in der Lage ist, zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor unvollständig aufgewärmt ist, wenn der Verbrennungsmotor zu seinem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Um das vorangehende Ziel zu erreichen, ist eine Erfindung nach Anspruch 1 eine Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus, umfassend einen deaktivierungsprogrammierten Zylinder und einen normal aktivierten Zylinder, um die Zylinder gemäß dem Motorbetriebszustand teilweise zu deaktivieren. Die Kühlsteuer/regeleinheit umfasst: einen Verbindungsdurchgang, durch welchen ein Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel und ein Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel miteinander in Verbindung stehen, und durch welchen ein Kühlmittel zwischen den Mänteln strömen gelassen wird, wobei der Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für die normal aktivierten Zylinder ausgebildet ist, und der Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für die deaktivierungsprogrammierten Zylinder ausgebildet ist; einen Bypassdurchgang, welcher von dem Verbindungsdurchgang abzweigt und welcher den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel umgeht; ein erstes Durchflussrateneinstellventil, welches in dem Bypassdurchgang vorgesehen ist; ein zweites Durchflussrateneinstellventil, welches an einer Stelle stromabwärts von einem Ableitungsabschnitt vorgesehen ist, wo der Bypassdurchgang von dem Verbindungsdurchgang abzweigt; und ein Steuer/Regelmittel, um das erste Durchflussrateneinstellventil und das zweite Durchflussrateneinstellventil gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu steuern/regeln. Der Verbrennungsmotor wird dabei derart gesteuert/geregelt, dass nur die normal aktivierten Zylinder aktiviert werden sollten, während der Verbrennungsmotor aufgewärmt wird und während ein Fahrzeug normal fährt, und auch derart, dass alle der Zylinder aktiviert werden sollten, während es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor eine Kraft ausgibt, welche nicht kleiner als eine vorbestimmte Kraft ist. Die Kühlsteuer/regeleinheit zeichnet sich dabei dadurch aus, dass: das Steuer/Regelmittel während der Aufwärmung des Verbrennungsmotors das erste Durchflussrateneinstellventil öffnet und das zweite Durchflussrateneinstellventil schließt, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels in den Bypassdurchgang strömen sollte, ohne den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel zu passieren; nach der Beendigung der Aufwärmung, bei der die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel auf eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, das Steuer/Regelmittel das erste Durchflussrateneinstellventil und das zweite Durchflussrateneinstellventil derart steuert/regelt, dass das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels in einer adäquaten Menge in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel strömen sollte, und zwar derart, dass die Menge nicht erlauben sollte, dass die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel unter eine separat eingestellte vorbestimmte unterste Kühlmitteltemperatur fallen sollte; und während alle Zylinder aktiviert sind, das Steuer/Regelmittel das erste Durchflussrateneinstellventil schließt und das zweite Durchflussrateneinstellventil öffnet, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel strömen sollte, ohne den Bypassdurchgang zu passieren.
Eine Erfindung nach Anspruch 2 ist die Kühlsteuer/regeleinheit nach Anspruch 1 für den wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit dem Zylinderdeaktivierungsmechanismus, wobei sich die Kühlsteuer/regeleinheit dadurch auszeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor vom Vorne/Hinten-V-Typ ist, welcher an einem Fahrzeug angebracht ist und in einer Weise eingebaut ist, dass die normal aktivierten Zylinder von dem Fahrzeug nach vorne geneigt sind und die deaktivierungsprogrammierten Zylinder von dem Fahrzeug nach hinten geneigt sind, sodass der Verbrennungsmotor von der Seite her betrachtet wie ein Buchstabe V aussieht.
Die Kühlsteuer/regeleinheit nach Anspruch 1 für den wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit dem Zylinderdeaktivierungsmechanismus ist dazu ausgebildet, das erste Durchflussrateneinstellventil und das zweite Durchflussrateneinstellventil gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors infolge seines einfachen Aufbaus zu steuern/regeln, umfassend: das erste Durchflussrateneinstellventil, welches in dem Bypassdurchgang vorgesehen ist, welcher von dem Verbindungsdurchgang abzweigt, durch welchen der Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel und der Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel miteinander in Verbindung stehen, wobei der Bypassdurchgang den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel umgeht; und das zweite Durchflussrateneinstellventil, welches an der Stelle stromabwärts von dem Ableitungsabschnitt vorgesehen ist, wo der Bypassdurchgang von dem Verbindungsdurchgang abzweigt. Während der Verbrennungsmotor arbeitet, wobei nur die normal aktivierten Zylinder aktiviert sind, ist aus diesem Grund die Kühlsteuer/regeleinheit in der Lage, das erste und das zweite Durchflussrateneinstellventil unter einem bestimmten Betriebszustand des Verbrennungsmotors derart zu steuern/regeln, dass ein Teil des Kühlmittels, welches den Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel passiert, zu dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel strömen gelassen werden kann, und folglich zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor unvollständig aufgewärmt ist, wenn der Verbrennungsmotor zu seinem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Die Kühlsteuer/regeleinheit nach Anspruch 1 für den wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit dem Zylinderdeaktivierungsmechanismus ist ferner dazu ausgebildet, nur die normal aktivierten Zylinder zu aktivieren, während der Verbrennungsmotor aufgewärmt wird und während das Motorfahrzeug normal fährt. Zusätzlich ist die Kühlsteuer/regeleinheit dazu ausgebildet, die Steuerung/Regelung durchzuführen, damit alle Zylinder aktiviert werden sollten, während es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor eine Kraft ausgibt, welche nicht kleiner als die vorbestimmte Kraft ist. Ferner ist die Kühlsteuer/regeleinheit dazu ausgebildet, das Öffnen des ersten Durchflussrateneinstellventils und das Schließen des zweiten Durchflussrateneinstellventils derart zu steuern/regeln, dasst das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels in dem Bypassdurchgang strömen sollte, ohne den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel zu passieren. Aus diesem Grund beschleunigt die Kühlsteuer/regeleinheit das Aufwärmen.
