DE102015119714A1

DE102015119714A1 - Kraftmaschinenkühlsystem und Verfahren zum Betreiben von diesem

Info

Publication number: DE102015119714A1
Application number: DE102015119714.6A
Authority: DE
Inventors: Yohei Hosokawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2016-06-23
Also published as: CN105715354A; US9988968B2; US20160177808A1; CN105715354B; JP2016114025A; JP6090301B2

Abstract

Ein Kraftmaschinenkühlsystem umfasst einen Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch eine Kraftmaschine verläuft, eine elektrische Kühlmittelpumpe, ein in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal angeordnetes elektromagnetisches Ventil und eine Steuereinheit. In dem Kraftmaschinenkühlsystem, wenn die elektrische Kühlmittelpumpe gestoppt wird und das Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abgetrennt wird, wenn das elektromagnetische Ventil geschlossen ist und sich die elektrische Kühlmittelpumpe in Betrieb befindet, wird das Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abgetrennt, wenn eine erste vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die elektrische Kühlmittelpumpe gestoppt wird. Wenn die Kraftmaschine während eines Aufwärmens der Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, wird die Stromzufuhr an das elektromagnetische Ventil abgetrennt, während der geschlossene Zustand des elektromagnetischen Ventils beibehalten wird.

Description

PRIORITÄTSINFORMATIONEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-255370 , eingereicht am 17. Dezember 2014, wobei diese hiermit durch Bezugnahme in deren Gesamtheit aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Struktur und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftmaschinenkühlsystems.
STAND DER TECHNIK
Um eine Kraftmaschine effizient zu betreiben ist es notwendig, die Kraftmaschine nach Start der Kraftmaschine auf eine angemessene Temperatur aufzuwärmen. Ein Aufwärmen der Kraftmaschine wurde durch Stoppen einer Zirkulation eines Kühlmittels, das die Kraftmaschine kühlt, und Erhöhen der Temperatur der Kraftmaschine ausgeführt. Gemäß einem weiteren Verfahren wird die Kraftmaschine durch einen Wärmeaustausch zwischen einem Abgas der Kraftmaschine und einem Kühlmittel schneller aufgewärmt, wobei das Kühlmittel unter Verwendung der Abgaswärme der Kraftmaschine erwärmt wird (siehe z. B. JP 4826502 B1 ).
Alternativ wurde ein Verfahren vorgeschlagen (z. B. JP 2011-99400 A ), gemäß dem ein Ventil zum Anpassen der Durchflussrate eines durch die Kraftmaschine fließenden Kühlmittels bereitgestellt ist. Nach einem Kaltstart der Kraftmaschine wird das Ventil zunächst geschlossen, um einen Fluss des Kühlmittels in die Kraftmaschine zu unterbinden, um die Kraftmaschine aufzuwärmen, und wenn die Temperatur der Kraftmaschine angestiegen ist, um ein bestimmtes Niveau zu erreichen, wird das Ventil geöffnet, um zuzulassen, dass das Kühlmittel durch die Kraftmaschine fließt, während das Aufwärmen der Kraftmaschine fortgesetzt wird. Wenn das Aufwärmen der Kraftmaschine beendet ist, wird ein normaler Betrieb des Bewirkens, dass das Kühlmittel durch einen Kühler fließt, um ein Überhitzen der Kraftmaschine zu verhindern, ausgeführt. Es wurde ebenso vorgeschlagen, ein elektromagnetisches Ventil als das vorstehend genannte Ventil zu verwenden. An ein solches elektromagnetisches Ventil wird eine Spannung angelegt, um einen Öffnungsgrad des Ventils zu verringern, während die Spannung abgetrennt wird, um den Öffnungsgrad des Ventils zu erhöhen (siehe z. B. JP 2014-1654 A ).
Indessen wurde in vielen Fällen eine Technologie zum intermittierenden bzw. zeitweiligen Stoppen der Kraftmaschine als eine Technologie zum Maximieren einer Kraftstoffeffizienz oder zum Minimieren eines Verbrauchs von elektrischer Energie verwendet. Wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, ist es nicht notwendig zu bewirken, dass das Kühlmittel in die Kraftmaschine fließt. Demzufolge wurde vorgeschlagen, eine elektrische Kühlmittelpumpe zusammen mit der Kraftmaschine zu stoppen, um den Energieverbrauch zu senken (siehe z. B. JP 2010-180713 A ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß dem System des Aufwärmens der Kraftmaschine kann durch Anpassen der Durchflussrate eines Kühlmittels, das durch die Kraftmaschine fließt, unter Verwendung eines elektromagnetischen Ventils, wie in der JP 2014-1654 A gezeigt ist, die elektrische Kühlmittelpumpe gestoppt werden, wie in der JP 2010-180713 A gezeigt ist, wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird. In einem solchen Fall kann eine Stromzufuhr an das elektromagnetische Ventil ebenso abgetrennt werden, um weiterhin den Energieverbrauch zu senken. Jedoch ist ein Ausstoßdruck der elektrischen Kühlmittelpumpe, unmittelbar nachdem die elektrische Kühlmittelpumpe gestoppt wird, noch nicht ausreichend abgefallen. Wenn die Stromzufuhr zum elektromagnetischen Ventil in diesem Zustand abgetrennt wird, kann der geschlossene Zustand des Ventils nicht beibehalten werden, und das elektromagnetische Ventil wird geöffnet, was dazu führt, dass Kühlmittel durch die Kraftmaschine fließt. Daher tritt das Problem auf, dass der Wärmezustand der Kraftmaschine nicht beibehalten werden kann, während die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Stromzufuhr zum elektromagnetischen Ventil abzutrennen, während der geschlossene Zustand des elektromagnetischen Ventils beibehalten wird.
Ein Kraftmaschinenkühlsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch das Innere einer Kraftmaschine verläuft, eine Kühlmittelpumpe, die konfiguriert ist, um das Kühlmittel durch den Kühlmittelzirkulationsflusskanal zu zirkulieren, ein elektromagnetisches Ventil, das in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal angeordnet ist und eine Durchflussrate des durch die Kraftmaschine verlaufenden Kühlmittels ändert, und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Kühlmittelpumpe zu starten/stoppen und das elektromagnetische Ventil zu öffnen/schließen. Um die Kühlmittelpumpe zu stoppen und das Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abzutrennen, wenn sich das elektromagnetische Ventil im geschlossenen Zustand befindet und die Kühlmittelpumpe in Betrieb ist, trennt die Steuereinheit die angelegte Spannung an das elektromagnetische Ventil ab, wenn eine erste vorbestimmte Periode verstrichen ist, nachdem die Kühlmittelpumpe gestoppt wird.
Das Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann einen Drehzahlsensor umfassen, der eine Drehzahl der Kühlmittelpumpe erfasst. Vorzugsweise kann die Steuereinheit die Spannung abtrennen, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Ist-Drehzahl der Kühlmittelpumpe, die durch den Drehzahlsensor erfasst wird, Null wird.
