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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und im Spezielleren ein Kühlmittelsteuerungsverfahren für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Ein Verbrennungsmotor verbrennt Luft und einen Kraftstoff innerhalb von Zylindern, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Die Verbrennung von Luft und Kraftstoff erzeugt auch Wärme und Abgas. Das von einem Motor produzierte Abgas strömt durch ein Abgassystem, bevor es in die Umgebung ausgestoßen wird.
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Ein übermäßiges Erwärmen kann die Lebensdauer des Motors, von Motorkomponenten und/oder anderen Komponenten eines Fahrzeuges verkürzen. Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor umfassen als solche in der Regel einen Motorkühler, der mit Kühlmittelkanälen innerhalb des Motors verbunden ist. Ein Motorkühlmittel zirkuliert durch die Kühlmittelkanäle und den Motorkühler. Das Motorkühlmittel absorbiert Wärme von dem Motor und transportiert die Wärme zu dem Motorkühler. Der Motorkühler überträgt Wärme von dem Motorkühlmittel auf die den Motorkühler durchströmende Luft. Das gekühlte Motorkühlmittel, welches den Motorkühler verlässt, wird zurück zu dem Motor zirkuliert. Diesbezüglich einschlägiger Stand der Technik kann beispielsweise in den Druckschriften
DE 101 61 851 A1 ,
DE 10 2010 048 467 A1 ,
DE 10 2013 200 854 A1 und
DE 199 55 302 A1 gefunden werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es wird ein Kühlmittelsteuerungsverfahren für ein Fahrzeug vorgeschlagen, das umfasst, dass: eine Kühlmittelpumpe selektiv aktiviert wird, welche ein Kühlmittel in Kühlmittelkanäle pumpt, die in einem integrierten Abgaskrümmer (IEM, vom engl. integrated exhaust manifold) eines Motors gebildet sind; und basierend auf einer ersten Temperatur eines Getriebes und einer zweiten Temperatur eines Kühlmittels innerhalb des integrierten Abgaskrümmers des Motors ein Kühlmittelventil selektiv betätigt wird, welches eine Kühlmittelströmung von den in dem IEM gebildeten Kühlmittelkanälen zu einem Getriebe-Wärmeaustauscher steuert.
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In weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass das Kühlmittelventil basierend auf zumindest einem von: einem ersten Vergleich der zweiten Temperatur und einer ersten vorbestimmten Temperatur; und einem zweiten Vergleich der ersten und der zweiten Temperatur selektiv betätigt wird.
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In noch weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass das Kühlmittelventil betätigt wird, um eine Kühlmittelströmung von den Kühlmittelkanälen zu dem Getriebe-Wärmeaustauscher zu verhindern, wenn die zweite Temperatur niedriger ist als eine erste vorbestimmte Temperatur.
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In noch weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass das Kühlmittelventil selektiv betätigt wird, um eine Kühlmittelströmung von den Kühlmittelkanälen zu dem Getriebe-Wärmeaustauscher zu ermöglichen, wenn die zweite Temperatur höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur.
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In weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass das Kühlmittelventil betätigt wird, um eine Kühlmittelströmung von den Kühlmittelkanälen zu dem Getriebe-Wärmeaustauscher zu ermöglichen, wenn die zweite Temperatur höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur und die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur.
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In noch weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass ein Thermostatventil selektiv betätigt wird, welches basierend auf der ersten Temperatur eine Kühlmittelströmung von dem Motor zu einem Motorkühler steuert.
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In noch weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass das Thermostatventil basierend auf einem Vergleich der ersten Temperatur und einer zweiten vorbestimmten Temperatur selektiv betätigt wird.
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In weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren ferner, dass das Thermostatventil betätigt wird, um eine Kühlmittelströmung von dem Motor zu dem Motorkühler zu ermöglichen, wenn die erste Temperatur höher ist als die zweite vorbestimmte Temperatur.
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In noch weiteren Merkmalen umfasst das Kühlmittelsteuerungsverfahren, dass das Thermostatventil selektiv geschlossen gehalten wird, um eine Kühlmittelströmung von dem Motor zu dem Motorkühler zu verhindern, wenn die erste Temperatur niedriger ist als eine zweite vorbestimmte Temperatur.
