DE102015011120A1

DE102015011120A1 - Kühlsystem für einen Motor, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Kühlsystems und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102015011120A1
Application number: DE102015011120.5A
Authority: DE
Inventors: Kotaro Takahashi; Nobuo Yunoki; Masahiro Naito
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2016-03-31
Also published as: JP6319018B2; US20160090896A1; US10047662B2; JP2016065514A

Abstract

Ein Kühlsystem für einen Motor wird zur Verfügung gestellt. Das Kühlsystem beinhaltet Kühlmittelströmungswege, welche einen ersten Strömungsweg und einen zweiten Strömungsweg beinhalten und wo ein Kühlmittel zirkuliert, eine Kühlmittelpumpe für ein Zirkulieren eines Kühlmittels innerhalb der Kühlmittelströmungswege, ein Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil für ein Einstellen einer Strömungsrate des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsweg, einen Temperaturdetektor für ein Detektieren einer Temperatur des Kühlmittels innerhalb des ersten Strömungswegs und eine Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung für ein Einstellen einer Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils basierend auf der Temperatur, welche durch den Temperaturdetektor detektiert wird. Der erste Strömungsweg tritt durch einen Zylinderkopf des Motors hindurch und der zweite Strömungsweg zweigt von dem ersten Strömungsweg ab und tritt durch eine Hilfseinrichtung des Motors hindurch.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem für einen Motor. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Kühlsystems und auf ein Computerprogrammprodukt.
Konventionellerweise bilden bekannte Kühlsysteme für Fahrzeuge eine Mehrzahl von Kühlmittelstromungswegen bzw. -pfaden, welche durch einen Motorkörper (Zylinderkopf oder Zylinderblock) oder hilfsweise bzw. Hilfseinrichtungen (Heizeinrichtungskern, Abgasrezirkulationsvorrichtung (EGR), etc.) hindurchtreten, und sind mit einem Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil für ein Regeln bzw. Steuern von Kühlmittelströmungsraten der entsprechenden Kühlmittelströmungswege versehen (z. B. JP2013-224643A ). Ein derartiges Kühlsystem beschränkt den Fluss bzw. den Strom des Kühlmittels in den Motorkörper durch das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil, während das Fahrzeug nach einem Kaltstart aufgewärmt wird, um einen Temperaturanstieg des Motorkörpers zu stimulieren bzw. zu unterstützen. Wenn die Temperatur des Motorkörpers hoch wird, hebt das Kühlsystem die Fluss- bzw. Strömungsbeschränkung des Kühlmittels in den Motorkörper auf, um den Motorkörper zu kühlen. Eine Wasserpumpe ist stromaufwärts von dem Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil angeordnet und gibt das Kühlmittel aus bzw. ab.
Während einer derartigen Strömungsbeschränkung befinden sich die Kühlmittelwege auf der stromaufwärtigen Seite des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils unter einem hohen hydraulischen Druck, welcher durch einen Austragsdruck der Wasserpumpe bewirkt wird. Wenn die Strömungsbeschränkung unter dem hohen hydraulischen Druck aufgehoben wird, fließt eine große Menge an Kühlmittel vorübergehend in den Motorkörper und bewirkt eine Temperaturabnahme des Motorkörpers.
Daher wird mit bzw. bei dem Kühlsystem der JP2013-224643A ein Kühlmittelströmungsweg, welcher durch die Hilfseinrichtungen hindurchtritt, jedoch nicht durch den Motorkörper hindurchtritt (nachfolgend als ”der Motorbypass-Strömungsweg” bezeichnet), vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, und das Kühlmittel wird in den Motorbypass-Strömungsweg vor einem Aufheben der Strömungsbeschränkung in dem Strömungsweg fließen gelassen, welcher durch den Motorkörper hindurchtritt (nachfolgend als ”der Strömungsweg durch den Motor” bezeichnet). Somit wird ein übermäßiges Kühlen des Motorkörpers durch die Einbringung der großen Menge an Kühlmittel aufgrund des hohen hydraulischen Drucks auf der stromaufwärtigen Seite des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils unterdrückt.
Mittlerweile ist in JP2013-224643A , wenn das Kühlmittel nicht in den Motorbypass-Strömungsweg fließt bzw. strömt (wenn das Kühlmittel in dem Motorbypass-Strömungsweg ohne ein Strömen verbleibt), die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des Motorbypass-Strömungswegs gering. Daher fließt bzw. strömt, unmittelbar nachdem das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil den Strömungsweg durch das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil umschaltet, um den Zustand, wo das Kühlmittel nicht in den Motorbypass-Strömungsweg strömt, in einen Zustand zu ändern, wo das Kühlmittel darin fließt bzw. strömt, das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches gegenwärtig in dem Motorbypass-Strömungsweg ohne ein Strömen vorliegt bzw. verweilt, in den Motorkörper und daher nimmt die Temperatur des Motorkörpers temporär bzw. vorübergehend ab und eine Zündfähigkeit des Motors kann sich verschlechtern.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Situationen gemacht und zielt darauf ab, ein Kühlsystem für einen Motor zur Verfügung zu stellen, welches ein übermäßiges Kühlen eines Motorkörpers unterdrücken bzw. vermeiden kann, wenn ein Strömungsweg bzw. -pfad eines Kühlmittels zwischen dem Motorkörper und Hilfseinrichtungen nach einem Kaltstart des Motors umgeschaltet wird.
Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erzielt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kühlsystem für einen Motor zur Verfügung gestellt. Das Kühlsystem für den Motor beinhaltet Kühlmittelströmungswege bzw. -pfade, eine Kühlmittelpumpe, ein Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil, einen Temperaturdetektor und eine Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung. Die Kühlmittelströmungswege beinhalten einen ersten Strömungsweg und einen zweiten Strömungsweg und zirkulieren ein Kühlmittel dadurch, wobei der erste Strömungsweg durch einen Zylinderkopf des Motors hindurchtritt, wobei der zweite Strömungsweg von dem ersten Strömungsweg abzweigt und durch Hilfseinrichtungen des Motors hindurchtritt. Die Kühlmittelpumpe zirkuliert das Kühlmittel innerhalb der Kühlmittelströmungswege. Das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil stellt eine Strömungsrate des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsweg ein. Der Temperaturdetektor detektiert eine Temperatur des Kühlmittels innerhalb des ersten Strömungswegs. Die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung stellt eine Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils basierend auf der Temperatur ein, welche durch den Temperaturdetektor detektiert wird. Wenn die detektierte Temperatur unter einem vorbestimmten Temperaturschwellwert ist bzw. liegt, stellt die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils auf eine von null und einer vorbestimmten kleinen Öffnung um null ein, und wenn die detektierte Temperatur eine des Temperaturschwellwerts und eines Werts darüber ist, erhöht die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils auf eine vorbestimmte Zielöffnung in einer einer schrittweisen Art und einer kontinuierlichen und zunehmenden Art.
Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf fließt, unter dem Temperaturschwellwert ist bzw. liegt, die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils auf eine von null und der vorbestimmten geringen bzw. kleinen Öffnung um null eingestellt. Somit wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf strömt, beschränkt, und es wird das Aufwärmen des Motors stimuliert bzw. unterstützt.
Darüber hinaus wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf fließt bzw. strömt, eine des Temperaturschwellwerts und eines Werts darüber ist, die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils auf die vorbestimmte Zielöffnung in einer der schritt- bzw. stufenweisen Art und der kontinuierlichen und zunehmenden Art erhöht. Somit wird die Strömungsratenbeschränkung des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf fließt, zunehmend aufgehoben und eine Temperaturabnahme (übermäßiges Kühlen) des Zylinderkopfs kann unterdrückt werden.