Das Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann einen Drehzahlsensor, der eine Drehzahl der Kühlmittelpumpe erfasst, und einen Drucksensor umfassen, der einen Ausstoßdruck der Kühlmittelpumpe erfasst. Vorzugsweise kann die Steuereinheit die erste vorbestimmte Zeitperiode oder die zweite vorbestimmte Zeitperiode gemäß einem Anstieg des Ausstoßdrucks oder der Ist-Drehzahl der Kühlmittelpumpe unmittelbar vor dem Stopp der Kühlmittelpumpe, die durch den Drucksensor bzw. den Drehzahlsensor erfasst wird, erhöhen bzw. verlängern.
In dem Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das elektromagnetische Ventil ein Gehäuse, in dem ein Ventilsitz, auf dem ein Ventilkörper sitzt, ausgebildet ist, eine elektromagnetische Spule, die an der Seite eines Einlasses des Kühlmittels des Ventilsitzes in dem Gehäuse montiert ist, und eine Feder, die den Ventilkörper in Richtung des Ventilsitzes drückt. Eine Druckkraft der Feder ist kleiner als die Kraft, die auf den Ventilkörper durch Antreiben der Pumpe in eine Richtung von dem Einlass des Kühlmittels in Richtung des Auslasses des Kühlmittels wirkt. Wenn das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule abgetrennt wird, während der Betrieb der Kühlmittelpumpe gestoppt ist, wird der Ventilkörper durch die Druckkraft der Feder auf den Ventilsitz gedrückt, um den geschlossenen Zustand beizubehalten. Wenn das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule abgetrennt wird, während sich die Kühlmittelpumpe in Betrieb befindet, wird der Ventilkörper geöffnet, um so durch den Druck des Kühlmittels von der Seite des Einlasses des Kühlmittels von dem Ventilsitz gelöst zu werden.
In dem Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gilt vorzugsweise, dass der Kühlmittelzirkulationsflusskanal einen ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch das Innere der Kraftmaschine verläuft, einen zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der die Kraftmaschine umgeht, und einen Verbindungsdurchflusskanal, der einen Kraftmaschinenauslass des ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanals mit dem zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal verbindet, umfasst. Die Kühlmittelpumpe kann konfiguriert sein, um das Kühlmittel durch den ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, den zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal und den Verbindungsdurchflusskanal zu zirkulieren. Das elektromagnetische Ventil ist im Verbindungsdurchflusskanal angeordnet und ändert eine Durchflussrate des von dem ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, durch die Kraftmaschine und zu dem zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal fließenden Kühlmittels.
Ein Verfahren des Betreibens eines Kraftmaschinenkühlsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch das Innere der Kraftmaschine verläuft, eine Kühlmittelpumpe, die das durch die Kraftmaschine verlaufende Kühlmittel gemäß einer Durchflussrate zirkuliert, und ein elektromagnetisches Ventil, das in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal angeordnet ist und die Durchflussrate des durch die Kraftmaschine verlaufenden Kühlmittels ändert. Um die Kühlmittelpumpe zu stoppen und ein Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abzutrennen, während sich das elektromagnetische Ventil in einem geschlossenen Zustand befindet und die Kühlmittelpumpe in Betrieb ist, umfasst das Verfahren des Betreibens eines solchen Kraftmaschinenkühlsystems ein Abtrennen des Anlegens einer Spannung an das elektromagnetische Ventil, wenn eine erste vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Kühlmittelpumpe gestoppt wird.
Die vorliegende Erfindung weist einen Effekt des Abtrennens des Anlegens einer Spannung an das elektromagnetische Ventil auf, während der geschlossene Zustand des elektromagnetischen Ventils beibehalten wird, wenn die Kraftmaschine während des Aufwärmens der Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Systemdarstellung, die den Aufbau eines Kraftmaschinenkühlsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist eine Querschnittsansicht eines geschlossenen Zustands eines in dem Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten elektromagnetischen Ventils;
3 ist eine Querschnittsansicht eines geöffneten Zustands des im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten elektromagnetischen Ventils;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kühlmittelfluss unmittelbar nach einem Kaltstart der Kraftmaschine in dem Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kühlmittelfluss während eines Aufwärmens der Kraftmaschine in dem Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
6 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kühlmittelfluss nach dem Aufwärmen der Kraftmaschine (während des normalen Betriebs) im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Operation des Stoppens einer elektrischen Kühlmittelpumpe (EWP) und des Abtrennens eines Anlegens einer Spannung an das elektromagnetische Ventil, wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8A ist ein Graph, der die Änderung einer Ansteueranweisung der EWP über die Zeit, wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8B ist ein Graph, der die Änderung einer Ausstoßdurchflussrate und einer Drehzahl des elektromagnetischen Ventils über die Zeit, wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8C ist ein Graph, der die Änderung einer Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils über die Zeit, wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8D ist ein Graph, der die Änderung eines Hubs des elektromagnetischen Ventils oder einer durch das elektromagnetische Ventil passierenden Durchflussrate über die Zeit, wenn die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
9 ist eine Systemdarstellung, die den Aufbau eines Kraftmaschinenkühlsystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
10 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kühlmittelfluss unmittelbar nach dem Kaltstart der Kraftmaschine im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
11 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kühlmittelfluss während eines Aufwärmens der Kraftmaschine im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
12 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kühlmittelfluss nach dem Aufwärmen der Kraftmaschine (während des normalen Betriebs) im Kraftmaschinenkühlsystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
<Systemaufbau des Kraftmaschinenkühlsystems>
Nachstehend wird ein Kraftmaschinenkühlsystem 70 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst das Kraftmaschinenkühlsystem 70 einen Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20, der durch das Innere einer Kraftmaschine 10 verläuft, eine elektrische Kühlmittelpumpe (EWP) 13, die ein Kühlmittel durch den Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 zirkuliert, ein elektromagnetisches Ventil 14, das in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 angeordnet ist und das eine Durchflussrate des durch die Kraftmaschine 10 verlaufenden Kühlmittels ändert, einen Heizeinrichtungskern 17, der in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 angeordnet ist, und eine Steuereinheit 50. Ein Kühler 11 und ein Thermostat 12 sind in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 zwischen einem Auslass der Kraftmaschine 10 und der EWP 13 angeordnet.
Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst der Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 ein Pumpenauslassrohr 21, das mit einem Auslass der EWP 13 verbunden ist, ein Kraftmaschineneinlassrohr 23, das das Pumpenauslassrohr 21 mit einem Einlass der Kraftmaschine 10 verbindet, ein Kraftmaschinenauslassrohr 24, das den Auslass der Kraftmaschine 10 mit dem Kühler 11 verbindet, ein Kühlerumgehungsrohr 35, das von einem Abzweigungspunkt 25 des Kraftmaschinenauslassrohrs 24 abzweigt, ein Kühlerauslassrohr 26, das den Kühler 11 mit dem Thermostat 12 verbindet, ein Thermostatauslassrohr 27, das das Thermostat 12 mit einem Einmündungspunkt 28 des Kühlerumgehungsrohrs 35 verbindet, und ein Pumpeneinlassrohr 29 zwischen dem Einmündungspunkt 28 und der elektrischen Kühlmittelpumpe 13. Der Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 umfasst zwei Durchflusskanäle 20a, 20b. Im Durchflusskanal 20a zirkuliert das Kühlmittel durch [die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21, das Kraftmaschineneinlassrohr 23, die Kraftmaschine 10, das Kraftmaschinenauslassrohr 24, den Abzweigungspunkt 25, den Kühler 11, das Kühlerauslassrohr 26, das Thermostat 12, das Thermostatauslassrohr 27, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13]. Im Durchflusskanal 20b verläuft das Kühlmittel durch das Kühlerumgehungsrohr 35 zwischen dem Abzweigungspunkt 25 und dem Einmündungspunkt, um durch [die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21, das Kraftmaschineneinlassrohr 23, die Kraftmaschine 10, das Kraftmaschinenauslassrohr 24, den Abzweigungspunkt 25, das Kühlerumgehungsrohr 35, das elektromagnetische Ventil 14, den Heizeinrichtungskern 17, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13] zu zirkulieren. Das in der Mitte des Kühlerumgehungsrohrs 35 angebrachte elektromagnetische Ventil 14 ist ein Ventil, das durch eine elektromagnetische Spule 15 zu öffnen/schließen ist, und ändert die Durchflussrate des durch die Kraftmaschine 10 fließenden Kühlmittels durch Öffnungs- und Schließoperationen.