Nachdem das Aufwärmen beendet ist, wobei die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel auf die vorbestimmte Temperatur ansteigt, ist die Kühlsteuer/regeleinheit dazu ausgebildet, das erste Durchflussrateneinstellventil und das zweite Durchflussrateneinstellventil zu steuern/regeln, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels in einer adäquaten Menge in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel strömen sollte, und zwar derart, dass die Menge nicht erlauben sollte, dass die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel unter die separat eingestellte vorbestimmte unterste Kühlmitteltemperatur fällt. Aus diesem Grund ist die Kühlsteuer/regeleinheit in der Lage, die deaktivierungsprogrammierten Zylinder, welche gegenwärtig nicht aktiviert sind, aufzuwärmen und folglich zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor unvollständig aufgewärmt ist, wenn der Verbrennungsmotor zu seinem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Während darüber hinaus alle Zylinder aktiviert sind, ist die Kühlsteuer/regeleinheit dazu ausgebildet, das Schließen des ersten Durchflussrateneinstellventils und das Öffnen des zweiten Durchflussrateneinstellventils zu steuern/regeln, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel strömen sollte, ohne den Bypassdurchgang zu passieren. Aus diesem Grund ist die Kühlsteuer/regeleinheit in der Lage, alle Zylinder effizient zu kühlen.
Die Struktur der Nockenwellenlagerung nach Anspruch 2 ist für den Verbrennungsmotor vom Vorne/Hinten-V-Typ, welcher in einer Weise aufgebaut ist, dass der Verbrennungsmotor von seiner Seite her betrachtet wie ein Buchstabe V aussieht, in welcher Struktur die normal aktivierten Zylinder nach vorne geneigt sind und die deaktivierungsprogrammierten Zylinder nach hinten geneigt sind. Die normal aktivierten Zylinder sind in der vorderen Bank von den Verbrennungsmotor angeordnet, da ein größerer Kühleffekt des von dem fahrenden Motorfahrzeug erhaltenen Winds erwartet wird. Dadurch ist die Struktur der Nockenwellenlagerung in der Lage, den gesamten Verbrennungsmotor effizient zu kühlen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine Gesamtseitenansicht eines wassergekühlten Sechszylinderverbrennungsmotors vom Vorne/Hinten-V-Typ gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittsansicht von einem einlassseitigen Teil eines Zylinderdeaktivierungsmechanismus in derselben Richtung gesehen ist, wie sich die Mittelachse eines Zylinders erstreckt;
3 eine schematische Darstellung einer Kühlsteuer/regeleinheit ist, welche Kühlmittelzirkulationsdurchgänge umfasst;
4 eine schematische Darstellung einer Kühlsteuer/regeleinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform ist; und
5 noch eine schematische Darstellung einer Kühlsteuer/regeleinheit gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist.
Nachfolgend wird basierend auf den 1 bis 5 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein an einem nicht dargestellten Motorfahrzeug angebrachter OHC-Viertaktverbrennungsmotor 1 ist ein Sechszylinderverbrennungsmotor vom Vorne/Hinten-V-Typ, welcher, wie in 1 gezeigt, eine Kurbelwelle (nicht veranschaulicht) umfasst, welche in der Breitenrichtung des Motorfahrzeugs orientiert ist, wie auch eine Zylinderreihe (vordere Bank Bf), welche aus drei Zylindern an der Vorderseite von dem Motorfahrzeugkörper besteht, und einer Zylinderreihe (hintere Bank Br), welche aus den anderen drei Zylindern an der Rückseite von dem Motorfahrzeugkörper besteht, wobei die zwei Zylinderreihen einen eingeschlossenen Winkel von angenähert 60 Grad bilden. Der Hauptkörper von dem OHC-Viertaktverbrennungsmotor 1 von diesem Typ besteht aus: einem Zylinderblock 2; einem Kurbelgehäuse 3, welches integral an der unteren Fläche von dem Zylinderblock 2 angebracht ist; Zylinderköpfen 4 und 4, welche integral jeweils an der Spitze von der Zylinderreihe angebracht sind, welche von dem Zylinderblock 2 in der Längsrichtung des Motorfahrzeugkörpers nach vorne angeordnet ist, und der Spitze von der Zylinderreihe, welche von dem Zylinderblock 2 in der Längsrichtung von dem Motorfahrzeugkörper nach hinten angeordnet ist; und Kopfabdeckungen 5 und 5, welche jeweils die Zylinderköpfe 4 und 4 abdecken.
Einlassvorrichtungen, welche Kraftstoffeinspritzventilvorrichtungen und Einlasskammern umfassen, welche hier nicht dargestellt sind, sind in einem Zwischenraum zwischen der vorderen Bank Bf und der hinteren Bank Br von dem OHC-Viertaktverbrennungsmotor 1 angeordnet. Außerdem sind Auspuffrohre, welche hier nicht dargestellt sind, jeweils mit den vorderen und hinteren Außenseiten der Zylinderköpfe 4 und 4 von jeder Bank von der vorderen Bank Bf und der hinteren Bank Br verbunden.
Die drei Zylinder von der vorderen Bank Bf sind alle normal aktivierte Zylinder, wohingegen die drei Zylinder von der hinteren Bank Br alle deaktivierungsprogrammierte Zylinder sind.
Insbesondere ist ein hydraulisch betätigter Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 in einen Ventilmechanismus 10 nur in der hinteren Bank Br von der vorderen Bank Bf und der hinteren Bank Br eingebaut. 2 ist eine Querschnittsansicht, welche zeigt, wie ein Teil von einer Einlassseite von dem Zylinderdeaktivierungsmechanismus 20 aussieht, wenn dieser von der Oberseite des Zylinderkopfs 4 in derselben Richtung betrachtet wird, in der sich die Mittelachse eines der Zylinder erstreckt.
Der Ventilmechanismus 10 ist im inneren einer Ventilkammer 11 angeordnet, welche von dem mit dem oberen Ende des Zylinderblocks 2 verbundenen Zylinderkopf 4 und der mit dem oberen Ende des Zylinderkopfs 4 verbundenen Kopfabdeckung 5 gebildet ist.