Spezifisch fließt bzw. strömt, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils null ist, das Kühlmittel nicht innerhalb des zweiten Strömungswegs, und wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils die vorbestimmte geringe Öffnung um null ist, ist die Strömungsrate des Kühlmittels innerhalb des zweiten Strömungswegs klein bzw. gering. In beiden Fällen wird das Kühlmittel, welches durch die Wärme des Motors nach dem Kaltstart aufgewärmt wird, an einem Fließen bzw. Strömen in den zweiten Strömungsweg gehindert bzw. darin beschränkt, und die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des zweiten Strömungswegs ist vergleichsweise gering. In einem derartigen Fall, wo die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des zweiten Strömungswegs gering bzw. niedrig ist, wird, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils erhöht wird, die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den zweiten Strömungsweg fließt bzw. strömt, erhöht, und die Menge an Kühlmittel niedriger Temperatur, welches in den ersten Strömungsweg fließt, wird erhöht. Jedoch wird mit bzw. bei der obigen Konfiguration, da die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils in einer der stufenartigen bzw. schrittweisen Weise und der kontinuierlichen und zunehmenden Weise erhöht wird, die Menge des Kühlmittels niedriger Temperatur, welches in den Zylinderkopf fließt, zunehmend erhöht. Daher wird das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs unterdrückt und es kann die Verschlechterung der Zündfähigkeit nach dem Kaltstart des Motors unterdrückt werden.
Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass ”die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils wird in der schrittweisen Art erhöht” bedeutet, dass die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils intermittierend in wenigstens zwei Stufen bzw. Schritten erhöht wird. Darüber hinaus bedeutet, ”die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils wird in der kontinuierlichen und zunehmenden Weise erhöht”, dass die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils vergleichsweise moderat und kontinuierlich erhöht wird, und bedeutet nicht stark bzw. scharf und kontinuierlich.
Die hilfsweise Einrichtung des Motors ist vorzugsweise an einem stromabwärtigen Strömungsweg des ersten Strömungswegs angeordnet, wobei der stromabwärtige Strömungsweg stromabwärts von dem Verzweigungspunkt zwischen dem ersten und zweiten Strömungsweg angeordnet ist. Das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil ist vorzugsweise mit dem stromabwärtigen Strömungsweg verbunden und behält konstant die Öffnung des Ventils relativ zu dem stromabwärtigen Strömungsweg bei einer vorbestimmten kleinen Öffnung um null bei.
Gemäß dieser Konfiguration fließt bzw. strömt, da die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils relativ zu dem stromabwärtigen Strömungsweg konstant bei der vorbestimmten kleinen Öffnung um null beibehalten wird, eine geringe Menge an Kühlmittel konstant durch den stromabwärtigen Strömungsweg. Daher kann durch ein Anordnen der hilfsweisen Einrichtung, welche ein konstantes Kühlen durch das Kühlmittel bei dem stromabwärtigen Strömungsweg erfordert, ein übermäßiges Erwärmen bzw. Überhitzen der hilfsweisen Einrichtung verhindert werden.
Die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung öffnet vorzugsweise das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil zu dem zweiten Strömungsweg bei einer vorbestimmten Öffnung, welche unter der Zielöffnung liegt, und behält die Öffnung bei, und wenn die detektierte Temperatur eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, während die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils beibehalten wird, öffnet die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil zu dem zweiten Strömungsweg, um die Zielöffnung zu erreichen.
Gemäß dieser Konfiguration wird, da die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil öffnet, um die Öffnung bei der vorbestimmten Öffnung unter der Zielöffnung für eine Weile beizubehalten, das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches innerhalb des zweiten Strömungswegs existiert bzw. vorliegt, zunehmend zu dem Zylinderkopf zugeführt. Daher kann das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs nach dem Kaltstart des Motors unterdrückt werden und es kann das Aufwärmen des Motors stimuliert werden.
Die hilfsweise Einrichtung, welche an dem zweiten Strömungsweg angeordnet ist, beinhaltet vorzugsweise einen Heizeinrichtungskern.
Gemäß dieser Konfiguration wird, obwohl die Wärme des Kühlmittels innerhalb des zweiten Strömungswegs durch den Heizeinrichtungskern aufgenommen wird, das Kühlmittel zunehmend zu dem Zylinderkopf zugeführt. Somit kann das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs nach dem Kaltstart des Motors unterdrückt werden.
Die hilfsweise Einrichtung, welche an dem zweiten Strömungsweg angeordnet ist, beinhaltet vorzugsweise einen Kühler.
Gemäß dieser Konfiguration wird, obwohl die Wärme des Kühlmittels innerhalb des zweiten Strömungswegs durch den Kühler freigegeben bzw. abgegeben wird, das Kühlmittel zunehmend zu dem Zylinderkopf zugeführt. Somit kann das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs nach dem Kaltstart des Motors unterdrückt werden.
Die Kühlmittelströmungswege beinhalten vorzugsweise einen dritten Strömungsweg, welcher durch einen Zylinderblock des Motors hindurchtritt. Das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil stellt vorzugsweise die Strömungsrate des Kühlmittels durch den zweiten und dritten Strömungsweg bzw. -pfad ein. Wenn die detektierte Temperatur unter einem vorbestimmten Schwellwert für den dritten Strömungsweg liegt, stellt die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung vorzugsweise die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils relativ zu dem dritten Strömungsweg auf eine von null und einer vorbestimmten geringen Öffnung um null ein, und wenn die detektierte Temperatur eine des vorbestimmten Temperaturschwellwerts für den dritten Strömungsweg und eines Werts darüber ist, erhöht die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung vorzugsweise die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils relativ zu dem dritten Strömungsweg auf eine vorbestimmte Zielöffnung für den dritten Strömungsweg in einer einer schrittweisen Art und einer kontinuierlichen und zunehmenden Art, wobei der vorbestimmte Temperaturschwellwert für den dritten Strömungsweg ein Wert über dem Zielschwellwert für den ersten Strömungsweg ist.
Gemäß dieser Konfiguration wird das Kühlmittel geringer Temperatur, welches innerhalb des dritten Strömungswegs existiert bzw. vorliegt, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils relativ zu dem dritten Strömungsweg eine von null und der vorbestimmten geringen Öffnung um null ist, zu dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock zunehmend durch ein Erhöhen der Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils in einer der schrittweisen Art und der kontinuierlichen und zunehmenden Art zugeführt. Somit kann das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs und des Zylinderblocks nach dem Kaltstart des Motors unterdrückt werden.
Das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil ist vorzugsweise ein Drehschieber für ein Erhöhen der Strömungsrate des Kühlmittels durch ein Erhöhen einer Öffnung davon.
Gemäß dieser Konfiguration kann, da der Drehschieber für ein Erhöhen der Strömungsrate des Kühlmittels durch ein Erhöhen der Öffnung davon als das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil verwendet wird, die Strömungsrate leicht geregelt bzw. gesteuert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Kühlsystems eines Motors zur Verfügung gestellt, wobei das Kühlsystem Kühlmittelströmungswege umfasst, beinhaltend einen ersten Strömungsweg und einen zweiten Strömungsweg, wobei der erste Strömungsweg (2) durch einen Zylinderkopf des Motors hindurchtritt und wobei der zweite Strömungsweg von dem ersten Strömungsweg abzweigt und durch eine Hilfseinrichtung des Motors hindurchtritt; wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines:
Detektierens einer Temperatur des Kühlmittels innerhalb des ersten Strömungswegs,
Einstellens einer Öffnung eines Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils auf eine von null und einer vorbestimmten kleinen Öffnung um null, wenn die detektierte Temperatur unter einem vorbestimmten Temperaturschwellwert ist bzw. liegt, und
Erhöhens der Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils auf eine vorbestimmte Zielöffnung in einer einer schrittweisen Art und einer kontinuierlichen und zunehmenden Art, wenn die detektierte Temperatur gleich dem Temperaturschwellwert oder darüber ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren darüber hinaus die Schritte eines:
Öffnens des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils zu dem zweiten Strömungsweg bei einer vorbestimmten Öffnung, welche unter der Zielöffnung liegt,
Beibehaltens der Öffnung, und
Öffnens des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils zu dem zweiten Strömungsweg, um die Zielöffnung zu erreichen, wenn die detektierte Temperatur eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, während die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils beibehalten wird.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte von irgendeinem der oben erwähnten Verfahren durchführen können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, welche einen Motor und ein Einlass- und Auslasssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
2 ist eine Ansicht, welche ein PCM, eine Eingabe- bzw. Eingangseinheit und eine Ausgabe- bzw. Ausgangseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
3 ist ein Flussdiagramm, welches eine Regelung bzw. Steuerung des Einlass- und Auslasssystems des Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
4 ist eine Ansicht, welche ein Kühlsystem des Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
5 ist ein Diagramm, welches einen Zusammenhang eines Rotationswinkels mit Öffnungen (Kommunikations- bzw. Verbindungsbereichen) eines Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
6 ist ein Flussdiagramm, welches einen Kühlmittelströmungs-Umschaltvorgang unter Kühlmittelströmungswegen bzw. -pfaden gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Öffnungsregelung bzw. -steuerung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils in einer schrittweisen Art gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
8 zeigt Diagramme, welche Zeitpunkte eines Erhöhens der Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren.