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In noch weiteren Merkmalen ist die zweite vorbestimmte Temperatur höher als die erste vorbestimmte Temperatur.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offensichtlich. Die detaillierte Beschreibung und spezifischen Beispiele sind nur für Illustrationszwecke vorgesehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
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1 ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
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2 ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Kühlmittel-Steuerungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
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3 ein Flussdiagramm ist, welches ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern einer Kühlmittelströmung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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In den Zeichnungen können Bezugsziffern wiederholt verwendet werden, um ähnliche und/oder gleiche Elemente zu bezeichnen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein Motor verbrennt Luft und einen Kraftstoff, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Der Motor umfasst einen integrierten Abgaskrümmer (IEM), der ein aus einer Verbrennung innerhalb von Zylindern des Motors resultierendes Abgas aufnimmt. Das Abgas strömt durch den IEM und eine oder mehrere Komponenten eines Abgassystems, bevor das Abgas in die Umgebung ausgestoßen wird.
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Ein Kühlmittelsystem zirkuliert ein Kühlmittel durch verschiedene Abschnitte des Motors wie z. B. einen Zylinderkopf, einen Motorblock und den IEM. Das Kühlmittelsystem wird traditionellerweise verwendet, um Wärme von dem Motor, Motoröl, Getriebeöl und anderen Komponenten zu absorbieren, und um Wärme an die Luft zu übertragen.
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Unter gewissen Umständen kann das Getriebeöl kalt sein, z. B., wenn ein Fahrzeug gestartet wird. Die Viskosität des Getriebeöls steht in umgekehrter Beziehung zu der Temperatur. Die Drehmomentverluste/lasten in Verbindung mit dem Getriebeöl nehmen zu, wenn die Viskosität zunimmt.
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Wenn eine IEM-Temperatur niedriger ist als eine vorbestimmte Temperatur, kann ein Kühlmittelsteuergerät gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Kühlmittelströmung von dem IEM zu einem Getriebe-Wärmeaustauscher sperren, sodass das Kühlmittel Wärme von dem IEM absorbieren kann. Wenn dieses Kühlmittel das Getriebeöl erwärmen kann, öffnet das Kühlmittelsteuergerät ein Ventil, um eine Kühlmittelströmung von dem IEM zu dem Getriebe-Wärmeaustauscher zu ermöglichen. Das durch den IEM erwärmte Kühlmittel erwärmt das durch den Getriebe-Wärmeaustauscher strömende Getriebeöl. Das Erwärmen des Getriebeöls mithilfe von Kühlmittel, welches durch den IEM erwärmt wird, kann die mit der Getriebeöltemperatur verbundenen Drehmomentverluste/lasten schneller verringern. Das Erwärmen des Getriebeöls mithilfe von Kühlmittel, welches durch den IEM erwärmt wird, kann daher den Kraftstoffverbrauch reduzieren und/oder einen oder mehrere andere Vorteile bereitstellen.
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Nunmehr Bezug nehmend auf 1 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugsystems dargestellt. Ein Motor 104 verbrennt ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff innerhalb von Zylindern, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Ein integrierter Abgaskrümmer (IEM) 106 empfängt ein aus den Zylindern abgegebenes Abgas und ist mit einem Abschnitt des Motors 104 wie z. B. einem Kopfabschnitt des Motors 104 integriert.
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Der Motor 104 gibt ein Drehmoment an ein Getriebe 108 aus. Das Getriebe 108 überträgt das Drehmoment über einen Antriebsstrang (nicht gezeigt) auf ein oder mehrere Räder eines Fahrzeuges. Ein Motorsteuerungsmodul (ECM, vom engl. engine control module) kann einen oder mehrere Motoraktuatoren steuern, um den Drehmomentausgang des Motors 104 zu regeln.