Brennräume sind zwischen dem Zylinderkopf 4 und jedem der Kolben ausgebildet, welche verschiebbar in die jeweiligen Zylinder eingesetzt sind, welche in dem Zylinderblock 2 ausgebildet sind. Einlasskanäle und Auslasskanäle, welche mit ihren entsprechenden Brennräumen in Verbindung stehen, sind in dem Zylinderkopf 4 ausgebildet. Eine Nockenwelle 12, welche drehmäßig einmal für jede halbe Umdrehung der von den Kolben angetriebenen Kurbelwelle angetrieben wird, ist in jeweilige Einsetzlöcher in mehreren Nockenhaltern eingesetzt, welche integral in dem Zylinderkopf 4 in Intervallen in derselben Richtung ausgebildet sind, in der sich die Mittelachse der Nockenwelle 12 erstreckt. Die Nockenwelle 12 ist drehbar durch die Lagerabschnitte gelagert.
In jedem Brennraum werden paarweise vorgesehene Einlassventile und paarweise vorgesehene Auslassventile, welche schwenkbar durch den Zylinderkopf 4 gelagert sind, durch die Nockenwelle 12, die an der Nockenwelle 12 vorgesehenen Nocken 13, 14 und 15, eine Kipphebelwelle 16, schwenkbar von der Kipphebelwelle 16 gelagerte Kipphebel 17, 18 und 19, wie auch dem Ventilmechanismus 10, welcher den Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 umfasst, betätigt. Paarweise vorgesehene Öffnungen der Einlasskanäle, welche dem Brennraum näher sind, und paarweise vorgesehene Öffnungen der Auslasskanäle, welche dem Brennraum näher sind, werden mit ihren eigenen vorbestimmten Steuerzeiten geöffnet und geschlossen.
Die Zylinder in der hinteren Bank Br als einem Teil des Verbrennungsmotors 1 sind deaktiviert, während der Motor derart betrieben wird, dass durch eine niedrige Last oder dgl. dem Kraftstoffverbrauch Bedeutung beigemessen wird. Zu diesem Zweck ist der Ventilmechanismus 10 in der hinteren Bank Br mit dem Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 versehen, um die Einlassventile und die Auslassventile geschlossen zu halten, während der Motor arbeitet, wobei die Zylinder in der hinteren Bank deaktiviert sind.
Nachfolgend wird angesichts der 2 hauptsächlich der näher an den Einlassventilen vorgesehene Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 beschrieben.
In jedem Brennraum ist die Nockenwelle 12 versehen mit dem Einlassnocken 13, den paarweise vorgesehenen Deaktivierungsnocken 14, welche an den jeweiligen zwei Seiten von dem Einlassnocken 13 angeordnet sind, wobei der Einlassnocken 13 dazwischen angeordnet ist, den paarweise vorgesehenen Auslassnocken 15, welche an den Seiten der jeweiligen zwei Deaktivierungsnocken 14 angeordnet sind, wobei der Einlassnocken 13 und die Deaktivierungsnocken 14 dazwischen angeordnet sind.
Jeder von dem Einlassnocken 13 und den Auslassnocken 15 hat sein eigenes Nockenprofil, welches einen kreisförmigen Basisabschnitt und einen Nasenabschnitt umfasst, welcher einen vorbestimmten Hubbetrag und einen Betätigungswinkel aufweist. Jeder von den Deaktivierungsnocken 14 hat sein eigenes Nockenprofil, welches nur einen kreisförmigen Basisabschnitt umfasst, dessen Radius dem von dem kreisförmigen Basisabschnitt von jedem von den Einlassnocken 13 und den Auslassnocken 15 entspricht. Jeder von den Deaktivierungsnocken 14 hält sein entsprechendes Einlassventil und Auslassventil geschlossen, während der Motor arbeitet, wobei die Zylinder in der hinteren Bank deaktiviert sind.
In jedem Brennraum sind die paarweise vorgesehenen Antriebskipphebel 17 und 18 wie auch der zwischen den paarweise vorgesehenen Antriebskipphebeln 17 und 18 angeordnete freie Kipphebel 19 schwenkbar durch die Kipphebelwelle gelagert, welche in jeweilige Einsetzlöcher in mehreren an dem Zylinderkopf 4 durch Bolzen befestigten Kipphebelwellenhalterungen eingesetzt ist.
Ein Gleitstück 17a, welches gleitend seinen entsprechenden Deaktivierungsnocken 14 berührt, ist in einem Endabschnitt von dem Antriebskipphebel 17 ausgebildet, wohingegen ein Gleitstück 18a, welches gleitend seinen entsprechenden Deaktivierungsnocken 14 berührt, in einem Endabschnitt von dem Antriebskipphebel 18 ausgebildet ist. Eine Stößelschraube 17b, welche an ihrem entsprechenden Einlassventil anliegt, ist an dem anderen Endabschnitt von dem Antriebskipphebel 17 ausgebildet, wohingegen eine Stößelschraube 18b, welche an ihrem entsprechenden Einlassventil anliegt, in dem anderen Endabschnitt von dem Antriebskipphebel 18 ausgebildet ist.
Darüber hinaus ist eine Rolle 19a, welche den Auslassnocken 13 rollend berührt, drehbar durch einen Endabschnitt von dem freien Kipphebel 19 gelagert. Der freie Kipphebel 19 ist zu dem Einlassnocken 13 durch eine Feder von einem Totgangmechanismus vorgespannt, welcher von dem Zylinderkopf 4 getragen ist.
Der Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 ist in einer Weise vorgesehen, dass der Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 sich über die Antriebskipphebel 17 und 18 wie auch den freien Kipphebel 19 erstreckt. Der Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 ist der, welcher es ermöglicht, dass die Antriebskipphebel 17 und 18 mit dem freien Kipphebel 19 verbunden werden und von diesem getrennt werden.
Der Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 umfasst: einen Verbindungskolben 21, um es zu ermöglichen, den Antriebskipphebel 17 und den freien Kipphebel 19 miteinander zu verbinden; einen Verbindungsstift 22, um es zu ermöglichen, den Antriebskipphebel 17 und den freien Kipphebel 19 miteinander zu verbinden; einen Freigabekolben 23, um die Bewegung des Verbindungsstifts 22 zu begrenzen und gleichzeitig die Antriebskipphebel 17 und 18 von dem freien Kipphebel 19 zu trennen; eine Rückstellfeder 24, um zu bewirken, dass der Verbindungsstift 22 an dem Verbindungskolben 21 anliegt und gleichzeitig zu bewirken, dass der Freigabestift 23 an dem Verbindungsstift 22 anliegt; eine erste Hydraulikkammer 25, welche in dem Antriebskipphebel 17 ausgebildet ist und welcher Hydraulikfluid zur Bewegung des Verbindungskolbens 21 zugeführt wird, von welcher das Hydraulikfluid abgegeben wird, und welche auch die Rückstellfeder 24 aufnimmt; und eine zweite Hydraulikkammer, welche in dem Antriebskipphebel 18 ausgebildet ist, um den Freigabekolben 23 zu bewegen.