9 zeigt Diagramme, welche eine Temperaturänderung des Kühlmittels (oberes Diagramm) und eine Änderung einer Summe der Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils relativ zu den jeweiligen Strömungswegen (unteres Diagramm) illustrieren, wenn eine Aufhebung einer Strömungsratenbeschränkung für jeden der Kühlmittelströmungswege in einer schrittweisen Art gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
10 zeigt Diagramme, welche eine Temperaturänderung des Kühlmittels (oberes Diagramm) und eine Änderung einer Summe der Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils relativ zu den jeweiligen Strömungswegen (unteres Diagramm) illustrieren, wenn eine Aufhebung der Strömungsratenbeschränkung für jeden der Kühlmittelströmungswege nicht in einer schrittweisen Art durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben.
Zuerst werden ein Motor 9 und ein Einlass- und Auslasssystem davon gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Der Motor 9 ist ein Dieselmotor für ein Antreiben eines Fahrzeugs.
Der Motor 9 beinhaltet einen Zylinderblock 9a, welcher mit einer Mehrzahl von Zylindern ausgebildet ist (nur ein Zylinder ist in 1 illustriert), einen Zylinderkopf 9b, welcher auf dem Zylinderblock 9a angeordnet ist, und eine Ölwanne 9c, welche unterhalb des Zylinderblocks 9a angeordnet ist.
In jeden der Zylinder ist ein Kolben 9f, welcher mit einer Kurbelwelle 9e über eine Verbindungsstange 9d gekoppelt ist, hin- und herbewegbar eingepasst.
In dem Zylinderkopf 9b sind ein Einlassport bzw. eine Einlassöffnung 9g und ein Auslassport bzw. eine Auslassöffnung 9h für jeden der Zylinder ausgebildet. Ein Einlassventil 9j und ein Auslassventil 9k sind jeweils an der Einlass- und Auslassöffnung 9g und 9h angeordnet.
Darüber hinaus ist der Zylinderkopf 9b mit Direkteinspritzeinrichtungen 9m vom elektromagnetischen Typ für ein Einspritzen von Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder versehen. Der Kraftstoff wird zu den Direkteinspritzeinrichtungen 9m von einem Kraftstofftank über eine Kraftstoffpumpe und eine Common Rail bzw. gemeinsame Druckleitung zugeführt (keines davon ist illustriert). Die gemeinsame Druckleitung ist mit einem Kraftstoffdrucksensor 36 (siehe 2) für ein Detektieren eines Drucks des Kraftstoffs versehen.
Das Einlass- und Auslasssystem des Motors 9 beinhaltet einen Einlassdurchtritt 20 für ein Einbringen von Einlassluft in die Zylinder über die Einlassöffnungen 9g und einen Auslassdurchtritt 21 für ein Ausbringen nach auswärts von Abgas, welches innerhalb der Zylinder erzeugt wird.
Der Einlassdurchtritt 20 ist in der folgenden Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite mit einer Luftreinigungseinrichtung 22 für ein Entfernen von Staub, welcher in der Einlassluft enthalten ist, einem Kompressor bzw. Verdichter 24 eines Turboladers, einem Einlassverschlussventil 11b für ein Verschließen bzw. Herunterfahren des Einlassdurchtritts 20, einer Einlassverschlussventil-Betätigungseinrichtung 38 für ein Antreiben des Einlassverschlussventils 11b, einem Zwischenkühler 25 für ein zwangsweises Kühlen der Einlassluft bei hohem Druck und hoher Temperatur aufgrund der Verdichtung durch den Verdichter 24, und einer Zwischenkühler-Kühlmittelpumpe 26 für ein Senden bzw. Liefern des Kühlmittels zu dem Zwischenkühler 25 versehen.
Der Auslassdurchtritt 21 ist in der nachfolgenden Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite mit einer Auslass- bzw. Abgasturbine 27 des Turboladers, einem Dieseloxidationskatalysator (DOC) 28, einem Dieselteilchenfilter (DPF) 29 für ein Fangen von teilchenförmigem Material im Abgas, etc. versehen.
Darüber hinaus beinhaltet das Einlass- und Auslasssystem eine Hochdruck Abgasrezirkulations-(EGR)Vorrichtung 30 und eine Niederdruck EGR Vorrichtung 31.
Die Hochdruck EGR Vorrichtung 30 beinhaltet einen Hochdruck EGR Durchtritt 30a, welcher eine Position des Einlassdurchtritts 20 stromaufwärts von den Einlassöffnungen 9g mit einer Position des Auslassdurchtritts 21 stromabwärts von den Auslassöffnungen 9h verbindet, ein Hochdruck EGR Ventil 11a für ein Einstellen einer Fluss- bzw. Strömungsrate von Hochdruck EGR Gas durch den Hochdruck EGR Durchtritt 30a und eine Hochdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 30b für ein Antreiben bzw. Betätigen des Hochdruck EGR Ventils 11a.
Die Niederdruck EGR Vorrichtung 31 beinhaltet einen Niederdruck EGR Durchtritt 31a, welcher eine Position des Auslassdurchtritts 21 stromabwärts von dem DPF 29 mit einer Position des Einlassdurchtritts 20 stromaufwärts von dem Verdichter 24 verbindet, ein Niederdruck EGR Ventil 11d für ein Einstellen einer Fluss- bzw. Strömungsrate von Niederdruck EGR Gas durch den Niederdruck EGR Durchtritt 31a, eine Niederdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 31b für ein Antreiben des Niederdruck EGR Ventils 11d und eine Niederdruck EGR Kühleinrichtung 11c für ein Kühlen des Niederdruck EGR Gases.
Der Motor 9 und das Einlass- und Auslasssystem, welche wie oben konfiguriert sind, sind bzw. werden durch ein Antriebsstrang-Regel- bzw. -Steuermodul (PCM) 8 geregelt bzw. gesteuert. Das PCM 8 besteht aus einer CPU, wenigstens einem Speicher, einem Interface bzw. einer Schnittstelle, etc.
Wie dies in 2 illustriert ist, empfängt bzw. erhält das PCM 8 Detektionssignale von verschiedenen Sensoren. Die verschiedenen Sensoren beinhalten Einlassöffnungs-Temperatursensoren 33, welche an den Einlassöffnungen 9g festgelegt sind und für ein Detektieren von Temperaturen der Einlassluft dienen, unmittelbar bevor sie in die jeweiligen Zylinder strömt (Einlassmischung, welche Einlassluft und Abgas einhält), einen Kühlmittel-Temperatursensor 7 für ein Detektieren einer Temperatur des Kühlmittels nahe den Einlassöffnungen 9g, einen Kurbelwellenwinkelsensor 34 für ein Detektieren eines Rotations- bzw. Drehwinkels der Kurbelwelle 9e, einen Beschleunigungseinrichtungsöffnungs-Sensor 35 für ein Detektieren einer Beschleunigungseinrichtungs- bzw. Gaspedalöffnung gemäß einem Betätigungsausmaß eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals (nicht illustriert) des Fahrzeugs, den Kraftstoffdrucksensor 36 für ein Detektieren des Kraftstoffdrucks, welcher zu den Direkteinspritzeinrichtungen 9m zuzuführen ist, und einen Sauerstoffkonzentrationssensor 32 für ein Detektieren einer Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgases an einer Position stromabwärts von dem DPF 29.