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Eine Motorölpumpe 116 zirkuliert ein Motoröl durch den Motor 104 und einen ersten Wärmeaustauscher 120. Der erste Wärmeaustauscher 120 kann als ein (Motor-)Ölkühler oder ein Öl-Wärmeaustauscher (HEX, vom engl. heat exchanger) bezeichnet werden. Wenn das Motoröl kalt ist, kann der erste Wärmeaustauscher 120 Wärme von einem durch den ersten Wärmeaustauscher 120 strömenden Kühlmittel auf das Motoröl innerhalb des ersten Wärmeaustauschers 120 übertragen. Der erste Wärmeaustauscher 120 kann Wärme von dem Motoröl auf ein durch den ersten Wärmeaustauscher 120 strömendes Kühlmittel und/oder auf den ersten Wärmeaustauscher 120 durchströmende Luft übertragen, wenn das Motoröl warm ist.
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Die Viskosität des Motoröls steht in umgekehrter Beziehung zu der Temperatur des Motoröls. Das heißt, die Viskosität des Motoröls nimmt ab, wenn die Temperatur ansteigt, und umgekehrt. Die Reibungsverluste (z. B. Drehmomentverluste) des Motors 104 in Verbindung mit dem Motoröl können abnehmen, wenn die Viskosität des Motoröls abnimmt, und umgekehrt.
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Eine Getriebeölpumpe 124 zirkuliert ein Getriebeöl durch das Getriebe 108 und einen zweiten Wärmeaustauscher 128. Der zweite Wärmeaustauscher 128 kann als ein Getriebekühler oder als ein Getriebe-Wärmeaustauscher bezeichnet werden. Wenn das Getriebeöl kalt ist, kann der zweite Wärmeaustauscher 128 Wärme von einem durch den zweiten Wärmeaustauscher 128 strömenden Kühlmittel auf das Getriebeöl innerhalb des zweiten Wärmeaustauschers 128 übertragen. Der zweite Wärmeaustauscher 128 kann Wärme von dem Getriebeöl auf ein durch den zweiten Wärmeaustauscher 128 strömendes Kühlmittel und/oder auf den zweiten Wärmeaustauscher 128 durchströmende Luft übertragen, wenn das Getriebeöl warm ist.
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Die Viskosität des Getriebeöls steht in umgekehrter Beziehung zu der Temperatur des Getriebeöls. Das heißt, die Viskosität des Getriebeöls nimmt ab, wenn die Temperatur des Getriebeöls ansteigt, und umgekehrt. Die Verluste (z. B. Drehmomentverluste) in Verbindung mit dem Getriebe 108 und dem Getriebeöl können abnehmen, wenn die Viskosität des Getriebeöls abnimmt, und umgekehrt.
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Der Motor 104 umfasst ein Vielzahl von Kanälen, durch die ein Motorkühlmittel („Kühlmittel”) strömen kann. Der Motor 104 kann z. B. einen oder mehrere Kanäle durch den Kopfabschnitt des Motors 104, einen oder mehrere Kanäle durch einen Blockabschnitt des Motors 104 und/oder einen oder mehrere Kanäle durch den IEM 106 umfassen. Der Motor 104 kann auch einen oder mehrere andere geeignete Kühlmittelkanäle umfassen.
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Wenn eine Kühlmittelmittelpumpe 132 eingeschaltet ist, pumpt die Kühlmittelpumpe 132 Kühlmittel zu den Kanälen des Motors 104 und zu einem Kühlmittelventil 136. Während die Kühlmittelpumpe 132 als eine elektrische Kühlmittelpumpe gezeigt ist und erläutert wird, kann die Kühlmittelpumpe 132 alternativ mechanisch (z. B. durch den Motor 104) angetrieben oder jede andere geeignete Art von Kühlmittelpumpe sein.