Ein Temperatursensor 41, der die Temperatur des Kühlmittels in der Kraftmaschine 10 erfasst, ist an einem Kühlmittelauslass der Kraftmaschine 10 angebracht. Ein weiterer Temperatursensor 42, der ebenso die Temperatur des Kühlmittels erfasst, ist an einem Einlass des Heizeinrichtungskerns 17 des Kühlerumgehungsrohrs 35 angebracht. Ein Drehzahlsensor 44 ist an der EWP 13 angebracht, um eine Drehzahl der EWP 13 zu erfassen, während ein Drucksensor 45 an dem Pumpenauslassrohr 21 angebracht ist, um einen Ausstoßdruck der EWP 13 zu erfassen.
Die Steuereinheit 50 ist ein Computer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und eine Speichereinheit umfasst. Die EWP 13 und die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 sind mit der Steuereinheit 50 verbunden und werden durch Anweisungen von der Steuereinheit 50 angesteuert. Erfassungssignale der Temperatursensoren 41, 42, des Drehzahlsensors 44 und des Drucksensors 45 werden in die Steuereinheit 50 eingegeben. Die Steuereinheit 50 ist ebenso konfiguriert, um ein Signal von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 55 zu empfangen, die das gesamte Fahrzeug steuert, in dem die Kraftmaschine 10 montiert ist.
<Aufbau und Operation des elektromagnetischen Ventils>
Wie in 2 veranschaulicht ist, umfasst das elektromagnetische Ventil 14 einen Kühlmitteleinlass 62, einen Kühlmittelauslass 63, ein Gehäuse 61, in dem eine Kavität 64 ausgebildet ist, wobei die Kavität eine Spiralfeder 67 und einen zwischen dem Kühlmitteleinlass 62 und dem Kühlmittelauslass 63 angeordneten Ventilkörper 66 aufnimmt, einen an der Seite des Kühlmitteleinlasses 62 der Kavität 64 ausgebildeten Ventilsitz 65 und eine an der Seite des Kühlmitteleinlasses 62 des Ventilsitzes 65 angeordnete elektromagnetische Spule 15. Die Spiralfeder 67 drückt den Ventilkörper 66 in Richtung des Ventilsitzes 65. Jedoch ist die Druckkraft der Spiralfeder 67 zum Drücken des Ventilkörpers 66 auf den Ventilsitz 65 kleiner als die Kraft, die durch einen Druck des Kühlmittels bewirkt durch die Operation der EWP 13 vom Kühlmitteleinlass 62 zum Kühlmittelauslass 63 erzeugt wird. Wenn eine Spannung angelegt wird, zieht die elektromagnetische Spule 15 den Ventilkörper 66 in Richtung der Seite des Kühlmitteleinlasses 62. Die maximale Zugkraft wird an den Ventilkörper 66 durch die elektromagnetische Spule 15 angelegt, wenn der Ventilkörper 66 auf dem Ventilsitz 65 aufsitzt. Die Zugkraft verringert sich, wenn der Ventilkörper 66 von dem Ventilsitz 65 abhebt. Ein sehr kleines Loch 68 ist in der Mitte des Ventilkörpers 66 ausgebildet, um durch den Ventilkörper 66 zu verlaufen, um eine Verbindung mit dem Kühlmitteleinlass 62 und dem Kühlmittelauslass 63 herzustellen.
Das elektromagnetische Ventil 14 wird gemäß einem Betriebszustand der EWP 13 und einem Spannungsanlegezustand an das elektromagnetische Ventil 14 betätigt, um das Ventil zu öffnen/schließen. Wenn die EWP 13 gestoppt ist, sitzt der Ventilkörper 66 durch die Druckkraft der Spiralfeder 67 auf dem Ventilsitz 65, ungeachtet des Anlegens einer Spannung an die elektromagnetische Spule 15. Wie vorstehend beschrieben ist die Druckkraft der Spiralfeder 67, um den Ventilkörper 66 auf den Ventilsitz 65 zu drücken, kleiner als die Kraft, die durch den Druck des Kühlmittels bewirkt durch den Betrieb der EWP vom Kühlmitteleinlass 62 zum Kühlmittelauslass 63 erzeugt wird. Wenn daher die EWP 13 angetrieben wird, während keine Spannung an die elektromagnetische Spule 15 angelegt wird, wird der Ventilkörper 66 vom Ventilsitz 65 durch den Druck des Kühlmittels abgehoben, und das Kühlmittel fließt vom Kühlmitteleinlass 62 in Richtung des Kühlmittelauslasses 63, wie in 3 veranschaulicht ist. Wenn die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 angelegt wird, wird der Ventilkörper 66 durch die Druckkraft der Spiralfeder 67 und die Zugkraft, die durch die elektromagnetische Spule 15 verursacht wird, auf den Ventilsitz 65 gedrückt, wie in 2 veranschaulicht ist. Eine Kombination der Druckkraft und der Zugkraft ist größer als die Kraft, die auf den Ventilkörper 66 in eine Richtung in Richtung des Kühlmittelauslasses 63 aufgrund des Drucks des Kühlmittels, der an den Kühlmitteleinlass 2 angelegt wird, wenn die EWP angetrieben wird, wirkt. Wenn daher die EWP 13 angetrieben wird, während die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 angelegt ist, kann der Ventilkörper 66 auf dem Sitz verbleiben, das heißt der geschlossene Zustand des Ventils wird beibehalten. Indessen, wie in 3 veranschaulicht ist, wird die Zugkraft, die durch die elektromagnetische Spule 15 verursacht wird, um den Ventilkörper 66 anzuziehen, schwächer, wenn der Ventilkörper 66 vom Ventilsitz 65 durch den Druck des Kühlmittels abgehoben wird. Wenn der Ventilkörper 66 zu der oberen Seite der Kavität 64 durch den Druck des Kühlmittels bewegt wird, wie in 3 veranschaulicht ist, wird die Zugkraft, die durch die elektromagnetische Spule 15 verursacht wird, kleiner als die durch den Druck des Kühlmittels an den Ventilkörper 66 angelegte Kraft. Daher gilt, dass sobald das elektromagnetische Ventil 14 geöffnet ist und sich zu der oberen Seite der Kavität 64 bewegt, es nicht möglich wäre, den Ventilkörper 66 anzuziehen, um diesen auf dem Ventilsitz 65 zu platzieren, auch wenn die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 angelegt wird. In diesem Fall wird der Betrieb der EWP 13 gestoppt, um den Druck des Kühlmittels zu entfernen, der Ventilkörper 66 wird durch die Kraft der Spiralfeder 67 in Richtung des Ventilsitzes 65 bewegt, und anschließend wird der Ventilkörper 66 durch die Zugkraft der elektromagnetischen Spule 15 auf den Ventilsitz 65 gesetzt. Wie vorstehend beschrieben gilt, dass wenn der Ventilkörper 66 auf den Ventilsitz 65 gesetzt wird, ein solcher aufgesetzter Zustand so lange beibehalten werde kann, wie die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 angelegt wird, auch wenn die EWP 13 angetrieben wird. Das elektromagnetische Ventil 14 kann durch temporäres Stoppen der EWP 13, während das elektromagnetische Ventil 14 offen ist, und anschließendes