Ein Rohr 27, welches in einen hohlen Abschnitt der zylindrischen Kipphebelwelle 16 eingesetzt ist, teilt den hohlen Abschnitt und ein erster Hydraulikfluiddurchgang 28 wird so zwischen dem Rohr 27 und der Kipphebelwelle 16 ausgebildet, und auch ein zweiter Hydraulikfluiddurchgang 29 wird so in dem hohlen Abschnitt von dem Rohr 27 ausgebildet.
Die erste Hydraulikkammer 25 steht immer mit dem ersten Hydraulikfluiddurchgang 28 durch einen Verbindungsdurchgang 30 in Verbindung, welcher in dem Antriebskipphebel 17 ausgebildet ist. Die zweite Hydraulikkammer 26 steht immer mit dem zweiten Hydraulikfluiddurchgang 29 durch einen Verbindungsdurchgang 31 in Verbindung, welcher in dem Antriebskipphebel 18 und dem Rohr 27 ausgebildet ist.
Der erste Hydraulikfluiddurchgang 28 und der zweite Hydraulikfluiddurchgang 29 stehen jeweils durch einen ersten Fluiddurchgang 32 und einen zweiten Fluiddurchgang 33, welche in dem Zylinderkopf 4 ausgebildet sind, mit einer an dem Zylinderkopf 4 angebrachten Hydrauliksteuer/regelventilvorrichtung (nicht dargestellt) in Verbindung.
Eine Hydraulikdruck-Quelle ist eine Ölpumpe, welche durch den Antrieb des Verbrennungsmotors 1 betrieben wird.
Andererseits ist auf der Auslassseite von dem Zylinderkopf ein Ventilbetätigungscharakteristikveränderungsmechanismus an einer Stelle vorgesehen, welche näher zu dem Auslassventil liegt, in einer Weise, dass der Ventilbetätigungscharakteristikveränderungsmechanismus sich über die paarweise vorgesehene Antriebskipphebel 36 und die paarweise vorgesehenen freien Kipphebel 37 erstreckt, welche schwenkbar an der Kipphebelwelle 35 gelagert sind. Der Ventilbetätigungscharakteristikveränderungsmechanismus umfasst: Verbindungskolben, um zu ermöglichen, die Antriebskipphebel 36 jeweils mit den freien Kipphebeln 37 zu verbinden; und Freigabekolben, um die Bewegung der jeweiligen Verbindungskolben zu begrenzen und gleichzeitig die Antriebskipphebel 36 von den jeweiligen freien Kipphebeln 37 zu lösen. Wie der Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 auf der Einlassseite von dem Zylinderkopf werden diese Kolben durch Hydraulikdrücke von den Hydraulikfluiden von dem ersten Hydraulikfluiddurchgang 28 und dem zweiten Hydraulikfluiddurchgang 29 betätigt.
Während der Motor arbeitet, wobei alle Zylinder aktiviert sind, wird bewirkt, dass der erste Hydraulikfluiddurchgang 28 mit einem Hochdruckfluiddurchgang in Verbindung steht durch den ersten Fluiddurchgang 32 von der Hydrauliksteuer/regelventilvorrichtung, welche gemäß dem Betriebszustand des Motorfahrzeugs gesteuert/geregelt wird, und der Druck des Hydraulikfluids wird so höher. Andererseits wird bewirkt, dass der zweite Hydraulikfluidurchgang 29 mit einem Drainagefluiddurchgang durch den zweiten Fluiddurchgang 33 in Verbindung steht, und der Druck des Hydraulikfluids wird so niedriger.
Als Ergebnis bewirkt die Druckdifferenz zwischen der ersten Hydraulikkammer 25 und der zweiten Hydraulikkammer 26, dass der Verbindungskolben 21 den Verbindungskolben 22 und den Freigabekolben 23 drückt, und auch somit Positionen der Anlagefläche zwischen dem Verbindungskolben 21 und dem Verbindungsstift 22 in dem freien Kipphebel 19 und der Anlagefläche zwischen dem Verbindungsstift 22 und dem Freigabekolben 23 in dem Antriebskipphebel 18. Folglich werden die Antriebskipphebel 17 und 18 mit dem freien Kipphebel 19 verbunden. Dadurch werden die jeweiligen Schwenkbewegungen der Antriebskipphebel 17 und 18 durch das Nockenprofil des Einlassnockens 13 begrenzt. Dies öffnet und schließt die Einlassventile mit ihren jeweiligen vorbestimmten Zeiteinstellungen mit ihren jeweiligen Hubbeträgen. Entsprechend öffnet und schließt dies die Auslassventile mit ihren jeweiligen vorbestimmten Zeiteinstellungen mit ihren jeweiligen Hubbeträgen.
Während der Motor arbeitet, wobei die Zylinder in der hinteren Bank deaktiviert sind, wird außerdem bewirkt, dass der erste Hydraulikfluiddurchgang 28 durch den ersten Fluiddurchgang 32 von der Hydrauliksteuer/regelventilvorrichtung mit dem Drainagefluiddurchgang in Verbindung steht, und der Druck des Hydraulikfluids wird so niedriger. Andererseits wird bewirkt, dass der zweite Hydraulikfluiddurchgang 29 mit dem Hochdruckfluiddurchgang durch den zweiten Fluiddurchgang 33 in Verbindung steht, und der Druck des Hydraulikfluids wird so höher.