Das PCM 8 bestimmt Zustände des Motors 9, des Einlass- und Auslasssystems und dgl., indem eine Vielzahl von Vorgängen basierend auf den Detektionssignalen der Sensoren durchgeführt wird, und gibt Regel- bzw. Steuersignale an die Direkteinspritzeinrichtungen 9m und die Betätigungseinrichtungen bzw. Stellglieder der verschiedenen Ventile (Einlassverschlussventil-Betätigungseinrichtung 38, Hochdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 30b, Niederdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 31b) gemäß dem Bestimmungsresultat aus.
Als nächstes wird eine Regelung bzw. Steuerung, welche durch das PCM 8 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3 beschrieben.
Zuerst liest das PCM 8 die Detektionswerte der verschiedenen Sensoren (S31).
Nachfolgend berechnet das PCM 8 eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl basierend auf dem Rotationswinkel, welcher durch den Kurbelwellenwinkelsensor 34 detektiert wird, und legt ein Zieldrehmoment basierend auf der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl und der Beschleunigungseinrichtungsöffnung fest, welche durch den Beschleunigungseinrichtungsöffnungs-Sensor 35 detektiert wird (S32).
Als nächstes legt das PCM 8 eine erforderliche Einspritzmenge an Kraftstoff basierend auf der Motorgeschwindigkeit und dem Zieldrehmoment fest (S33).
Dann wählt das PCM 8 ein Kraftstoffeinspritzmuster gemäß der erforderlichen Einspritzmenge und der Motorgeschwindigkeit aus einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzmustern aus, welche in dem Speicher vorher gespeichert sind bzw. werden (S34).
Nachfolgend legt das PCM 8 einen Kraftstoffdruck, welcher zu den Direkteinspritzeinrichtungen 9m zuzuführen ist, basierend auf der erforderlichen Einspritzmenge und der Motorgeschwindigkeit fest (S35).
Als nächstes legt das PCM 8 eine Ziel-Sauerstoffkonzentration basierend auf der erforderlichen Einspritzmenge und der Motorgeschwindigkeit fest (S36). Die Ziel-Sauerstoffkonzentration ist ein Zielwert einer Sauerstoffkonzentration der Einlassmischung, unmittelbar bevor sie in die Zylinder fließt bzw. strömt.
Dann legt das PCM 8 eine Ziel-Einlasstemperatur basierend auf der erforderlichen Einspritzmenge und der Motorgeschwindigkeit fest (S37). Die Ziel-Einlasstemperatur ist ein Zielwert einer Temperatur der Einlassmischung, unmittelbar bevor sie in die Zylinder fließt.
Nachfolgend wählt das PCM 8 einen EGR Regel- bzw. Steuermodus gemäß der erforderlichen Einspritzmenge und der Motorgeschwindigkeit aus einer Vielzahl von EGR Regel- bzw. Steuermodi, welche in dem Speicher vorab gespeichert sind (S38). Der EGR Regel- bzw. Steuermodus wird jeweils bzw. entsprechend für die Hochdruck und Niederdruck EGR Vorrichtungen 30 und 31 ausgewählt.
Als nächstes legt das PCM 8 Zustandsmengen (Hochdruck EGR Menge, Niederdruck EGR Menge und Turboladedruck) für ein Erzielen der Ziel-Sauerstoffkonzentration und der Ziel-Einlasstemperatur fest (S39).
Dann liest das PCM 8 Beschränkungsbereiche der jeweiligen Zustandsmengen aus dem Speicher aus (S40). Die Beschränkungsbereiche sind Bereiche, welche die Zustandsmengen jeweils erfüllen müssen (innerhalb welcher sie verbleiben müssen), so dass der Motor 9 und das Einlass- und Auslasssystem geeignet bzw. entsprechend arbeiten können, und die Beschränkungsbereiche sind bzw. werden in dem Speicher vorher gespeichert.
Nachfolgend bestimmt das PCM 8, ob die Zustandsmengen, welche bei S39 festgelegt bzw. eingestellt werden, jeweils innerhalb der Beschränkungsbereiche liegen (S41).
Wenn für die Zustandsmengen bestimmt wird, jeweils innerhalb der Beschränkungsbereiche zu liegen (S41: JA), gelangt die Regelung bzw. Steuerung zu S43, wo das PCM 8 Regel- bzw. Steuermengen der Direkteinspritzeinrichtungen 9m, der Einlassverschlussventil-Betätigungseinrichtung 38, der Hochdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 30b und der Niederdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 31b jeweils basierend auf den bei S39 festgelegten bzw. eingestellten Zustandsmengen festlegt.
Als nächstes regelt bzw. steuert das PCM 8 die Direkteinspritzeinrichtungen 9m, die Einlassverschlussventil-Betätigungseinrichtung 38, die Hochdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 30b und die Niederdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 31b jeweils basierend auf den eingestellten bzw. festgelegten Regel- bzw. Steuermengen (S44).
Bei S41 korrigiert, wenn für irgendeine der Zustandsmengen bestimmt wird, außerhalb des entsprechenden Beschränkungsbereichs zu sein bzw. zu liegen, das PCM 8 die Zustandsmenge auf den entsprechenden Beschränkungsbereich (S42). Beispielsweise korrigiert das PCM 8 die Zustandsmenge auf einen Beschränkungswert am nächsten zu der Zustandsmenge, welche bei S39 festgelegt wird, innerhalb des Beschränkungsbereichs. Nach S42 regelt bzw. steuert das PCM 8 die Direkteinspritzeinrichtungen 9m, die Einlassverschlussventil-Betätigungseinrichtung 38, die Hochdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 30b und die Niederdruck EGR Ventil-Betätigungseinrichtung 31b basierend auf der korrigierten Zustandsmenge (S44).
Nachfolgend wird das Kühlsystem des Motors 9 gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie dies in 4 illustriert ist, beinhaltet das Kühlsystem 1 des Motors 9 Kühlmittelströmungswege bzw. -pfade, welche einen ersten Strömungsweg 2, einen zweiten Strömungsweg 3 und einen dritten Strömungsweg 4 aufweisen, eine Kühlmittelpumpe 5, ein Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6, den Kühlmitteltemperatursensor 7 und das PCM 8. Das Kühlmittel zirkuliert innerhalb der Kühlmittelströmungswege.
Der erste Strömungsweg bzw. -pfad 2 tritt durch den Zylinderkopf 9b des Motors 9 hindurch. Der erste Strömungsweg 2 weist einen Verzweigungspunkt P1 in Richtung zu dem zweiten Strömungsweg 3 an einer Position stromabwärts von dem Zylinderkopf 9b auf. Der erste Strömungsweg 2 weist einen ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a (Pfad bzw. Weg (1)) an einer Position stromabwärts von dem Verzweigungspunkt P1 auf. Der erste hilfsweise Strömungsweg 2a tritt durch das Hochdruck EGR Ventil 11a und das Einlassverschlussventil 11b hindurch.
Der zweite Strömungsweg 3 tritt durch eine hilfsweise Einrichtung, wie beispielsweise Komponenten 11a–11f des Motors 9 hindurch. Der zweite Strömungsweg 3 weist einen Abzweigungs- bzw. Verzweigungspunkt P2 an einer Position stromabwärts von dem Verzweigungspunkt P1 auf. Der zweite Strömungsweg 3 weist einen zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a (Weg (2)) und einen dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b (Weg (4)) auf, welche beide mit dem Verzweigungspunkt P2 verbunden sind. Der zweite und dritte hilfsweise Strömungsweg 3a und 3b sind parallel zueinander an dem Verzweigungspunkt P2 angeschlossen.
Der zweite hilfsweise Strömungsweg 3a tritt durch das Niederdruck EGR Ventil 11d, die Niederdruck EGR Kühleinrichtung 11c und einen Heizeinrichtungskern 11e hindurch.
Der dritte hilfsweise Strömungsweg 3b tritt durch einen Kühler 11f hindurch.
Der dritte Strömungsweg 4 (Weg (3)) tritt durch den Zylinderblock 9a des Motors 9, eine Ölkühleinrichtung bzw. einen Ölkühler 11g und einen Automatikgetriebe-Fluidkühler (ATF) 11h hindurch.