Anlegen der Spannung an das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen werden. Das heißt, dass das elektromagnetische Ventil 14 durch Anlegen und Abtrennen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 geöffnet und geschlossen wird. Wenn die EWP 13 angetrieben wird, während die Spannung abgetrennt ist, wird das elektromagnetische Ventil 14 durch den Anstieg des Drucks des Kühlmittels geöffnet. Wenn die EWP gestoppt ist und die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 angelegt wird, wird das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen. Das elektromagnetische Ventil 14 behält ebenso den geschlossenen Zustand bei, auch wenn die Spannung abgetrennt ist, während die EWP 13 gestoppt ist, und ist geöffnet, wenn die Spannung abgetrennt ist, während sich die EWP 13 in Betrieb befindet. Das elektromagnetische Ventil 14 ist konfiguriert, um zu ermöglichen, dass eine kleine Menge des Kühlmittels durch das sehr kleine Loch 68, das im Ventilkörper 66 ausgebildet ist, zu fließen, auch wenn sich das elektromagnetische Ventil 14 im geschlossenen Zustand befindet. Wenn der Druck der Seite des Kühlmittelauslasses 63 höher ist als der Druck an der Seite des Kühlmitteleinlasses 62, wie in 2 veranschaulicht ist, wird der Ventilkörper 66 durch einen Fluiddruck auf den Ventilsitz 65 gedrückt und verhindert im Wesentlichen, dass Kühlmittel von der Seite des Kühlmittelauslasses 63 zu der Seite des Kühlmitteleinlasses 62 fließt. Daher ist das elektromagnetische Ventil 14 als ein elektromagnetisches Rückschlagventil oder ein Rückschlagventil mit einer elektromagnetischen Schließzustandsbeibehaltungsfunktion konfiguriert.
<Operation des Kraftmaschinenkühlsystems und ein Fluss von Kühlmittel während eines Kaltstarts der Maschine>
Nachstehend werden eine Operation und ein Kühlmittelfluss während des Kaltstarts der Kraftmaschine im vorstehend beschriebenen Kraftmaschinenkühlsystem 70 umfassend das elektromagnetische Ventil 14 beschrieben. Im Ausgangszustand sind sowohl die EWP 13 als auch die Kraftmaschine 10 gestoppt, während das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen ist und der Kühlmitteldurchfluss gestoppt ist. Das Thermostat 12 befindet sich aufgrund einer niedrigen Temperatur der Kraftmaschine 10 ebenso in einem geschlossenen Zustand.
Wenn ein Signal, das darstellt, dass die Kraftmaschine 10 gestartet wurde, von der ECU 5 in die Steuereinheit 50 eingegeben wird, schaltet die Steuereinheit 50 eine Anweisung zum Anlegen einer Spannung (Spannungsanlegeanweisung) an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 auf einen EIN-Zustand. Gemäß dieser Anweisung wird die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 angelegt, was den Ventilkörper 66 des elektromagnetischen Ventils 14 bewirkt, durch die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 15 auf den Ventilsitz 65 gezogen zu werden, wie in 2 veranschaulich ist. Anschließend gibt die Steuereinheit 50 eine Anweisung zum Starten der EWP 13 aus. Gemäß dieser Anweisung wird die EWP 13 gestartet. Weil die Spannung bereits an der elektromagnetischen Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 anliegt, wird der Ventilkörper 66 auf den Ventilsitz 65 gezogen und verbleibt im aufgesessenen Zustand, auch wenn die EWP gestartet ist und der Druck des Kühlmittels angelegt wird. In diesem Zustand befindet sich das elektromagnetische Ventil 14 im geschlossenen Zustand, wie in 4 veranschaulicht ist, und das Kühlmittel wird von der EWP 13 ausgestoßen, um durch das sehr kleine Loch 68 des Ventilkörpers 66 des elektromagnetischen Ventils 14 zu verlaufen, um durch den Durchflusskanal 20b, der durch die EWP, das Pumpenauslassrohr 21, das Kraftmaschineneinlassrohr 23, die Kraftmaschine 10, das Kühlerumgehungsrohr 35, den Heizeinrichtungskern 17, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13 zu zirkulieren (der Kühlmittelzirkulationsflusskanal ist durch einen gestrichelten Pfeil R0 in 4 angegeben). Die Durchflussrate des zirkulierenden Kühlmittels ist durch das sehr kleine Loch 68 des Ventilkörpers 66 eingeschränkt. Die Durchflussrate ist ausreichend klein, um gerade noch die Temperaturverteilung des Kühlmittels im Inneren (d. h. Kühlmittelmantel) der Kraftmaschine 10 beizubehalten, und nicht groß genug, um zum Kühlen der Kraftmaschine 10 verwendet zu werden. Als eine Folge wird die Temperatur des Kühlmittels im Inneren der Kraftmaschine 10 (z. B. dem Kühlmittelmantel) graduell erhöht, wenn Wärme durch die Verbrennung in der Kraftmaschine 10 erzeugt wird.
Wenn die durch den Temperatursensor 41 erfasste Temperatur des Kühlmittels am Kraftmaschinenauslass auf eine vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, wie etwa ungefähr 60°C, gibt die Steuereinheit 50 eine Anweisung zum Abtrennen des Anlegens der Spannung (d. h. Abschalten der Spannungsanlegeanweisung) an die elektromagnetische Spule 15 aus, um das elektromagnetische Ventil 14 zu öffnen, um zu ermöglichen, dass mehr Kühlmittel zu der Kraftmaschine 10 fließt. Gemäß dieser Anweisung wird die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 abgetrennt. Weil sich die EWP 13 in Betrieb befindet, liegt der Druck des Kühlmittels am Kühlmitteleinlass 62 des elektromagnetischen Ventils 14 an, wie in 3 veranschaulicht ist. Nach Abtrennen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 wird der Ventilkörper 66 von dem Ventilsitz 65 abgelöst und bewegt sich zu der oberen Seite der Kavität 64, um dabei das elektromagnetische Ventil 14 zu öffnen. Ein Öffnen des elektromagnetischen Ventils 14 geht einher mit einem Anstieg der Durchflussrate des Kühlmittels, das durch den vorstehend beschriebenen Durchflusskanal 20b fließt. In 5 wurde die Durchflussrate des Kühlmittels im Vergleich mit dem in 4 veranschaulichten Zustand erhöht, und der Zirkulationsflusskanal des Kühlmittels wird durch einen durchgezogenen Pfeil R1 angegeben. Zu diesem Zeitpunkt durchläuft das Kühlmittel nicht den Kühler 11 und das Thermostat 12, weil die Temperatur der Kraftmaschine 10 niedriger ist als die Temperatur, bei der das Thermostat 12 geöffnet wird.