Als Ergebnis wird der Hydraulikdruck in der ersten Hydraulikkammer 25 niedriger, wohingegen der Hydraulikdruck in der zweiten Hydraulikkammer 26 hoher wird. Beginnend mit dem in 2 gezeigten Zustand, bewirkt die Druckdifferenz zwischen der ersten Hydraulikkammer 25 und der zweiten Hydraulikkammer 26 folglich, dass der Freigabekolben 23 den Verbindungskolben 21 und den Verbindungsstift 22 drückt. Somit wird die Anlagefläche zwischen dem Verbindungskolben 21 und dem Verbindungsstift 22 zwischen dem Antriebskipphebel 17 und dem freien Kipphebel 19 angeordnet und die Anlagefläche zwischen dem Verbindungsstift 22 und dem Freigabekolben 23 wird zwischen dem Antriebskipphebel 17 und dem freien Kipphebel 19 angeordnet. Folglich wird der Antriebskipphebel 17 von dem freien Kipphebel 19 gelöst und der Antriebskipphebel 18 wird von dem freien Kipphebel 19 gelöst.
Dadurch werden die Schwenkbewegungen von den Antriebskipphebeln 17 und 18 jeweils durch die Profile der Deaktivierungsnocken 14 begrenzt. Folglich wird das Einlassventil geschlossen und das Auslassventil wird entsprechend geschlossen. Somit werden die Zylinder deaktiviert.
Der Verbrennungsmotor vom Vorne/Hinten-V-Typ mit der vorderen Bank Bf, welche die normal aktivierten Zylinder hat, und der hinteren Bank Br, welche die deaktivierungsprogrammierten Zylinder hat, hat eine Kühlsteuer/regeleinheit 40, welche Kühlmittelzirkulationsdurchgänge umfasst, wie durch eine schematische Darstellung in 3 gezeigt ist.
Ein Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf, welcher zusätzlich als ein Kühlmitteldurchgang fungiert, ist um die Zylinderbohrungen und Brennräume in dem Zylinderblock 2 und dem Zylinderkopf 4 auf der Seite der vorderen Bank Bf ausgebildet, welche die normal aktivierten Zylinder hat. Entsprechend ist ein Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr, welcher zusätzlich als ein Kühlmitteldurchgang fungiert, um die Zylinderbohrungen und die Brennräume in dem Zylinderblock 2 und dem Zylinderkopf 4 auf der Seite der hinteren Bank Br ausgebildet, welche die deaktivierungsprogrammierten Zylinder hat.
Das von einer Wasserpumpe 41 geförderte Kühlmittel strömt in den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf von seiner Einlassöffnung, nachdem er einen Auslassdurchgang 42 passiert, und zirkuliert nachfolgend durch den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf, um danach aus dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf durch seine Auslassöffnung auszuströmen. Nach dem Ausströmen aus dem Wasserkühlmantel strömt das Kühlmittel in den Verbindungsdurchgang 43, durch welchen die Auslassöffnung von dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel und die Einlassöffnung von einem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr miteinander in Verbindung stehen.
Ein Auslassdurchgang 44 erstreckt sich von der Auslassöffnung von dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr zu einem Thermostat 45 und ist so mit dem Thermostat 45 verbunden.
Ein Wasserzuleitungsrohr 46 erstreckt sich von dem Thermostat 45 zu einem Kühler 47. Ein Einlassrohr 48 erstreckt sich von dem Kühler 47 zu der Wasserpumpe 41 und ist so mit der Wasserpumpe 41 verbunden.
Zusätzlich erstreckt sich ein Bypassrohr 49, durch welches die Wasserpumpe 41 einen Teil des Kühlmittels anstelle über den Kühler 47 direkt aufnimmt, von dem Thermostat 45 zu dem Einlassrohr 48 und ist so mit dem Einlassrohr 48 verbunden.
Ferner hat diese Kühlsteuer/regeleinheit 40 ein Ableitungssteuer/regelventil 51, welches in der Mitte von dem Verbindungsdurchgang 43 vorgesehen ist. Ein Bypassdurchgang 52, welcher von dem Ableitungssteuer/regelventil 51 abzweigt, ist mit dem Auslassdurchgang 44 von dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr verbunden, während er den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr umgeht.
Das Ableitungssteuer/regelventil 51 teilt den Kühlmittelfluss von dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf in ein Teil von dem Kühlmittel, welches in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr strömt, und den anderen Teil des Kühlmittels, welcher in den Bypassdurchgang 52 strömt. Das Ableitungssteuer/regelventil 51 kann das Ableitungsverhältnis zwischen der Strömung des Kühlmittels in dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr und der Strömung des Kühlmittels in dem Bypassdurchgang 52 ungeachtet der jeweiligen Drücke von den zwei Leitungen linear stufenlos einstellen. Von einer ECU (elektronische Steuer/Regeleinheit) 53 gesteuert/geregelt, stellt das Ableitungssteuer/regelventil 51 das Ableitungsverhältnis ein.
Durch eine Überwachung des Betriebszustands von dem Verbrennungsmotor 1 treibt und steuert/regelt die ECU 53 das Ableitungssteuer/regelventil 51 gemäß dem Betriebszustand und stellt somit das Ableitungsverhältnis ein.
Wenn das Verhältnis der Strömung in dem Bypassdurchgang 52 auf 0 (null) gesetzt ist, strömt das von der Auslassöffnung von dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf in den Verbindungsdurchgang 43 abgegebene Kühlmittel vollständig in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr. Wenn umgekehrt das Verhältnis der Strömung in dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr auf 0 (null) gesetzt ist, strömt das von der Auslassöffnung von dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf in den Verbindungsdurchgang 43 abgegebene Kühlmittel vollständig in den Bypassdurchgang 52. Das Ableitungsverhältnis zwischen dem in dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr strömenden Kühlmittel und dem in dem Bypassdurchgang 52 strömenden Kühlmittel kann zwischen den vorangehenden zwei Fällen frei eingestellt werden.
Während der Verbrennungsmotor 1 aufgewärmt wird und während das Motorfahrzeug normal fährt, wird der Verbrennungsmotor 1 derart gesteuert/geregelt, dass der Verbrennungsmotor 1 so betrieben werden kann, dass die deaktivierungsprogrammierten Zylinder in der hinteren Bank Br durch den Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 deaktiviert sind und nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert sind. Während es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 1 eine Kraft ausgibt, welche nicht kleiner als eine vorbestimmte Kraft ist, wird der Verbrennungsmotor 1 derart gesteuert/geregelt, dass der Verbrennungsmotor 1 betrieben werden kann, wobei alle Zylinder aktiviert sind.