Die Kühlmittelpumpe 5 ist eine Turbopumpe und derart strukturiert, dass ein Lauf- bzw. Pumpenrad davon indirekt mit der Kurbelwelle 9e des Motors 9 gekoppelt ist. Eine Einlassöffnung bzw. ein Einlassport 5a der Kühlmittelpumpe 5 ist mit einem stromabwärtigen Ende des ersten hilfsweisen Strömungswegs 2a, einem stromabwärtigen Ende des zweiten hilfsweisen Strömungswegs 3a, einem stromabwärtigen Ende des dritten hilfsweisen Strömungswegs 3b und einem stromabwärtigen Ende des dritten Strömungswegs 4 über das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6 verbunden. Eine Auslassöffnung bzw. ein Auslassport 5b der Kühlmittelpumpe 5 ist mit einem stromaufwärtigen Ende des ersten Strömungswegs 2 und einem stromaufwärtigen Ende des dritten Strömungswegs 4 verbunden.
Die Kühlmittelpumpe 5 saugt über die Einlassöffnung 5a das Kühlmittel innerhalb des ersten bis dritten hilfsweisen Strömungswegs 2a, 3a und 3b und des dritten Strömungswegs 4 durch ein Pumpen in Übereinstimmung mit der Rotation des Pumpenrads unter Verwendung eines Teils eines Motordrehmoments an und gibt das Kühlmittel zu dem ersten und dritten Strömungsweg 2 und 4 über die Austrags- bzw. Auslassöffnung 5b aus. Das in die Kühlmittelpumpe 5 ein- bzw. angesaugte Kühlmittel wird im Inneren der Kühlmittelpumpe 5 gemischt, bevor es ausgebracht bzw. ausgetragen wird.
Das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6 ist ein einzelner Drehschieber. Das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6 weist ein zylindrisches Gehäuse, einen zylindrischen Ventilkörper, welcher drehbar im Inneren des Gehäuses enthalten bzw. aufgenommen ist, und eine Betätigungseinrichtung bzw. ein Stellglied für ein Drehen des Ventilkörpers in einer einzigen Richtung auf. Die Betätigungseinrichtung dreht den Ventilkörper basierend auf den Regel- bzw. Steuersignalen (Antriebsspannung), welche von dem PCM 8 eingegeben werden. Vier Einlassöffnungen und vier Auslassöffnungen sind in einer Seitenfläche des Gehäuses bzw. der Ummantelung ausgebildet. Die vier Eintrags- bzw. Einlassöffnungen sind jeweils mit den stromabwärtigen Enden des ersten bis dritten hilfsweisen Strömungswegs 2a, 3a und 3b und des dritten Kühlmittelströmungswegs 4 verbunden. Die vier Austrags- bzw. Auslassöffnungen sind mit der Einlassöffnung 5a der Kühlmittelpumpe 5 verbunden.
Gekerbte Abschnitte sind in der Seitenfläche des Ventilkörpers ausgebildet. Kommunikations- bzw. Verbindungsbereiche bzw. -flächen S, welche zwischen den gekerbten Abschnitten und den Auslassöffnungen der Ummantelung bzw. des Gehäuses ausgebildet sind, sind bzw. werden individuell für den ersten bis dritten hilfsweisen Strömungsweg 2a, 3a und 3b und den dritten Strömungsweg 4 festgelegt. In der folgenden Beschreibung wird der Verbindungsbereich S für den ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a als ”der Verbindungsbereich S2a” bezeichnet, es wird der Verbindungsbereich S für den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a als ”der Verbindungsbereich S3a” bezeichnet, es wird der Verbindungsbereich S für den dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b als ”der Verbindungsbereich S3b” bezeichnet und es wird der Verbindungsbereich S für den dritten Strömungsweg 4 als ”der Verbindungsbereich S4” bezeichnet.
Der Verbindungsbereich S2a ist stabil bei einem kleinen Bereich bzw. einer kleinen Fläche nahe null unabhängig von einem Rotationswinkel des Ventilkörpers (siehe 5), welcher die Strömungsrate des Kühlmittels auf so klein wie nahezu null regeln bzw. steuern kann, so dass der Zylinderkopf 9b nicht übermäßig gekühlt wird, während auch eine Fluss- bzw. Strömungsrate sichergestellt wird, welche für ein Kühlen des Hochdruck EGR Ventils 11a und des Einlassverschlussventils 11b erforderlich ist.
Andererseits variieren die Kommunikations- bzw. Verbindungsbereiche S3a, S3b und S4 gemäß dem Rotationswinkel des Ventilkörpers (siehe 5).
Mit anderen Worten wird die Flussrate des Kühlmittels durch den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a gemäß der Änderung des Verbindungsbereichs S3a geändert (nachfolgend als ”die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 unter Bezugnahme auf den bzw. relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a” bezeichnet).
Darüber hinaus wird die Flussrate des Kühlmittels durch den dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b gemäß der Änderung des Verbindungsbereichs S3b geändert (nachfolgend als ”die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 unter Bezugnahme auf den bzw. relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b” bezeichnet).
Darüber hinaus wird die Flussrate des Kühlmittels durch den dritten Strömungsweg 4 gemäß der Änderung des Verbindungsbereichs S4 geändert (nachfolgend als ”die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 unter Bezugnahme auf den bzw. relativ zu dem dritten Strömungsweg 4” bezeichnet).
Der Kühlmitteltemperatursensor 7 detektiert die Temperatur des Kühlmittels an einer Position des ersten Strömungswegs 2 nahe dem Zylinderkopf 9b. Die Information der Temperatur, welche durch den Kühlmitteltemperatursensor 7 detektiert wird, wird zu dem PCM 8 übertragen.
Das PCM 8 weist eine Ventilregel- bzw. -steuerfunktion für ein Regeln bzw. Steuern der Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 basierend auf der Temperatur auf, welche durch den Kühlmitteltemperatursensor 7 detektiert wird.
Nachfolgend wird eine Regelung bzw. Steuerung des Kühlsystems durch das PCM 8 unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 6 beschrieben.
Es ist festzuhalten, dass in der folgenden Beschreibung die Regelung bzw. Steuerung gestartet wird, während die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b und dem dritten Strömungsweg 4 null sind (geschlossen).
Zuerst erhält das PCM 8 eine Temperatur T des Kühlmittels nahe dem Zylinderkopf 9b von dem Kühlmitteltemperatursensor 7 (S51).
Als nächstes bestimmt das PCM 8, ob die erhaltene bzw. empfangene Temperatur T unter einem ersten Temperaturschwellwert T1 ist bzw. liegt (S52). Hier ist der erste Temperaturschwellwert T1 unter einer Temperatur, bei welcher der Motor 9 von einem kalten Zustand in einen aufgewärmten Zustand nach dem Kaltstart übergeht (z. B. im Wesentlichen 80°C), mit anderen Worten eine Temperatur, während der Motor aufwärmt (bevor er vollständig aufgewärmt ist), beispielsweise etwa 50°C (siehe 8).
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, unter dem ersten Temperaturschwellwert T1 zu liegen (S52: JA), behält bei S53 das PCM 8 die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b bei etwa null bei (siehe A0 in 8), um die Strömungsrate des Kühlmittels zu beschränken, welches durch ein Teil des ersten Strömungswegs 2 auf der stromabwärtigen Seite des Verzweigungspunkts P1 fließt (nachfolgend als ”der stromaufwärtige Strömungsweg 2b des ersten Strömungswegs 2” bezeichnet), mit anderen Worten die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf 9b fließt. Somit wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den stromaufwärtigen Strömungsweg 2b des ersten Strömungswegs 2 fließt, äquivalent zu derjenigen, welche durch den ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a (Weg (1)) fließt, und wird auf so klein nahe null geregelt bzw. gesteuert (siehe A1 in 9). Daher wird eine Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 9b unterdrückt, und die Temperatur des Zylinderkopfs 9b steigt schließlich an (erster Strömungszustand in 9). Es ist festzuhalten, dass bei S53 das PCM 8 auch die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 bei null beibehält. Somit wird die Temperaturabnahme des Zylinderblocks 9a weiter unterdrückt, und die Temperatur des Zylinderblocks 9a steigt schließlich an. Dann kehrt die Regelung bzw. Steuerung zu S51 zurück.