In diesem Zustand wurde die Temperatur des durch den Durchflusskanal 20b fließenden Kühlmittels auf ungefähr 50 bis 60°C erhöht. Wenn ein Wärmen des Inneren des Fahrzeugs angefordert ist, strömt die Luft im Inneren des Fahrzeugs in den Heizeinrichtungskern 17, und die aufgewärmte Luft wird aus einer Lüftung in das Innere des Fahrzeugs geblasen. Wenn die Kraftmaschine 10 für eine Weile in diesem Zustand läuft, wird die Temperatur der Kraftmaschine 10 graduell erhöht, und die Temperatur des Kühlmittels wird ebenso erhöht. Wenn die Temperatur des Kühlmittels am Auslass der Kraftmaschine 10 auf eine Temperatur angestiegen ist, wie etwa 80°C, wird das Thermostat 12 geöffnet, und das Kühlmittel startet, durch den Durchflusskanal 20a von dem Auslass der Kraftmaschine 10 zum Kühler 11, dem Einmündungspunkt 28 und der EWP 13 zu fließen. Der Kühlmittelfluss ist durch einen durchgezogenen Pfeil R3 in 6 angegeben. Das Kühlmittel fließt durch die Durchflusskanäle 20a, 20b, und es ergibt sich ein normaler Betrieb. Die durch Durchlaufen der Kraftmaschine 10 erhöhte Temperatur des Kühlmittels wird durch den Kühler 11 reduziert.
<Operation des Kraftmaschinenkühlsystems, wenn die Maschine während eines Aufwärmens nach einem Kaltstart der Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird>
Es wird eine Operation des Kraftmaschinenkühlsystems 70, wenn die Kraftmaschine während der Aufwärmoperation nach dem Kaltstart der Kraftmaschine 10 intermittierend gestoppt wird, mit Bezugnahme auf die 7 bis 8D beschrieben. Der Kaltstart der Kraftmaschine 10 ist in den 8A bis 8D durch den Zeitpunkt t1 angegeben. Wie in Schritt S101 von 7 veranschaulicht ist, wenn die Kraftmaschine 10 im kalten Zustand gestartet wird, wird ein den Kaltstart der Kraftmaschine 10 darstellendes Signal von der ECU 55 in die Steuereinheit 50 eingegeben. Wie in Schritt S102 veranschaulicht ist, wenn das den Kaltstart der Kraftmaschine 10 darstellende Signal eingegeben wird, schaltet die Steuereinheit 50 eine Antriebsanweisung der EWP 13 von einem AUS-Zustand auf einen EIN-Zustand, wie durch eine durchgezogene Linie in 8A gezeigt ist, zum in den 8A bis 8D veranschaulichten Zeitpunkt t1, während eine Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils 14 von einem AUS-Zustand (Abtrennen der Spannung) auf einen EIN-Zustand (Anlegen der Spannung) umgeschaltet wird, wie durch eine durchgezogene Linie c in 8C angegeben ist. Demzufolge startet die EWP 13 einen Betrieb zum in den 8A bis 8D veranschaulichten Zeitpunkt t1, um die Drehzahl und den Ausstoßdruck nach dem Zeitpunkt t1 zu erhöhen, wie durch eine durchgezogene Linie b in 8B dargestellt ist. Weil die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 zum Zeitpunkt t1 angelegt wird, verbleibt das elektromagnetische Ventil 14 im geschlossenen Zustand, auch wenn die EWP 13 einen Betrieb startet. Demzufolge, wie durch eine durchgezogene Linie d von 8D gezeigt ist, wird ein Hub des elektromagnetischen Ventils 14 bei Null gehalten, und die Durchflussrate im elektromagnetischen Ventil 14 wird ebenso bei ungefähr Null gehalten. Wie mit Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, weil das Thermostat 12 ebenso unmittelbar nach dem Kaltstart der Kraftmaschine 10 geschlossen ist, zirkuliert das Kühlmittel nach dem in den 8A bis 8D veranschaulichten Zeitpunkt t1 durch den Durchflusskanal 20b, der durch den gestrichelten Pfeil R0 in 4 angegeben ist, um zu ermöglichen, dass eine sehr kleine Menge von Kühlmittel durch das Innere der Kraftmaschine 10 fließt. Die Temperatur der Kraftmaschine 10 wird durch Verbrennung des Kraftstoffs erhöht, gleich der Operation der Kraftmaschine 10 unmittelbar nach dem Kaltstart der Maschine, wie vorstehend mit Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde.
Nach dem in den 8A bis 8D veranschaulichten Zeitpunkt t1, wenn die durch den Temperatursensor 41 am Auslass der Kraftmaschine erfasste Temperatur des Kühlmittels niedriger ist als eine vorbestimmte Temperatur, wie etwa 60°C, bestimmt die Steuereinheit 50, dass die Kraftmaschine 10 aufwärmt, und behält die Spannungsanlegeanweisung in dem EIN-Zustand bei, um ein Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 fortzusetzen, um das elektromagnetische Ventil im geschlossenen Zustand zu halten. Die Steuereinheit 50 behält ebenso die EWP-Antriebsanweisung im EIN-Zustand bei, um einen Betrieb der EWP 13 fortzusetzen. In diesem Zustand, wenn das Signal zum intermittierenden Stoppen der Kraftmaschine 10 von der ECU 55 in die Steuereinheit 50 eingegeben wird, wie in Schritt S103 von 7 veranschaulicht ist, bestimmt die Steuereinheit 50, dass die Kraftmaschine 10 gemäß der Temperatur der Kraftmaschine, die niedriger ist als die vorstehend genannte vorbestimmte Temperatur (z. B. 60°C), intermittierend gestoppt wurde. Anschließend fährt der Prozess zum in 7 veranschaulichten Schritt S104 fort. Wenn die Kraftmaschine 10 intermittierend gestoppt ist, führt die ECU 55 eine Anweisung zum Stoppen der EWP 13 gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine 10 unmittelbar bevor die Kraftmaschine 10 intermittierend gestoppt wird, zu. Wenn die Steuereinheit 50 bestimmt, dass das Anweisungssignal zum Stoppen der EWP 13 von der ECU 55 in Schritt S104 von 7 eingegeben wird, fährt der Prozess zu Schritt S105 von 7 fort, sodass die Antriebsanweisung der EWP 13 von dem EIN-Zustand auf den AUS-Zustand zum Zeitpunkt t2 umgeschaltet wird, wie in 8A veranschaulicht ist, um die EWP 13 zu stoppen. Indessen, wie in 8C veranschaulicht ist, schaltet die Steuereinheit 50 nicht die Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils 14 um und behält die Anweisung in dem EIN-Zustand (Anlegen der Spannung) bei, was das elektromagnetische Ventil 14 bewirkt, im geschlossenen Zustand zu verbleiben.