Während der Verbrennungsmotor 1 aufgewärmt wird, unmittelbar nachdem er gestartet ist, werden nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert, wobei die übrigen Zylinder in der hinteren Bank Br deaktiviert sind. In diesem Fall bewirkt die Kühlsteuer/Regeleinheit 40, welche den vorangehenden einfachen Aufbau hat, dass das Ableitungssteuer/regelventil 51 das Verhältnis der Strömung in dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr auf 0 (null) einstellt und das Verhältnis der Strömung in dem Bypassdurchgang 52 auf 100% einstellt und bewirkt so, dass das gesamte Kühlmittel, welches den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf nach der Förderung von der Wasserpumpe 41 passiert, zu dem Bypassdurchgang 52 strömt, welcher von dem Verbindungsdurchgang 43 abzweigt und welcher den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr umgeht. Als Ergebnis erreicht das so erwärmte Kühlmittel das Thermostat 45. Das Thermostat 45 schließt das Ventil von dem zu dem Kühler 47 führenden Wasserzuleitungsrohr 46 und bewirkt so, dass das von dem Verbrennungsmotor 1 kommende Kühlmittel direkt über das Bypassrohr 49 in die Wasserpumpe 41 aufgenommen wird, anstelle über den Kühler 47.
Insgesamt zirkuliert das Kühlmittel nur durch den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf und den Bypassdurchgang 52, ohne den Kühler 47 zu passieren. Dies ermöglicht es, die Aufwärmung des Verbrennungsmotors zu beschleunigen.
Während das Motorfahrzeug normal fährt, wird der Verbrennungsmotor 1 in Betrieb gehalten, wobei nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert sind, mit dem Ziel, Wert auf den Kraftstoffverbrauch zu legen. In diesem Fall schließt das Thermostat 45 das Ventil von dem Bypassrohr 49 aber öffnet das Ventil von dem Wasserzuleitungsrohr 46, welches zu dem Kühler 47 führt. Aus diesem Grund wird das Kühlmittel, welches von dem Verbrennungsmotor 1 zu dem Thermostat 45 strömt, gekühlt, während es den Kühler 47 passiert, und wird nachfolgend dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf zugeführt. Dies ermöglicht es, nur die vordere Bank Bf von dem Verbrennungsmotor 1 effizient zu kühlen.
Nachdem das Aufwärmen beendet ist, wobei die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkuhlmantel Wf auf eine vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, wird das Ableitungssteuer/regelventil 51 gesteuert/geregelt, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf in einer adäquaten Menge in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr strömen sollte, und zwar derart, dass die Menge nicht erlauben sollte, dass die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf unter eine vorbestimmte unterste Kühlmitteltemperatur fällt.
Als Ergebnis strömt die adäquate Menge des Kühlmittels, welches den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf passiert hat, in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr und die deaktivierungsprogrammierten Zylinder in der hinteren Bank Bf, welche gegenwärtig nicht aktiviert sind, werden aufgewärmt gehalten. Dadurch ist die Kühlsteuer/regeleinheit 40 in der Lage, zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor 1 unvollständig aufgewärmt ist, und folglich die Fahr-/Antriebszustände reibungslos zu schalten, wenn der Verbrennungsmotor zu einem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Während alle Zylinder aktiviert sind, steuert/regelt die Kühlsteuer/regeleinheit 40 das Ableitungssteuer/regelventil 51, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr strömen sollte, ohne den Bypassdurchgang 52 zu passieren. Dies ermöglicht es, alle Zylinder effizient zu kühlen.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung einer Kühlsteuer/regeleinheit 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform basierend auf einer in 4 gezeigten schematischen Darstellung.
Die Konfiguration dieser Kühlsteuer/regeleinheit 70 ist dieselbe wie die der in 3 gezeigten Kühlsteuer/regeleinheit 40 mit der Ausnahme, dass die Konfiguration des Bypassdurchgangs von der Kühlsteuer/regeleinheit 70 von der von dem Bypassdurchgang der Kühlsteuer/regeleinheit 40 verschieden ist. Eine Beschreibung erfolgt, indem Elemente der Kühlsteuer/regeleinheit 70, welche denen der Kühlsteuer/regeleinheit 40 entsprechen, mit denselben Bezugszahlen wie jenen von der Kühlsteuer/regeleinheit 40 bezeichnet werden.
Es ist ein Bypassdurchgang 72 ausgebildet, welcher von der Mitte von dem Verbindungsdurchgang 43 abzweigt, durch welchen der Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf und der Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr miteinander in Verbindung stehen, wobei der Bypassdurchgang 72 den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr umgeht. Der Bypassdurchgang 72 ist mit dem Auslassdurchgang 44 von dem Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr verbunden. Dieser Bypassdurchgang 72 umfasst ein Durchflussrateneinstellventil 71, welches in der Mitte des Bypassdurchgangs 72 vorgesehen ist. Das Durchflussrateneinstellventil 71 wird durch eine ECU 73 gesteuert/geregelt.
Wenn das Durchflussrateneinstellventil 71 vollständig geschlossen ist, ist das gesamte von der Auslassöffnung von dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf an den Verbindungsdurchgang 43 abgegebene Kühlmittel dafür bestimmt, in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr zu strömen. Die Einstellung der Durchflussrate von in den Bypassdurchgang 72 strömenden Kühlmittel durch das Öffnen des Durchflussrateneinstellventils 71 bedeutet die Einstellung der Durchflussrate von Kühlmittel, welches von dem in den Bypassdurchgang 72 strömenden Kühlmittels abzweigt, welches somit durch den deaktivierungsprogrammierten Zylinder zirkuliert, nachdem es in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr geströmt ist.
Ähnlich wie der Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorangehenden Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart gesteuert/geregelt, dass der deaktivierungsprogrammierte Zylinder in der hinteren Bank Br durch den Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 deaktiviert werden sollte, wobei nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert sind, während der Verbrennungsmotor 1 aufgewärmt wird und während das Motorfahrzeug normal fährt, und auch derart, dass alle Zylinder aktiviert werden sollten, während es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 1 eine Kraft ausgibt, welche nicht kleiner als eine vorbestimmte Kraft ist.