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Das Kühlmittelventil 136 kann ein Doppeleingang-Doppelausgang-Ventil oder ein oder mehrere andere geeignete Ventile umfassen. Die zwei Eingänge können sein: ein Eingang für ein von der Kühlmittelpumpe 132 ausgegebenes Kühlmittel; und ein Eingang für ein von dem IEM 106 ausgegebenes Kühlmittel sein. Das Kühlmittelventil 136 ist betätigbar, um einen der zwei Eingänge zu einer gegebenen Zeit auszuwählen. Anders ausgedrückt ist das Kühlmittelventil 136 betätigbar, um Kühlmittel zu einer gegebenen Zeit entweder von der Kühlmittelpumpe 132 oder dem IEM 106 zu empfangen. Die Auswahl eines der zwei Eingänge sperrt die Kühlmittelströmung in das Kühlmittelventil 136 von dem anderen der zwei Eingänge. Das Kühlmittelventil 136 ist auch betätigbar, um an dem ausgewählten Eingang empfangenes Kühlmittel an den ersten Wärmeaustauscher 120, an den zweiten Wärmeaustauscher 128, an sowohl den ersten als auch den zweiten Wärmeaustauscher 120 und 128 auszugeben, oder um die Kühlmittelströmung aus dem Kühlmittelventil 136 hinaus zu sperren.
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Ein Blockventil (BV) 138 kann eine Kühlmittelströmung aus dem (und damit durch den) Blockabschnitt des Motors 104 regeln. Ein Thermostatventil 140 empfängt von dem Kopfabschnitt des Motors 104 ausgegebenes Kühlmittel, von dem Blockventil 138 ausgegebenes Kühlmittel und von dem IEM 106 ausgegebenes Kühlmittel.
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Ein Heizelementventil 144 kann eine Kühlmittelströmung zu einem (und damit durch einen) dritten Wärmeaustauscher 148 regeln. Der dritte Wärmeaustauscher 148 kann auch als ein Heizelementkern bezeichnet werden. Luft kann an dem dritten Wärmeaustauscher 148 vorbei geleitet werden, um z. B. einen Fahrgastraum des Fahrzeuges zu erwärmen. In verschiedenen Anwendungen kann das Heizelementventil 144 weggelassen werden, und die Kühlmittelströmung zu dem dritten Wärmeaustauscher 148 kann über das Thermostatventil 140 geregelt werden.
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Das Thermostatventil 140 kann als ein aktives Thermostatventil bezeichnet werden. Im Gegensatz zu passiven Thermostatventilen, die automatisch öffnen und schließen, wenn eine Kühlmitteltemperatur höher bzw. niedriger ist als eine vorbestimmte Temperatur, werden aktive Thermostatventile elektrisch betätigt.
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Das Thermostatventil 140 steuert eine Kühlmittelströmung aus dem Motor 104 hinaus, eine Kühlmittelströmung zu einem vierten Wärmeaustauscher 152 und eine Kühlmittelströmung zu anderen Komponenten wie z. B. zurück zu der Kühlmittelpumpe 132. Der vierte Wärmeaustauscher 152 kann als ein Motorkühler bezeichnet werden. Das Thermostatventil 140 kann ein Einfacheingang-, ein Doppelausgang-Ventil oder ein oder mehrere andere geeignete Ventile umfassen.
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Das Kühlmittel strömt über einen ersten Kühlmittelpfad 154 von dem Thermostatventil 140 zu dem vierten Wärmeaustauscher 152. Das Kühlmittel umgeht den vierten Wärmeaustauscher 152 und strömt über einen zweiten Kühlmittelpfad 155 zurück zu der Kühlmittelpumpe 132. Das Thermostatventil 140 kann betätigt werden, um empfangenes Kühlmittel an den zweiten Kühlmittelpfad 155 auszugeben, beispielsweise wenn das empfangene Kühlmittel kühl ist oder unter einer (vorbestimmten) Schwellentemperatur liegt.
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Verschiedene Arten von Motoren können einen oder mehrere Turbolader wie z. B. einen Turbolader 156 umfassen. Ein Kühlmittel kann z. B. durch einen Teil des Turboladers 156 zirkuliert werden, um den Turbolader 156 zu kühlen.