Wenn die EWP 13 zum in 8A veranschaulichten Zeitpunkt t2 gestoppt wird, wird die Drehzahl der EWP 13 verringert, und der Ausstoßdruck verringert sich ebenso graduell nach dem Zeitpunkt t2, wie durch die durchgezogene Linie b von 8B angegeben ist. Wenn die Drehzahl oder der Ausstoßdruck der EWP 13 zum Zeitpunkt t4 Null wird, wie in 8B veranschaulicht ist, wird der Druck an der Seite des Kühlmitteleinlasses 62 des elektromagnetischen Ventils 14 Null. Wie vorstehend durch Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben wurde, wenn der Druck des elektromagnetischen Ventils 14 an der Seite des Kühlmitteleinlasses 62 Null beträgt, sitzt der Ventilkörper 66 durch die Presskraft der Spiralfeder 67 auf dem Ventilsitz 65 auf, und das elektromagnetische Ventil 14 ist geschlossen. Das heißt, dass der geschlossene Ventilzustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz 65 aufsitzt, kann beibehalten werden, auch ohne Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14.
Die Steuereinheit 50 schaltet die Antriebsanweisung der EWP 13 zum in 8A veranschaulichten Zeitpunkt t2 auf den AUS-Zustand um, und startet anschließend ein Zählen der ersten vorbestimmten Zeitperiode, wie in Schritt S106 von 7 veranschaulicht ist. Die erste vorbestimmte Zeitperiode ΔT1 wird durch Addieren einer Periode ΔT0 zu einer Periode ΔT1 erhalten, wobei ΔT0 die Periode zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t4 ist, bei dem die Drehzahl und der Ausstoßdruck der EWP Null wird, wie in 8C veranschaulicht ist, und ΔT1 ist eine freie Zeit. Wie in Schritt S106 von 7 veranschaulicht ist, wartet die Steuereinheit 50, bis die erste vorbestimmte Periode ΔT1 verstrichen ist. Wenn die erste vorbestimmte Periode ΔT1 verstrichen ist, fährt der Prozess zum in 7 veranschaulichten Schritt S107 zum in 8C veranschaulichten Zeitpunkt t5 fort, und die Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils 14 wird von dem EIN-Zustand (Anlegen der Spannung) auf den AUS-Zustand (Abtrennen der Spannung) zum in 8C veranschaulichten Zeitpunkt t5 umgeschaltet, wie durch eine durchgezogene Linie c in 8C dargestellt ist. Demzufolge wird das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 abgetrennt. Wie vorstehend beschrieben, weil der Ausstoßdruck nach dem Zeitpunkt t4 Null beträgt, wird der Ventilkörper 66 durch die Druckkraft der Spiralfeder 67 auf den Ventilsitz 65 gedrückt, auch wenn das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 abgetrennt wird, sodass der geschlossene Ventilzustand des elektromagnetischen Ventils 14 beibehalten wird. Wenn das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 zum Zeitpunkt t5 von 8C abgetrennt wird, wird der Hub des elektromagnetischen Ventils 14 bei Null beibehalten, wie durch die durchgezogene Linie d von 8D angegeben ist, und die Durchflussrate des durch das elektromagnetische Ventil 14 verlaufenden Kühlmittels wird ebenso bei Null gehalten. Weil der Ventilkörper 66 auf dem Ventilsitz 65 aufsitzt, wenn die EWP 13 in diesem Zustand neu gestartet wird, wird der aufgesessene Zustand des Ventilkörpers 66, der auf dem Ventilsitz 65 aufsitzt, durch die Zugkraft, die durch die elektromagnetische Spule 15 durch Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 verursacht wird, beibehalten. Es ist daher möglich zuzulassen, dass nur eine kleine Menge von Kühlmittel durch das sehr kleine Loch 68 der Kraftmaschine 10 fließt, wie durch R0 von 4 angegeben ist. Als eine Folge kann der Energieverbrauch verringert werden, während die Kraftmaschine intermittierend stoppt, und das warme Kühlmittel kann innerhalb der Kraftmaschine gehalten werden, während die Kraftmaschine 10 intermittierend stoppt. Daher wird die Kraftstoffeffizienz durch Verringern der Aufwärmzeit während des Neustarts der Kraftmaschine verbessert.
Indessen, wie durch eine gestrichelte Linie e von 8C angegeben ist, schaltet die Steuereinheit 50 die Antriebsanweisung der EWP 13 zum Zeitpunkt t2 auf den AUS-Zustand um, und schaltet die Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils 14 auf den AUS-Zustand um, um das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 abzutrennen. In diesem Zustand setzt die EWP 13 eine Rotation aufgrund der Trägheitskraft noch fort, und der Ausstoßdruck ist noch nicht abgefallen, was bewirkt, dass der Ventilkörper 66 vom Ventilsitz 65 abgehoben wird (der Hub wird erhöht), wie durch eine gestrichelte Linie f in 8D angegeben ist. Als eine Folge verläuft das Kühlmittel durch das elektromagnetische Ventil 14 und das warme, in der Kraftmaschine 10 gehaltene Kühlmittel fließt in Richtung des Äußeren der Kraftmaschine 10. Wie durch die gestrichelte Linie f in 8D angegeben ist, wird ein solcher Ausfluss des Kühlmittels nach außen kleiner, wenn die Drehzahl und der Ausstoßdruck der EWP 13 sich verringern, und wird zum Zeitpunkt t4 Null, bei dem die Drehzahl oder der Ausstoßdruck der EWP 13 Null wird.
Wie jedoch durch eine Strichpunktlinie g in 8A angegeben ist, wenn die Antriebsanweisung der EWP 13 von dem AUS-Zustand auf den EIN-Zustand umgeschaltet wird und die EWP 13 zum Zeitpunkt t3, der dem Zeitpunkt t4 vorausgeht, an dem die Drehzahl und der Ausstoßdruck der EWP 13 Null werden, neu gestartet wird, werden die Drehzahl und der Ausstoßdruck der EWP 13 erhöht, wie durch eine Strichpunktlinie h in 8B angegeben ist. Nach dem Zeitpunkt t3 wird die Distanz, um die der Ventilkörper 66 von dem Ventilsitz 65 abgehoben ist, erhöht (der Hub wird erhöht), wie durch eine Strichpunktlinie j in 8D angegeben ist, um dadurch die Durchflussrate des durch das elektromagnetische Ventil 14 verlaufenden Kühlmittels zu erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt, wie vorstehend mit Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, hat sich der Ventilkörper 66 auf die obere Seite der Kavität 64 bewegt, sodass es nicht möglich ist, dass der Ventilkörper 66 durch die Zugkraft der elektromagnetischen Spule 15 auf dem Ventilsitz 65 sitzt, auch wenn die Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 angelegt wird. Dies führt zum Ausfluss des warmen Kühlmittels, das innerhalb der Kraftmaschine 10 gehalten wird, und dem Anstieg der Aufwärmzeit der Kraftmaschine 10.