Während das Motorfahrzeug normal fährt, schließt das Thermostat 45 das Ventil von dem Bypassrohr 49, aber öffnet das Ventil von dem Wasserzuleitungsrohr 46, welches zu dem Kühler 47 führt. Das Kühlmittel, welches von dem Verbrennungsmotor 1 an das Thermostat 45 abgegeben wurde, wird gekühlt, während es den Kühler 47 passiert und wird nachfolgend dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf zugeführt. Dies ermöglicht es, nur die vordere Bank Bf von dem Verbrennungsmotor 1 effizient zu kühlen.
Nachdem die Temperatur des in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf strömenden Kühlmittels auf eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, wird das Durchflussrateneinstellventil 71 derart gesteuert/geregelt, dass ein Teil des Kühlmittels nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf in einer adäquaten Menge in den Bypassdurchgang 72 strömen sollte, und zwar derart, dass die Menge nicht erlauben sollte, dass die Temperatur des in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf strömenden Kühlmittels unter eine vorbestimmte niedrigste Kühlmitteltemperatur fällt.
Als Ergebnis strömt die adäquate Menge des Kühlmittels, welches den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf passiert hat, in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr und die deaktivierungsprogrammierten Zylinder in der hinteren Bank Bf, welche gegenwärtig nicht aktiviert sind, werden erwärmt gehalten. Dadurch ist die Kühlsteuer/regeleinheit 70 in der Lage, zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor 1 unvollständig aufgewärmt ist, wenn der Verbrennungsmotor zu einem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Während alle Zylinder aktiviert sind, wird das Durchflussrateneinstellventil 71 in einer solchen Weise gesteuert/geregelt, dass das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr strömen sollte, ohne den Bypassdurchgang 72 zu passieren. Diese Steuerung/Regelung ermöglicht es, alle Zylinder effizient zu kühlen.
Als Nächstes wird ein Beispiel einer Kühlsteuer/regeleinheit 80, welche zusätzlich zu dem in der Kühlsteuer/regeleinheit 70 enthaltenen Durchflussrateneinstellventil 71 ein zweites Durchflussrateneinstellventil 81 umfasst, welches an einer Stelle stromabwärts von einem Abzweigungsabschnitt, an welchem der Bypassdurchgang 72 von dem Verbindungsdurchgang 43 abzweigt, vorgesehen ist, in 5 gezeigt und beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird das Durchflussrateneinstellventil 71 als ein ”erstes Durchflussrateneinstellventil 71” bezeichnet. Eine ECU 83 steuert/regelt jeweils die Antriebe von dem ersten Durchflussrateneinstellventil 71 und dem neu hinzugefügten zweiten Durchflussrateneinstellventil 81.
Es sollte angemerkt werden, dass wie der Verbrennungsmotor 1 jeweils gemäß den vorangehenden Ausführungsformen der Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart gesteuert/geregelt wird, dass die deaktivierungsprogrammierten Zylinder in der hinteren Bank Br durch den Zylinderdeaktivierungsschaltmechanismus 20 deaktiviert werden sollten, wobei nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert sind, während der Verbrennungsmotor 1 aufgewärmt wird, und während das Motorfahrzeug normal fährt, und auch derart, dass alle Zylinder aktiviert werden sollten, wenn es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 1 eine Kraft ausgibt, welche nicht kleiner als eine vorbestimmte Kraft ist.
Während der Verbrennungsmotor 1 aufgewärmt wird, unmittelbar nachdem er gestartet ist, werden nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert, während die übrigen Zylinder in der hinteren Bank Br deaktiviert sind. In diesem Fall öffnet der Verbrennungsmotor 1 das erste Durchflussrateneinstellventil 71, aber schließt das zweite Durchflussrateneinstellventil 81. Dadurch führt die ECU 83 eine Steuerung/Regelung durch, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf in den Bypassdurchgang 72 strömen sollte, ohne den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr zu passieren. Nachfolgend erreicht das so erwärmte Kühlmittel das Thermostat 45. Das Thermostat 45 schließt das Ventil von dem Wasserzuleitungsrohr 46, welches zu dem Kühler 47 führt und bewirkt so, dass das von dem Verbrennungsmotor 1 kommende Kühlmittel über das Bypassrohr 49 direkt in die Wasserpumpe 41 eingeleitet wird, ohne den Kühler 47 zu passieren.
Als Ergebnis zirkuliert das Kühlmittel nur durch den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf und den Bypassdurchgang 72, ohne den Kühler 47 zu passieren. Dies ermöglicht es, das Aufwärmen des Verbrennungsmotors zu beschleunigen.
Während das Motorfahrzeug normal fährt, wird der Verbrennungsmotor 1 im Betrieb gehalten, wobei nur die normal aktivierten Zylinder in der vorderen Bank Bf aktiviert sind, zum Zweck, Wert auf den Kraftstoffverbrauch zu legen. In diesem Fall schließt das Thermostat 45 das Ventil von dem Bypassrohr 49, aber öffnet das Ventil von dem Wasserzuleitungsrohr 46, welches zu dem Kühler 47 führt. Aus diesem Grund wird das von dem Verbrennungsmotor 1 zu dem Thermostat 45 herausströmende Kühlmittel gekühlt, während es den Kühler 47 passiert, und wird nachfolgend dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf zugeführt. Dies ermöglicht es, nur die vordere Bank Bf von dem Verbrennungsmotor 1 effizient zu kühlen.
Nachdem das Aufwärmen abgeschlossen ist, wobei die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf auf eine vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, werden das erste Durchflussrateneinstellventil 71 und das zweite Durchflussrateneinstellventil 81 derart gesteuert/geregelt, dass das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf in einer adäquaten Menge in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr strömen sollte, und zwar derart, dass die Menge nicht erlauben sollte, dass die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels Wf unter eine vorbestimmte niedrigste Kühlmitteltemperatur fällt.