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, die erste Schwellwerttemperatur T1 oder höher zu sein (S52: NEIN), bestimmt bei S54 das PCM 8, ob die Temperatur T unter einem zweiten Temperaturschwellwert T2 ist bzw. liegt (z. B. etwa 80°C, siehe 8). Es ist festzuhalten, dass der zweite Temperaturschwellwert T2 über dem ersten Temperaturschwellwert T1 liegt.
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, unter dem zweiten Temperaturschwellwert T2 zu liegen (S54: JA), erhöht das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a, um die Strömungsratenbeschränkung des Kühlmittels in dem ersten Strömungsweg 2 aufzuheben (S55). Dann kehrt die Regelung bzw. Steuerung zu S51 zurück.
Hier wird die Regelung bzw. Steuerung, welche bei S55 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 7 beschrieben. Zuerst stellt bei S61 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a ein, um eine vorbestimmte Öffnung zu erreichen, welche unter einer ersten Zielöffnung ist bzw. liegt (z. B. etwa 1/3 der ersten Zielöffnung, siehe A2 in 8). Es ist festzuhalten, dass die ”erste Zielöffnung”, welche hier verwendet wird, eine Zielöffnung für den aufgewärmten Zustand ist, und eine größte Öffnung (im Wesentlichen vollständig geöffneter Zustand) des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem bzw. hinsichtlich des zweiten hilfsweisen Strömungsweg(s) 3a ist.
Somit beginnt eine geringe Menge an Kühlmittel, in den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a zu fließen, und das Kühlmittel, welches durch den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a fließen gelassen wird, fließt bzw. strömt in den ersten Strömungsweg 2 über die Kühlmittelpumpe 5. Mit anderen Worten ist die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den stromaufwärtigen Strömungsweg 2b des ersten Strömungswegs 2 fließt, die Summe der Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a (Weg (1)) fließt, und der Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a (Weg (2)) fließt, wobei dies bedeutet, dass die Strömungsrate verglichen mit derjenigen bei S53 (siehe A3 in 9) ansteigt. Jedoch wird, da die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a nicht unmittelbar im Wesentlichen vollständig geöffnet wird, sondern beispielsweise auf etwa 1/3 des im Wesentlichen vollständig geöffneten Zustands geöffnet wird, gestartet, die Strömungsratenbeschränkung des Kühlmittels bei dem ersten Strömungsweg 2 schrittweise bzw. zunehmend aufzuheben.
Dann bestimmt das PCM 8, ob die Temperatur T, welche durch den Kühlmittelsensor 7 detektiert wird, dieselbe oder über einem dritten Temperaturschwellwert T3 (z. B. etwa 75°C, siehe 8) ist bzw. liegt, welcher über dem ersten Temperaturschwellwert T1, jedoch unter dem zweiten Temperaturschwellwert T2 liegt (S62).
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, dieselbe oder über dem dritten Temperaturschwellwert T3 zu sein bzw. zu liegen (S62: JA), stellt bei S63 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a ein, um die erste Zielöffnung für den aufgewärmten Zustand zu erreichen (siehe A4 in 8). Somit wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a (Weg (2)) fließt, auf eine Zielströmungsrate für den aufgewärmten Zustand (eine größte Strömungsrate für den zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a) erhöht, und demgemäß ist bzw. wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den stromaufwärtigen Strömungsweg 2b des ersten Strömungswegs 2 fließt, auch erhöht (siehe A5 in 9). Da die Strömungsrate zunehmend bzw. schrittweise in zwei Schritten von S61 und S63 erhöht wird, wird gestartet, dass die Strömungsratenbeschränkung in dem ersten Strömungsweg 2 zunehmend bzw. schrittweise aufgehoben wird (zweiter Strömungszustand in 9).
Zurückkehrend zu 6 bestimmt, wenn für die Temperatur T bestimmt wird, der zweite Temperaturschwellwert T2 oder höher zu sein (S54: NEIN), bei S56 das PCM 8, ob die Temperatur T unter einem vierten Temperaturschwellwert T4 (z. B. etwa 95°C, siehe 8) ist bzw. liegt. Es ist festzuhalten, dass der vierte Temperaturschwellwert T4 über dem dritten Temperaturschwellwert T3 liegt.
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, unter dem vierten Temperaturschwellwert T4 zu liegen (S56: JA), erhöht das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 (S57). Dann kehrt die Regelung bzw. Steuerung zu S51 zurück.
Hier wird die Regelung bzw. Steuerung, welche bei S57 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 7 beschrieben. Zuerst stellt bei S61 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 ein, um eine vorbestimmte Öffnung zu erreichen, welche unter einer zweiten Zielöffnung (z. B. etwa 1/2 der zweiten Zielöffnung, siehe A6 in 8) ist bzw. liegt. Somit beginnt eine geringe Menge an Kühlmittel, in den dritten Strömungsweg 4 zu fließen, und das Kühlmittel, welches durch den dritten Strömungsweg 4 fließen gelassen wird, fließt in den ersten und zweiten Strömungsweg 2 und 4 über die Kühlmittelpumpe 5 (siehe A7 in 9). Es ist festzuhalten, dass die ”zweite Zielöffnung”, welche hier verwendet wird, eine Zielöffnung für den aufgewärmten Zustand ist, und eine größte Öffnung (vollständig geöffneten Zustand) des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 bedeutet.
Dann bestimmt das PCM 8, ob die Temperatur T, welche durch den Kühlmittelsensor 7 detektiert wird, dieselbe oder über einem fünften Temperaturschwellwert T5 (z. B. etwa 85°C, siehe 8) ist bzw. liegt, welcher über dem zweiten Temperaturschwellwert T2, jedoch unter dem vierten Temperaturschwellwert T4 liegt (S62).
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, dieselbe oder über dem fünften Temperaturschwellwert T5 zu sein bzw. zu liegen (S62: JA), stellt bei S63 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 ein, um die zweite Zielöffnung zu erreichen (siehe A8 in 8, siehe A9 in 9). Somit wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den dritten Strömungsweg 4 (Weg (3)) fließt, auf eine Zielströmungsrate für den aufgewärmten Zustand (eine größte Strömungsrate für den dritten Strömungsweg 4) erhöht. Mit anderen Worten wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches aus dem dritten Strömungsweg 4 fließt bzw. ausströmt, zunehmend bzw. schrittweise in zwei Schritten von S61 und S63 erhöht (dritter Strömungszustand in 9).
Zurückkehrend zu 6 erhöht, wenn für die Temperatur T bestimmt wird, der vierte Temperaturschwellwert T4 oder höher zu sein (S56: NEIN), bei S58 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b. Dann kehrt die Regelung bzw. Steuerung zu S51 zurück.
Hier wird die Regelung bzw. Steuerung, welche bei S58 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 7 beschrieben. Zuerst stellt bei S61 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b ein, um eine vorbestimmte Öffnung zu erreichen, welche unter einer dritten Zielöffnung (z. B. etwa 1/2 der dritten Zielöffnung, siehe A10 in 8) ist bzw. liegt. Es ist festzuhalten, dass die ”dritte Zielöffnung”, welche hier verwendet wird, eine Zielöffnung für den aufgewärmten Zustand ist und eine größte Öffnung (vollständig geöffneten Zustand) des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu bzw. unter Bezugnahme auf den dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b bedeutet.
Somit steigt die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den stromaufwärtigen Strömungsweg 2b des ersten Strömungswegs 2 fließt, verglichen mit derjenigen bei S55 an (siehe A11 in 9). Jedoch wird, da die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b nicht unmittelbar bzw. plötzlich im Wesentlichen vollständig geöffnet wird, sondern beispielsweise etwa auf 1/2 des vollständig geöffneten Zustands geöffnet wird, gestartet, dass die Strömungsratenbeschränkung des Kühlmittels, welches bei dem ersten Strömungsweg 2 fließt, zunehmend bzw. schrittweise aufgehoben wird.
Dann bestimmt das PCM 8, ob die Temperatur T, welche durch den Kühlmittelsensor 7 detektiert wird, dieselbe oder über einem sechsten Temperaturschwellwert T6 (z. B. etwa 100°C, siehe 8) ist bzw. liegt, welcher über dem vierten Temperaturschwellwert T4 liegt (S62).