Wie vorstehend beschrieben, wenn die Kraftmaschine 10 intermittierend während eines Aufwärmens nach dem Kaltstart der Kraftmaschine 10 abgeschaltet wird, kann das Kraftmaschinenkühlsystem 70 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels das Anlegen des Stroms an das elektromagnetische Ventil 14 abtrennen, während der geschlossene Zustand des elektromagnetischen Ventils 14 gehalten wird. Es ist daher möglich, den Energieverbrauch während des intermittierenden Stoppens der Kraftmaschine 10 zu verringern und das warme Kühlmittel innerhalb der Kraftmaschine 10 zu halten. Als eine Folge kann die Kraftmaschine mit einer kürzeren Aufwärmzeit neu gestartet werden, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel trennt die Steuereinheit 50 das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 ab, nachdem die erste vorbestimmte Zeitperiode ΔT1 verstrichen ist, nachdem der Betrieb der EWP 13 gestoppt wird. Alternativ kann beispielsweise der in 1 veranschaulichte Drehzahlsensor 44 die Ist-Drehzahl der EWP 13 erfassen, um einen Zeitpunkt zu erfassen, bei dem die Ist-Drehzahl der EWP 13 Null ist, wie etwa zum in 8B veranschaulichten Zeitpunkt t4, und kann das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 abtrennen, nachdem die in 8C veranschaulichte freie Zeit ΔT2 verstrichen ist. Es kann ebenso möglich sein, dass der in 1 veranschaulichte Drucksensor 45 den Ausstoßdruck der EWP 13 erfasst, um einen Zeitpunkt zu erfassen, bei dem der Ausstoßdruck der EWP 13 Null ist, wie etwa zum in 8B veranschaulichten Zeitpunkt t4, und trennt das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 ab, nachdem die in 8C veranschaulichte freie Zeit ΔT2 verstrichen ist. Die freie Zeit ΔT2 stellt eine zweite vorbestimmte Zeitperiode dar.
Die Zeitperiode, die benötigt wird, bis die Drehzahl und der Ausstoßdruck der EWP 13 Null werden, wird gemäß dem Anstieg der Ist-Drehzahl und dem Ausstoßdruck, unmittelbar bevor die EWP 13 gestoppt wird, erhöht bzw. verlängert. Daher müssen die erste vorbestimmte Zeitperiode ΔT1 und die zweite vorbestimmte Zeitperiode ΔT2 nicht festgelegt sein, und die Ist-Drehzahl oder der Ausstoßdruck der EWP 13 können durch den Drehzahlsensor 44 oder den Drucksensor 45 überwacht werden. Wenn die Ist-Drehzahl oder der Ausstoßdruck der EWP 13 erhöht wird, kann die erste vorbestimmte Zeitperiode ΔT1 oder die zweite vorbestimmte Zeitperiode ΔT2 erhöht werden. Wenn die Ist-Drehzahl oder der Ausstoßdruck der EWP 13 verringert wird, kann die erste vorbestimmte Periode ΔT1 oder die zweite vorbestimmte Periode ΔT2 verringert werden. Als eine Folge kann die Zeit des Anlegens einer Spannung an die elektromagnetische Spule 15 verringert werden, und der Energieverbrauch kann weiterhin verringert werden, während die Kraftmaschine 10 intermittierend gestoppt wird.
<Systemaufbau eines weiteren Kraftmaschinenkühlsystems>
Als Nächstes wird ein weiteres Kraftmaschinenkühlsystem 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf die 9 bis 12 beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen sind jenen Teilen zugewiesen, die gleich den vorstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 8D Beschriebenen sind, und die Beschreibung von diesen wird nicht wiederholt. Wie in 9 veranschaulicht ist, umfasst das Kraftmaschinenkühlsystem 100 einen ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120, der durch das Innere der Kraftmaschine 10 verläuft, einen zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130, der die Kraftmaschine 10 umgeht, einen Verbindungsdurchflusskanal 34, der den Auslass der Kraftmaschine 10 des ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 120 mit dem zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 verbindet, die EWP 13, die ein Kühlmittel durch den ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120, den zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 und den Verbindungsdurchflusskanal 34 zirkuliert, das elektromagnetische Ventil 14, das in dem Verbindungsdurchflusskanal 34 angeordnet ist und eine Durchflussrate des durch eine Kraftmaschine 10 verlaufenden Kühlmittels ändert, einen Abgasrückführungs-(EGR-)Kühler 16, der ein Wärmetauscher ist, der im zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 angeordnet ist, den Heizeinrichtungskern 17, den Abgaswärmekollektor 18 und die Steuereinheit 50. Der Kühler 11 und das Thermostat 12 sind zwischen dem Auslass der Kraftmaschine 10 und der EWP 13 im ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120 angeordnet.
Wie in 9 veranschaulicht ist, umfasst der erste Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120 das Pumpenauslassrohr 21, das zwischen der EWP 13 und einem Abzweigungspunkt 22 des zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 130 verläuft, das Kraftmaschineneinlassrohr 23, das zwischen dem Abzweigungspunkt 22 und dem Einlass der Kraftmaschine 10 verläuft, das Kraftmaschinenauslassrohr 24, das den Auslass der Kraftmaschine 10 mit dem Kühler 11 verbindet, das Kühlerauslassrohr 26, das den Kühler 11 mit dem Thermostat 12 verbindet, das Thermostatauslassrohr 27, das das Thermostat 12 mit dem Einmündungspunkt 28 des zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 130 verbindet, und das Pumpeneinlassrohr 29 zwischen dem Einmündungspunkt 28 und der elektrischen Kühlmittelpumpe 13. Insbesondere ist der erste Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120 jener Durchflusskanal, in dem das Kühlmittel durch [die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21, den Abzweigungspunkt 22, das Kraftmaschineneinlassrohr 23, die Kraftmaschine 10, das Kraftmaschinenauslassrohr 24, den Kühler 11, das Kühlerauslassrohr 26, das Thermostat 12, das Thermostatauslassrohr 27, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13] zirkuliert.
Der zweite Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 umfasst ein Kraftmaschinenumgehungsrohr 31, das von dem Abzweigungspunkt 22 des ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 120 abzweigt, um die Kraftmaschine 10 zu umgehen, um einen Einmündungspunkt 32 mit dem Verbindungsdurchflusskanal 34 zu erreichen, und ein Kühlerumgehungsrohr 33, das von dem Einmündungspunkt 32 verläuft, um den Kühler 11 zu umgehen, um den Einmündungspunkt 28 des ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 120 zu erreichen. Die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21 und das Pumpeneinlassrohr 29 sind gemeinsam mit dem ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120. Das Kühlerumgehungsrohr 33 umfasst den EGR-Kühler 16, der in die Kraftmaschine 10 rückgeführtes Abgas von der Stromaufwärtsseite kühlt, den zum Aufwärmen der Luft im Inneren des Fahrzeugs verwendeten Heizeinrichtungskern 17 und einen Abgaswärmekollektor 18, der Wärme des Abgases der Kraftmaschine 10 im Kühlmittel sammelt. Daher zirkuliert der zweite Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 das Kühlmittel durch [die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21, den Abzweigungspunkt 22, das Kraftmaschinenumgehungsrohr 31, den Einmündungspunkt 32, das Kühlerumgehungsrohr 33, den EGR-Kühler 16, den Heizeinrichtungskern 17, den Abgaswärmekollektor 18, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13].