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Ein Kühlmitteleingangstemperatursensor 170 misst eine Temperatur eines in den Motor 104 zugeführten Kühlmittels. Ein Kühlmittelausgangstemperatursensor 174 misst eine Temperatur eines aus dem Motor 104 ausgegebenen Kühlmittels. Ein Öltemperatursensor 178 misst eine Temperatur des Motoröls, z. B. innerhalb des Motors 104. Ein Getriebeöltemperatursensor 182 misst eine Temperatur des Getriebeöls, z. B. innerhalb des Getriebes 108. Ein IEM-Kühlmitteltemperatursensor 184 misst eine Temperatur eines Kühlmittels innerhalb des IEM 106. Es kann/können ein oder mehrere andere Sensoren 186 wie z. B. ein oder mehrere Motor(z. B. -block, und/oder -kopf)-Temperatursensoren ein Motorkühlerausgangstemperatursensor, ein Kurbelwellenpositionssensor, ein Luftmassen(MAF, vom engl. mass air flowrate)-Sensor, ein Einlasskrümmer-Absolutdruck(MAP, vom engl. manifold absolute pressure)-Sensor und/oder ein oder mehrere andere geeigneten Fahrzeugsensoren implementiert sein. Es kann/können auch ein oder mehrere andere Wärmeaustauscher implementiert sein, um das Kühlen und/oder Erwärmen eines (von) Fahrzeugfluids(en) und/oder -Komponenten zu unterstützen.
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Wie oben angeführt, steht die Viskosität des Getriebeöls in umgekehrter Beziehung zu der Temperatur des Getriebeöls, und Verluste können abnehmen, wenn die Viskosität des Getriebeöls abnimmt. Ein Kühlmittelsteuerungsmodul 190 (siehe auch 2) steuert eine Kühlmittelströmung, um das Getriebeöl mithilfe des aus dem IEM 106 ausgegebenen Kühlmittels zu erwärmen. Das Erwärmen des Getriebeöls mithilfe des aus dem IEM 106 ausgegebenen Kühlmittels erwärmt das Getriebeöl schnell und verringert dadurch Verluste. Während das Kühlmittelsteuerungsmodul 190 als innerhalb des ECM 112 implementiert gezeigt ist, kann/können das Kühlmittelsteuerungsmodul 190 oder ein oder mehrere Abschnitte des Kühlmittelsteuerungsmoduls 190 innerhalb eines anderen Moduls oder einzeln implementiert sein.
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Nunmehr Bezug nehmend auf 2 ist ein funktionelles Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführung des Kühlmittelsteuerungsmoduls 190 dargestellt. Ein Pumpensteuerungsmodul 204 kann die Kühlmittelpumpe 132 z. B. basierend auf einer Öltemperatur 208 und/oder einem oder mehreren anderen Parametern steuern.
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Das Pumpensteuerungsmodul 204 kann z. B. die Kühlmittelpumpe 132 deaktivieren, wenn die Öltemperatur 208 niedriger ist als eine vorbestimmte Temperatur. Das Pumpensteuerungsmodul 204 kann die Kühlmittelpumpe 132 aktivieren, wenn die Öltemperatur 208 höher ist als die vorbestimmte Temperatur. Das Deaktivieren der Kühlmittelpumpe 132, bis die Öltemperatur 208 höher ist als die vorbestimmte Temperatur, kann zulassen, dass der Motor 104 das Kühlmittel innerhalb des Motors 104 erwärmt. Wenn die Kühlmittelpumpe 132 eine mechanisch angetriebene Kühlmittelpumpe ist, kann das Pumpensteuerungsmodul 204 weggelassen werden. Die Öltemperatur 208 kann mithilfe des Öltemperatursensors 178 gemessen oder basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern bestimmt werden.
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Ein Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 steuert das Kühlmittelventil 136. Im Spezielleren steuert das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212, ob das Kühlmittelventil 136 Kühlmittel an den ersten Wärmeaustauscher 120, den zweiten Wärmeaustauscher 128, sowohl den ersten als auch den zweiten Wärmeaustauscher 120 und 128 oder weder den ersten noch den zweiten Wärmeaustauscher 128 ausgibt.
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Das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 steuert auch, ob das Kühlmittelventil 136 Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 132 oder von dem IEM 106 empfängt. Anders ausgedrückt steuert das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 auch, ob die Kühlmittelpumpe 132 Kühlmittel an das Kühlmittelventil 136 zuführt oder ob der IEM 106 Kühlmittel an das Kühlmittelventil 136 zuführt. Wenn das Kühlmittelventil 136 von der Kühlmittelpumpe 132 empfangenes Kühlmittel ausgibt, sperrt das Kühlmittelventil 136 eine Kühlmittelströmung durch den IEM 106.