Als Ergebnis strömt die adäquate Menge des Kühlmittels, welches den Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wf passiert hat, in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr und die deaktivierungsprogrammierten Zylinder in der hinteren Bank Bf, welche gegenwärtig nicht aktiviert sind, werden aufgewärmt gehalten. Dadurch ist die Kühlsteuer/regeleinheit 80 in der Lage, zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor 1 unvollständig aufgewärmt ist, und folglich reibungslos die Antriebszustände zu schalten, wenn der Verbrennungsmotor zu einem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Während alle Zylinder aktiviert sind, schließt der Verbrennungsmotor das erste Durchflussrateneinstellventil, aber öffnet das zweite Durchflussrateneinstellventil. Dadurch führt der Verbrennungsmotor eine Steuerung/Regelung durch, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Wasserkühlmantels in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel strömen sollte, ohne den Bypassdurchgang zu passieren. Dies ermöglicht es, alle Zylinder effizient zu kühlen.
Es sollte bemerkt werden, dass das Durchflussrateneinstellventil 81 ein einfaches EIN-AUS-Ventil sein kann.
Aufgabe: Eine einfach aufgebaute Kühlsteuer/Regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus bereitzustellen, welche Einheit in der Lage ist, die Kühlmittelströmung zu steuern/regeln und so zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor unvollständig aufgewärmt ist, wenn der Verbrennungsmotor zu seinem Betriebszustand zurückkehrt, bei dem alle Zylinder aktiviert sind.
Mittel zu Lösung: Eine Kühlsteuer/regeleinheit für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus, wobei die Kühlsteuer/regeleinheit umfasst: einen Verbindungsdurchgang 43, welcher mit einem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel Wf in Verbindung steht, welcher ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für die normal aktivierten Zylinder ausgebildet ist, und einen Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Wasserkühlmantel Wr, welcher ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für deaktivierungsprogrammierte Zylinder ausgebildet ist, welche miteinander in Verbindung stehen und durch welche das Kühlmittel strömt; einen Bypassdurchgang 52, welcher von dem Verbindungsdurchgang 43 abzweigt und welcher den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel Wr umgeht; ein Ableitungssteuer/regelventil 51, welches in einem Ableitungsabschnitt vorgesehen ist, wo der Bypassdurchgang 52 von dem Verbindungsdurchgang 43 abgezweigt ist; und ein Steuer/Regelmittel 58, um das Ableitungssteuer/regelventil 51 gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu steuern/regeln.

Claims

Kühlsteuer/regeleinheit (80) für einen wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor (1) mit einem Zylinderdeaktivierungsmechanismus (20), umfassend einen deaktivierungsprogrammierten Zylinder und einen normal aktivierten Zylinder, um die Zylinder gemäß dem Motorbetriebszustand teilweise zu deaktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlsteuer/regeleinheit (80) umfasst: einen Verbindungsdurchgang (43), durch welchen ein Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wf) und ein Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) miteinander in Verbindung stehen und durch welchen ein Kühlmittel zwischen den Mänteln (Wf, Wr) strömen gelassen wird, wobei der Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wf) ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für die normal aktivierten Zylinder ausgebildet ist, und der Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) ein Kühlmitteldurchgang ist, welcher für die deaktivierungsprogrammierten Zylinder ausgebildet ist; einen Bypassdurchgang (72), welcher von dem Verbindungsdurchgang (43) abzweigt und welcher den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) umgeht; ein erstes Durchflussrateneinstellventil (71), welches in dem Bypassdurchgang (72) vorgesehen ist; ein zweites Durchflussrateneinstellventil (81), welches an einer Stelle stromabwärts von einem Abzweigungsabschnitt vorgesehen ist, wo der Bypassdurchgang (72) von dem Verbindungsdurchgang (43) abzweigt; und ein Steuer/Regelmittel (83) zum Steuern/Regeln des ersten Durchflussrateneinstellventils (71) und des zweiten Durchflussrateneinstellventils (81) gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1), wobei der Verbrennungsmotor (1) derart gesteuert/geregelt wird, dass nur die normal aktivierten Zylinder aktiviert werden sollten, während der Verbrennungsmotor (1) aufgewärmt wird und während ein Fahrzeug normal fährt, und auch derart, dass alle Zylinder aktiviert werden sollten, während es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor (1) eine Kraft ausgibt, welche nicht kleiner als eine vorbestimmte Kraft ist, und während der Verbrennungsmotor (1) aufgewärmt wird, das Steuer/Regelmittel (83) das erste Durchflussrateneinstellventil (71) öffnet und das zweite Durchflussrateneinstellventil (81) schließt, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels (Wf) in den Bypassdurchgang (72) strömen sollte, ohne den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) zu passieren, nachdem das Aufwärmen beendet ist, wobei die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wf) auf eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, das Steuer/Regelmittel (83) das erste Durchflussrateneinstellventil (71) und das zweite Durchflussrateneinstellventil (81) derart steuert/regelt, dass das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels (Wf) in einer adäquaten Menge in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) strömen sollte, und zwar derart, sodass es die Menge nicht erlauben sollte, dass die Temperatur des Kühlmittels in dem Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wf) unter eine separat eingestellte vorbestimmte unterste Kühlmitteltemperatur fällt, und während alle Zylinder aktiviert sind, das Steuer/Regelmittel (83) das erste Durchflussrateneinstellventil (71) schließt und das zweite Durchflussrateneinstellventil (81) öffnet, damit das Kühlmittel nach dem Passieren des Normal-Aktivierter-Zylinder-Kühlmittelmantels (Wf) in den Deaktivierungsprogrammierter-Zylinder-Kühlmittelmantel (Wr) strömen sollte, ohne den Bypassdurchgang (72) zu passieren.
Kühlsteuer/regeleinheit (80) nach Anspruch 1 für den wassergekühlten Mehrzylinderverbrennungsmotor (1) mit dem Zylinderdeaktivierungsmechanismus (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) ein Verbrennungsmotor vom Vorne/Hinten-V-Typ ist, welcher in einer Weise aufgebaut ist, dass die normal aktivierten Zylinder von dem Fahrzeug nach vorne geneigt sind und die deaktivierungsprogrammierten Zylinder von dem Fahrzeug nach hinten geneigt sind, sodass der Verbrennungsmotor (1) in einer Seitenansicht eine V-Form hat.