Wenn für die Temperatur T bestimmt wird, dieselbe oder über dem sechsten Temperaturschwellwert T6 zu sein bzw. zu liegen (S62: JA), stellt bei S63 das PCM 8 die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b ein, um die dritte Zielöffnung für den aufgewärmten Zustand zu erreichen (siehe A12 in 8). Somit wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b (Weg (4)) fließt, auf eine Zielströmungsrate für den aufgewärmten Zustand (eine größte Strömungsrate für den dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b) erhöht, und demgemäß wird die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den ersten Strömungsweg 2 strömt, auch erhöht (siehe A13 in 9). Mit anderen Worten wird, da die Strömungsrate zunehmend bzw. schrittweise in zwei Schritten von S61 und S63 erhöht wird, gestartet, dass die Strömungsratenbeschränkung in dem ersten Strömungsweg 2 zunehmend aufgehoben wird (vierter Strömungszustand in 9).
In diesem Hinblick fließt bzw. strömt, wie dies in 10 illustriert ist, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a von dem vollständig geschlossenen Zustand zu dem vollständig geöffneten Zustand verschoben bzw. umgestellt wird, das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches innerhalb des zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a stagniert bzw. verbleibt, auf einmal in den ersten Strömungsweg 2 und die Temperatur des Kühlmittels an dem Zylinderkopf 9b nimmt ab. Darüber hinaus fließt, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b von dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand zu dem im Wesentlichen vollständig geöffneten Zustand verschoben wird, das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches innerhalb des dritten hilfsweisen Strömungswegs 3b stagniert, auf einmal in den ersten Strömungsweg 2 und die Temperatur des Kühlmittels an dem Zylinderkopf 9b nimmt ab. Darüber hinaus fließt, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 von dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand zu dem im Wesentlichen vollständig geöffneten Zustand verschoben wird, das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches innerhalb des dritten Strömungswegs 4 stagniert, auf einmal in den ersten Strömungsweg 2 und die Temperatur des Kühlmittels an dem Zylinderkopf 9b nimmt ab. Somit kann, wenn die Temperatur des Kühlmittels an dem Zylinderkopf 9b abnimmt, das Aufwärmen des Motors 9 nicht sanft durchgeführt werden.
Wie dies oben beschrieben ist, wird gemäß dieser Ausführungsform, wenn die Temperatur des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf 9b fließt, unter dem ersten Temperaturschwellwert T1 ist bzw. liegt, da die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b im Wesentlichen auf null eingestellt sind, die Strömungsrate des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf 9b fließt, beschränkt und es wird das Aufwärmen des Motors 9 stimuliert bzw. unterstützt.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf 9b fließt, der erste Temperaturschwellwert T1 oder höher ist, wird, da die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b auf die vorbestimmten Zielöffnungen in der stufen- bzw. schrittweisen Art jeweils erhöht werden, die Strömungsratenbeschränkung des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf 9b fließt, zunehmend aufgehoben und die Temperaturabnahme (übermäßiges Kühlen) des Zylinderkopfs 9b kann unterdrückt werden.
Mit anderen Worten fließt, wenn die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b null sind, das Kühlmittel innerhalb des zweiten und dritten hilfsweisen Strömungswegs 3a und 3b nicht. Daher fließt das Kühlmittel, welches durch die Wärme bzw. Hitze des Motors 9 nach dem Kaltstart aufgewärmt ist bzw. wird, nicht in den zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b und die Temperaturen des Kühlmittels innerhalb des zweiten und dritten hilfsweisen Strömungswegs 3a und 3b sind vergleichsweise niedrig. Wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten hilfsweisen Strömungsweg 3a in einem derartigen Zustand erhöht wird (das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 geöffnet wird), beginnt das Kühlmittel, durch die zweiten hilfsweisen Strömungswege 3a zu fließen, und das Kühlmittel vergleichsweise niedriger Temperatur innerhalb des zweiten hilfsweisen Strömungswegs 3a fließt in den ersten Strömungsweg 2. Weiters beginnt, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b in einem derartigen Zustand erhöht wird (das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6 geöffnet wird), das Kühlmittel, durch den dritten hilfsweisen Strömungsweg 3b zu fließen, und das Kühlmittel vergleichsweise niedriger Temperatur innerhalb des dritten hilfsweisen Strömungswegs 3b fließt in den ersten Strömungsweg 2. Jedoch wird, da die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 in der schrittweisen Art und Weise erhöht werden, die Strömungsratenbeschränkung des Kühlmittels, welches durch den Zylinderkopf 9b fließt, zunehmend aufgehoben, und es wird die Menge an Kühlmittel vergleichsweise niedriger Temperatur, welches in den Zylinderkopf 9b fließt, zunehmend erhöht. Daher wird das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs 9b unterdrückt und die ausreichende Zündfähigkeit des Motors 9 nach dem Kaltstart kann beibehalten werden.
Da die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a konstant bei einer vorbestimmten geringen Öffnung um null beibehalten wird, fließt bzw. strömt eine geringe Menge an Kühlmittel konstant in den ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a. Daher kann durch ein Anordnen der hilfsweisen Einrichtung, welche ein konstantes Kühlen durch das Kühlmittel erfordert (z. B. das Hochdruck-EGR-Ventil 11a, das Einlassverschlussventil 11b), bei bzw. an dem ersten hilfsweisen Strömungsweg 2a das Überhitzen der hilfsweisen Einrichtung verhindert werden.
Da das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6 geöffnet wird, um bei den vorbestimmten Öffnungen unterhalb der jeweiligen Zielöffnungen für eine Weile gehalten bzw. beibehalten zu werden, wird das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches innerhalb des zweiten und dritten hilfsweisen Strömungswegs 3a und 3b und des dritten Strömungswegs 4 verbleibt, zunehmend zu dem Zylinderkopf 9b zugeführt. Daher kann das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs 9b nach dem Kaltstart unterdrückt werden und es kann das Aufwärmen des Motors 9 stimuliert werden.
Obwohl die Wärme des Kühlmittels innerhalb des zweiten hilfsweisen Strömungswegs 3a durch den Heizeinrichtungskern 11e aufgenommen wird, kann, da das Kühlmittel zunehmend zu dem Zylinderkopf 9b zugeführt wird, das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs 9b nach dem Kaltstart unterdrückt werden.
Obwohl die Wärme des Kühlmittels innerhalb des dritten hilfsweisen Strömungswegs 3b durch den Kühler 11f freigegeben bzw. abgegeben wird, kann, da das Kühlmittel zunehmend zu dem Zylinderkopf 9b zugeführt wird, das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs 9b nach dem Kaltstart unterdrückt werden.
Durch ein Erhöhen der Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 in der schrittweisen Art wird das Kühlmittel niedriger Temperatur, welches innerhalb des dritten Strömungswegs 4 verbleibt, wenn die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem dritten Strömungsweg 4 null ist, zunehmend zu dem Zylinderkopf 9b und dem Zylinderblock 9a zugeführt, und es kann daher das übermäßige Kühlen des Zylinderkopfs 9b und des Zylinderblocks 9a nach dem Kaltstart unterdrückt werden.
Da der Drehschieber, mit welchem die Kühlmittelströmungsrate höher wird, wenn die Öffnung davon erhöht wird, als das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil 6 verwendet wird, kann die Strömungsrate leicht bzw. einfach geregelt bzw. gesteuert werden.
Es ist festzuhalten, dass in dieser Ausführungsform die Strömungsrate des Kühlmittels durch den ersten Strömungsweg 2 durch ein Einstellen der Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b auf null beschränkt wird; jedoch ist dies nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Strömungsrate des Kühlmittels durch den ersten Strömungsweg 2 beschränkt werden, indem die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem zweiten und dritten hilfsweisen Strömungsweg 3a und 3b auf vorbestimmte geringe Öffnungen nahe bzw. um null eingestellt werden. Darüber hinaus kann die Strömungsrate des Kühlmittels durch den ersten Strömungsweg 2 durch ein Einstellen der Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu einem des zweiten und dritten hilfsweisen Strömungswegs 3a und 3b auf null und der Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 relativ zu dem anderen des zweiten und dritten hilfsweisen Strömungswegs 3a und 3b auf die vorbestimmte geringe Öffnung um null eingestellt werden.