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Ein Thermostatventil-Steuerungsmodul 216 steuert das Thermostatventil 140. Das Thermostatventil-Steuerungsmodul 216 kann z. B. steuern, ob das Thermostatventil 140 Kühlmittel an den ersten Kühlmittelpfad 154 und/oder an den zweiten Kühlmittelpfad 155 ausgibt.
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Ein Blockventil-Steuerungsmodul 220 kann das Blockventil 138 steuern. Das Blockventil-Steuerungsmodul 220 kann z. B. steuern, ob das Blockventil 138 offen (um eine Kühlmittelströmung durch den Blockabschnitt des Motors 104 zuzulassen) oder geschlossen ist (um eine Kühlmittelströmung durch den Blockabschnitt des Motors 104 zu verhindern).
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Ein Heizelementventil-Steuerungsmodul 224 kann das Heizelementventil 144 steuern. Das Heizelementventil-Steuerungsmodul 224 kann z. B. steuern, ob das Heizelementventil 144 offen (um eine Kühlmittelströmung durch den dritten Wärmeaustauscher 148 zuzulassen) oder geschlossen ist (um eine Kühlmittelströmung durch den dritten Wärmeaustauscher 148 zu verhindern).
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Wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 kleiner ist als eine erste vorbestimmte Temperatur, betätigt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136, um eine Kühlmittelströmung von dem IEM 106 zu dem Getriebe-Wärmeaustauscher 128 zu sperren. Das Kühlmittel innerhalb der Kanäle durch den IEM 106 kann Wärme von dem IEM 106 absorbieren. Der IEM 106 nimmt Wärme von Abgas auf, das aus der Verbrennung innerhalb des Motors 104 resultiert. Die erste vorbestimmte Temperatur kann kalibrierbar sein und kann basierend auf einer Temperatur, oberhalb der Kühlmittel, das durch den IEM 106 strömt, verwendet werden kann, um das Getriebeöl und somit das Getriebe 108 zu erwärmen, festgelegt werden. Rein beispielhaft kann die erste vorbestimmte Temperatur ungefähr 80 Grad Celsius (°C) oder eine andere geeignete Temperatur betragen. Die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 kann mithilfe des IEM-Kühlmitteltemperatursensors 184 gemessen oder basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern bestimmt werden.
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Wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur und die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als eine Getriebetemperatur 232, betätigt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136, um von dem IEM 106 ausgegebenes Kühlmittel zu empfangen. Das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 betätigt auch das Kühlmittelventil 136, um (von dem IEM 106 empfangenes) Kühlmittel an den zweiten Wärmeaustauscher 128 auszugeben, wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die vorbestimmte Temperatur, und die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die Getriebetemperatur 232. Auf diese Weise kann Kühlmittel von dem IEM 106 durch das Kühlmittelventil 136 hindurch zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 strömen.
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Wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur und die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 niedriger ist als die Getriebetemperatur 232, betätigt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136, um zu verhindern, dass Kühlmittel von dem IEM 106 zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 strömt. Rein beispielhaft kann das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136 betätigen, um Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 132 zu empfangen, wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur, und die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 niedriger ist als die Getriebetemperatur 232. Außerdem oder alternativ kann das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136 betätigen, um Kühlmittel nur an den ersten Wärmeaustauscher 120 oder weder an den ersten noch den zweiten Wärmeaustauscher 120 oder 128 auszugeben, wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur und die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 niedriger ist als die Getriebetemperatur 232.
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Der Vergleich der IEM-Kühlmitteltemperatur 228 mit der Getriebetemperatur 232 stellt sicher, dass das von dem IEM 106 ausgegebene Kühlmittel das Getriebeöl erwärmen kann. Die Getriebetemperatur 232 kann z. B. eine Getriebeöltemperatur oder eine andere geeignete Temperatur des Getriebes 108 sein. Die Getriebetemperatur 232 kann mithilfe des Getriebeöltemperatursensors 182 gemessen werden, mithilfe eines anderen Sensors gemessen werden oder kann basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern bestimmt werden. Das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 kann das Kühlmittelventil 136 auch basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern und/oder für einen oder mehrere andere Zwecke steuern.