In dieser Ausführungsform werden in dem zweiten, dritten und vierten Strömungszustand die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 auf die jeweiligen vorbestimmten Zielöffnungen für den aufgewärmten Zustand in den zwei Schritten bzw. Stufen erhöht; jedoch ist dies nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 auf die Zielöffnungen in drei oder mehr Schritten erhöht werden.
In dieser Ausführungsform werden die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 auf die jeweiligen vorbestimmten Zielöffnungen für den aufgewärmten Zustand in der schrittweisen Art erhöht; jedoch ist dies nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Öffnungen des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils 6 zunehmend und kontinuierlich auf die Zielöffnungen erhöht werden.
Es sollte verstanden werden, dass die Ausführungsformen hierin illustrativ und nicht beschränkend sind, da der Bereich bzw. Geltungsbereich der Erfindung durch die beigeschlossenen Ansprüche eher als durch die diesen vorangehende Beschreibung definiert wird, und dass für alle Änderungen, welche innerhalb von Grenzen und Begrenzungen der Ansprüche fallen, oder eine Äquivalenz von derartigen Grenzen und Begrenzungen davon daher beabsichtigt ist, durch die Ansprüche umfasst zu werden.
Bezugszeichenliste

1: Kühlsystem des Motors
2: erster Strömungsweg bzw. -pfad
2a: erster hilfsweiser Strömungsweg
3: zweiter Strömungsweg
3a: zweiter hilfsweiser Strömungsweg
3b: dritter hilfsweiser Strömungsweg
4: dritter Strömungsweg
5: Kühlmittelpumpe
5a: Eingangsport der Kühlmittelpumpe
5b: Ausgangsport der Kühlmittelpumpe
6: Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil
7: Kühlmitteltemperatursensor
8: PCM
9: Motor
9a: Zylinderblock
9b: Zylinderkopf
11a–f: hilfsweise Einrichtungen
11a: Hochdruck EGR Ventil
11b: Einlassverschlussventil
11c: Niederdruck EGR Kühleinrichtung
11d: Niederdruck EGR Ventil
11e: Heizeinrichtungskern
11f: Kühler
11g: Ölkühleinrichtung
11h: ATF Kühleinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-224643 A [0002, 0004, 0005]

Claims

Kühlsystem für einen Motor, umfassend: Kühlmittelströmungswege, welche einen ersten Strömungsweg (2) und einen zweiten Strömungsweg (3) beinhalten und wo ein Kühlmittel zirkuliert, wobei der erste Strömungsweg (2) durch einen Zylinderkopf (9b) des Motors hindurchtritt und der zweite Strömungsweg (3) von dem ersten Strömungsweg (2) abzweigt und durch eine Hilfseinrichtung (11a–11f) des Motors hindurchtritt; eine Kühlmittelpumpe (5) für ein Zirkulieren des Kühlmittels innerhalb der Kühlmittelströmungswege; ein Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) für ein Einstellen einer Strömungsrate des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsweg (3); einen Temperaturdetektor (7) für ein Detektieren einer Temperatur des Kühlmittels innerhalb des ersten Strömungswegs (2); und eine Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) für ein Einstellen einer Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) basierend auf der Temperatur, welche durch den Temperaturdetektor (7) detektiert wird, wobei, wenn die detektierte Temperatur unter einem vorbestimmten Temperaturschwellwert liegt, die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) auf eine von Null und einer vorbestimmten kleinen Öffnung um Null einstellt, und wenn die detektierte Temperatur eine des Temperaturschwellwerts und eines Werts darüber ist, die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) auf eine vorbestimmte Zielöffnung in einer einer schrittweisen Art und einer kontinuierlichen und zunehmenden Art erhöht.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei die Hilfseinrichtung (11a–11f) des Motors an einem stromabwärtigen Strömungsweg des ersten Strömungswegs (2) angeordnet ist, wobei der stromabwärtige Strömungsweg stromabwärts von dem Verzweigungspunkt (P1) zwischen dem ersten und zweiten Strömungsweg (2, 3) angeordnet ist, und wobei das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) mit dem stromabwärtigen Strömungsweg verbunden ist und konstant die Öffnung des Ventils (6) relativ zu dem stromabwärtigen Strömungsweg bei einer vorbestimmten kleinen Öffnung um Null beibehält.
Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) zu dem zweiten Strömungsweg (3) bei einer vorbestimmten Öffnung öffnet, welche unter der Zielöffnung liegt, und die Öffnung beibehält, und, wenn die detektierte Temperatur eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, während die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) beibehalten wird, die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) zu dem zweiten Strömungsweg (3) öffnet, um die Zielöffnung zu erreichen.
Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die hilfsweise Einrichtung (11c–11f), welche in dem zweiten Strömungsweg (3) angeordnet ist, einen Heizeinrichtungskern (11e) und/oder einen Kühler (11f) beinhaltet.
Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlmittelströmungswege auch einen dritten Strömungsweg (4) beinhalten, welcher durch einen Zylinderblock (9a) des Motors hindurchtritt, wobei das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) die Strömungsrate des Kühlmittels durch den zweiten und dritten Strömungsweg (3, 4) einstellt, und wobei, wenn die detektierte Temperatur unter einem vorbestimmten Schwellwert für den dritten Strömungsweg (4) liegt, die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) relativ zu dem dritten Strömungsweg (4) auf eine von Null und einer vorbestimmten geringen Öffnung um Null einstellt, und wenn die detektierte Temperatur eine des vorbestimmten Temperaturschwellwerts für den dritten Strömungsweg (4) und eines Werts darüber ist, die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) relativ zu dem dritten Strömungsweg (4) auf eine vorbestimmte Zielöffnung für den dritten Strömungsweg (4) in einer einer schrittweisen Art und einer kontinuierlichen und zunehmenden Art erhöht, wobei der vorbestimmte Temperaturschwellwert für den dritten Strömungsweg (4) ein Wert über dem Zielschwellwert für den ersten Strömungsweg (2) ist.
Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) ein Drehschieber für ein Erhöhen der Strömungsrate des Kühlmittels durch ein Erhöhen einer Öffnung davon ist.
Kühlsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) zu dem zweiten Strömungsweg (3) bei einer vorbestimmten Öffnung öffnet, welche unter der Zielöffnung liegt und die Öffnung beibehält, und, wenn die detektierte Temperatur eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, während die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) beibehalten wird, die Ventilregel- bzw. -steuereinrichtung (8) das Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventil (6) zu dem zweiten Strömungsweg (3) öffnet, um die Zielöffnung zu erreichen.
Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Kühlsystems eines Motors, wobei das Kühlsystem Kühlmittelströmungswege umfasst, beinhaltend einen ersten Strömungsweg (2) und einen zweiten Strömungsweg (3), wobei der erste Strömungsweg (2) durch einen Zylinderkopf (9b) des Motors hindurchtritt und wobei der zweite Strömungsweg (3) von dem ersten Strömungsweg (2) abzweigt und durch eine Hilfseinrichtung (11a–11f) des Motors hindurchtritt; wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines: Detektierens einer Temperatur des Kühlmittels innerhalb des ersten Strömungswegs (2), Einstellens einer Öffnung eines Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) auf eine von Null und einer vorbestimmten kleinen Öffnung um Null, wenn die detektierte Temperatur unter einem vorbestimmten Temperaturschwellwert liegt, und Erhöhens der Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) auf eine vorbestimmte Zielöffnung in einer einer schrittweisen Art und einer kontinuierlichen und zunehmenden Art, wenn die detektierte Temperatur gleich dem Temperaturschwellwert oder darüber ist.
Verfahren nach Anspruch 8, darüber hinaus umfassend die Schritte eines: Öffnens des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) zu dem zweiten Strömungsweg (3) bei einer vorbestimmten Öffnung, welche unter der Zielöffnung liegt, Beibehaltens der Öffnung, und Öffnens des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) zu dem zweiten Strömungsweg (3), um die Zielöffnung zu erreichen, wenn die detektierte Temperatur eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, während die Öffnung des Strömungsraten-Regel- bzw. -Steuerventils (6) beibehalten wird.
Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens der Ansprüche 8 oder 9 ausführen können.