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Das von dem IEM 106 (durch das Kühlmittelventil 136 hindurch) zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 strömende Kühlmittel erwärmt das Getriebeöl innerhalb des zweiten Wärmeaustauschers 128, und das Getriebeöl erwärmt das Getriebe 108. Das Erwärmen des Getriebeöls und des Getriebes 108 verringert Verluste in Verbindung mit dem Getriebe 108 und dem Getriebeöl. Die Verringerung der Verluste kann den Kraftstoffverbrauch herabsetzen.
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Wenn die Getriebetemperatur 232 höher ist als eine zweite vorbestimmte Temperatur, betätigt das Thermostatventil-Steuerungsmodul 216 das Thermostatventil 140, um Kühlmittel an den vierten Wärmeaustauscher 152 auszugeben. Die zweite vorbestimmte Temperatur ist höher als die erste vorbestimmte Temperatur. Rein beispielhaft kann die zweite vorbestimmte Temperatur ungefähr 110°C oder eine andere geeignete Temperatur betragen. Das Thermostatventil-Steuerungsmodul 216 kann das Thermostatventil 140 auch basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern und/oder für einen oder mehrere andere Zwecke steuern.
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Der vierte Wärmeaustauscher 152 kühlt das Kühlmittel, sodass relativ kühleres Kühlmittel an den zweiten Wärmeaustauscher 128 zum Kühlen des Getriebeöls und des Getriebes 108 bereitgestellt wird. Das relativ kühlere Kühlmittel kann auch an eine oder mehrere andere Komponenten des Fahrzeuges, z. B. den ersten Wärmeaustauscher 120, den Motor 104 und/oder den Turbolader 156, zum Kühlen bereitgestellt werden. Während das Getriebeöl als nur über den zweiten Wärmeaustauscher 128 gekühlt gezeigt ist, kann das Getriebeöl zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren anderen Wärmeaustauschern gepumpt werden, um beim Kühlen des Getriebeöls zu unterstützen, falls erforderlich.
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Nunmehr Bezug nehmend auf 3 ist ein Flussdiagramm dargestellt, welches ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern einer Kühlmittelströmung zeigt. Die Steuerung kann mit 304 beginnen, wenn die Kühlmittelpumpe 132 eingeschaltet ist. Bei 304 bestimmt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212, ob die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher ist als die erste vorbestimmte Temperatur. Wenn die Antwort bei 304 nein lautet, betätigt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136, um bei 308 die IEM-Kühlmittelströmung durch das Kühlmittelventil 136 hindurch zu sperren, und die Steuerung kann enden. Wenn die Antwort bei 304 ja lautet, setzt die Steuerung mit 312 fort. Rein beispielhaft kann die vorbestimmte Temperatur ungefähr 80°C oder eine andere geeignete Temperatur betragen, oberhalb der Kühlmittel von dem IEM 106 als warm und verfügbar betrachtet werden kann, um zum Erwärmen des Getriebeöls verwendet zu werden.
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Bei 312 kann das Thermostatventil-Steuerungsmodul 216 bestimmen, ob die Getriebetemperatur 232 niedriger ist als die zweite vorbestimmte Temperatur. Wenn die Antwort bei 312 nein lautet, wird bei 316 zugelassen, dass Kühlmittel, welches den vierten Wärmeaustauscher 152 und die Kühlmittelpumpe 132 durchströmt hat, durch das Kühlmittelventil 136 hindurch zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 strömt, um das Getriebeöl zu kühlen, und die Steuerung kann enden. Das Thermostat-Steuerungsventil 216 kann z. B. das Thermostatventil 140 bei 316 betätigen, um Kühlmittel an den vierten Wärmeaustauscher 152 auszugeben, und/oder das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 kann das Kühlmittelventil 136 betätigen, um eine Kühlmittelströmung von der Kühlmittelpumpe 132 durch das Kühlmittelventil 136 hindurch zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 zu ermöglichen. Unter bestimmten Umständen kann das Thermostatventil 140 betätigt werden, um vor 316 Kühlmittel an den vierten Wärmeaustauscher 152 auszugeben. Unter diesen Umständen kann das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136 bei 316 betätigen, um eine Kühlmittelströmung von der Kühlmittelpumpe 132 durch das Kühlmittelventil 136 hindurch zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 zu ermöglichen. Wenn die Antwort bei 312 ja lautet, kann die Steuerung mit 320 fortsetzen. Die zweite vorbestimmte Temperatur kann höher sein als die erste vorbestimmte Temperatur und kann ungefähr 110°C oder eine andere geeignete Temperatur betragen.
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Bei 320 kann das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 bestimmen, ob die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 höher sein kann als die Getriebetemperatur 232. Wenn die Antwort bei 320 nein lautet, betätigt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 bei 324 das Kühlmittelventil 136, um eine Kühlmittelströmung von dem IEM 106 zu dem zweiten Wärmeaustauscher 128 zu verhindern, und die Steuerung kann enden. Rein beispielhaft kann das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136 bei 324 betätigen, um Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 132 zu empfangen. Außerdem oder alternativ kann das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 das Kühlmittelventil 136 bei 324 steuern, um Kühlmittel nur an den ersten Wärmeaustauscher 120 oder weder an den ersten noch den zweiten Wärmeaustauscher 120 oder 128 auszugeben.
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Wenn die Antwort bei 320 ja lautet, betätigt das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 bei 327 das Kühlmittelventil 136, um von dem IEM 106 ausgegebenes Kühlmittel zu empfangen. Das Kühlmittelventil-Steuerungsmodul 212 betätigt das Kühlmittelventil 136 bei 328 auch, um (von dem IEM 106 empfangenes) Kühlmittel an den zweiten Wärmeaustauscher 128 auszugeben, wenn die IEM-Kühlmitteltemperatur 228 ist, und die Steuerung kann enden. Das durch den IEM 106 erwärmte Kühlmittel kann das Getriebeöl und das Getriebe 108 erwärmen. Während die Steuerung als endend gezeigt und erläutert ist, kann 3 für eine Regelschleife illustrativ sein, und es können Regelschleifen mit einer vorbestimmte Schleifenrate ausgeführt werden.
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Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Die umfassende Lehre der Offenbarung kann in einer Vielfalt von Formen ausgeführt werden. Wie hierin verwendet, ist die Phrase zumindest eines von A, B und C so auszulegen, dass damit eine Logik (A oder B oder C) gemeint ist, die ein nicht ausschließendes logisches ODER verwendet. Es sollte einzusehen sein, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
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In dieser Anmeldung, welche die unten stehenden Definitionen umfasst, kann der Ausdruck Modul durch den Ausdruck Schaltung ersetzt sein. Der Ausdruck Modul kann sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischte diskrete analoge/digitale Schaltung, eine kombinatorische Logikschaltung; eine wiederprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA); einen Prozessor (mehrfach genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen Code ausführt; einen Speicher (mehrfach genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen durch einen Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller oben Genannten wie z. B. in einem Systemon-Chip beziehen, Teil davon sein, oder diese umfassen.
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Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck mehrfach genutzter Prozessor beinhaltet einen einzelnen Prozessor, der einen oder alle Codes von mehreren Modulen ausführt. Der Ausdruck Gruppenprozessor beinhaltet einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einen oder alle Codes von einem oder mehreren Modulen ausführt. Der Ausdruck mehrfach genutzter Speicher beinhaltet einen einzigen Speicher, der einen oder alle Codes von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck Gruppenspeicher beinhaltet einen Speicher, der in Kombination mit zusätzlichen Speichern einen oder alle Codes von einem oder mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck Speicher kann eine Untergruppe des Ausdruckes computerlesbares Medium sein. Der Ausdruck computerlesbares Medium beinhaltet keine transitorischen elektrischen und elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und kann daher als physisch und nicht-transitorisch betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht-transitorischen, physischen, computerlesbaren Mediums umfassen einen nicht-flüchtigen Speicher, einen flüchtigen Speicher, eine magnetische Speicherung und eine optische Speicherung.
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Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, welche/s von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird/werden. Die Computerprogramme umfassen von einem Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nicht-transitorischen, physischen, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen und/oder darauf beruhen.