Der Verbindungsdurchflusskanal 34 ist der Kühlmitteldurchflusskanal, der den Abzweigungspunkt 25 des Kraftmaschinenauslassrohrs 24 des ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 120 mit dem Einmündungspunkt 32 des zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanals 130 verbindet, wobei das elektromagnetische Ventil 14, das durch die elektromagnetische Spule 15 angetrieben wird, um geöffnet/geschlossen zu werden, in der Mitte des Verbindungsdurchflusskanals 34 angebracht ist. Das elektromagnetische Ventil 14 ist das Ventil, das zum Öffnen/Schließen des Kühlmittelflusses (d. h. Ändern der Durchflussrate des Kühlmittels) von dem ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120 zum zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 verwendet wird. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind Temperatursensoren 42, 43, die die Temperatur des Kühlmittels erfassen, an den Einlässen des Wärmeeinrichtungskerns 17 bzw. des Abgaswärmekollektors 18 angebracht.
Das an das Kraftmaschinenkühlsystem 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels angebrachte elektromagnetische Ventil 14 ist gleich dem elektromagnetischen Ventil 14, das vorstehend mit Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben wurde, und die Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
<Operation des Kraftmaschinenkühlsystems 100 und der Durchfluss des Kühlmittels während eines Kaltstarts der Kraftmaschine>
Nachstehend werden eine Operation und ein Kühlmittelfluss während des Kaltstarts der Kraftmaschine im Kraftmaschinenkühlsystem 100 mit dem vorstehend beschriebenen Systemaufbau und dem elektromagnetischen Ventil 14 kurz beschrieben. Im Ausgangszustand sind sowohl die EWP 13 als auch die Kraftmaschine 10 gestoppt, während das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen ist und der Durchfluss des Kühlmittels ebenso gestoppt ist. Das Thermostat 12 befindet sich aufgrund der niedrigen Temperatur der Kraftmaschine 10 ebenso im geschlossenen Zustand.
Wenn ein Signal, das den Start der Kraftmaschine 10 darstellt, in die Steuereinheit 50 von der ECU eingegeben wird, legt die Steuereinheit 50 eine Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 an, um die EWP 13 zu starten. Weil die Spannung bereits an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 anliegt, wird der Ventilkörper 66 auf den Ventilsitz 65 gezogen und in dem angezogenen Zustand gehalten, auch wenn der Druck des Kühlmittels an den Ventilkörper 66 gemäß dem Start der EWP 13 angelegt wird. In diesem Zustand befindet sich das elektromagnetische Ventil 14 im geschlossenen Zustand, wie in 10 veranschaulicht ist, sodass das von der EWP 13 ausgestoßene Kühlmittel im zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 durch die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21, den Abzweigungspunkt 22, das Kraftmaschinenumgehungsrohr 31, das Kühlerumgehungsrohr 33, den EGR-Kühler 16, den Heizeinrichtungskern 17, den Abgaswärmekollektor 18, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13 zirkuliert (der Zirkulationsdurchflusskanal des Kühlmittels ist in 10 durch R12 angegeben). Indessen, wie durch einen gestrichelten Pfeil R10 in 10 angegeben ist, fließt eine sehr kleine Menge von Kühlmittel durch das sehr kleine Loch 68 des Ventilkörpers 66 des elektromagnetischen Ventils 14 von dem ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 20 zum zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 über den Verbindungsdurchflusskanal 34 durch die EWP 13, das Pumpenauslassrohr 21, den Abzweigungspunkt 22, das Kraftmaschineneinlassrohr 23, die Kraftmaschine 10, das Kraftmaschinenauslassrohr, den Verbindungsdurchflusskanal 34, das elektromagnetische Ventil 14, den Einmündungspunkt 32, das Kühlerumgehungsrohr 33, den EGR-Kühler 16, den Heizeinrichtungskern 17, den Abgaswärmekollektor 18, den Einmündungspunkt 28, das Pumpeneinlassrohr 29 und die EWP 13. Die Durchflussrate ist ausreichend, um die Temperatur des Kühlmittels innerhalb der Kraftmaschine 10 auszugleichen. Demzufolge wird die Temperatur des im Inneren (d. h. dem Wassermantel) der Kraftmaschine 10 beherbergten Kühlmittels graduell durch die durch Verbrennung in der Kraftmaschine 10 erzeugte Wärme erhöht. Indessen strömt das Abgas der Kraftmaschine 10 zum Abgaswärmekollektor 18, wo die Temperatur des Kühlmittels durch die Wärme des Abgases erhöht wird. Daher gilt, dass wenn die Temperatur der Maschine 10 niedrig ist und die Last unmittelbar nach dem Start der Kraftmaschine 10 niedrig ist, die Temperatur der Kraftmaschine 10 selbst durch die Verbrennung innerhalb der Kraftmaschine 10 erhöht wird. Die Temperatur des im zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 zirkulierenden Kühlmittels wird durch das Abgas der Kraftmaschine 10 erwärmt.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels durch den Temperatursensor 41 am Kraftmaschinenauslass erfasst wird, und die Temperatur auf eine vorbestimmte Temperatur wie etwa ungefähr 60°C angestiegen ist, trennt die Steuereinheit 50 das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 ab, um zu ermöglichen, dass mehr Kühlmittel zu der Kraftmaschine 10 fließt. Weil sich die EWP 13 in Betrieb befindet, wird der Ventilkörper 66 von dem Ventilsitz 65 durch den Druck des Kühlmittels, wenn das Anlegen der Spannung zu der elektromagnetischen Spule 15 abgetrennt wird, abgehoben, und bewegt sich zu der oberen Seite der Kavität 64, um das Ventil zu öffnen. Nach Öffnen des elektromagnetischen Ventils 14 wird die Durchflussrate des durch den durch R10 angegebenen vorstehend beschriebenen Zirkulationskanal fließenden Kühlmittels erhöht. In 11 ist der Kühlmittelfluss mit erhöhter Durchflussrate durch einen durchgezogenen Pfeil R11 angegeben. Zu diesem Zeitpunkt fließt das Kühlmittel nicht durch den Kühler 11 oder das Thermostat 12, weil die Temperatur der Kraftmaschine 10 niedriger ist als die Temperatur, bei der das Thermostat 12 geöffnet wird.
In diesem Zustand ist die Temperatur des durch den ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 120 und den zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130 fließenden Kühlmittels auf ungefähr 50 bis 60°C angestiegen. Wenn ein Heizen des Innenraums des Fahrzeugs angefordert wird, strömt die Luft im Inneren des Fahrzeugs in den Heizeinrichtungskern 17, und die erwärmte Luft wird aus einem Gebläse bzw. einer Lüftung in das Innere des Fahrzeugs ausgeblasen. Wenn die Kraftmaschine 10 für eine Weile in diesem Zustand läuft, steigt die Temperatur der Kraftmaschine 10 graduell an, und die Temperatur des Kühlmittels wird ebenso erhöht. Wenn die Temperatur des Kühlmittels am Auslass der Kraftmaschine 10 auf eine Temperatur erhöht wird, wie etwa 80°C, wird das Thermostat 12 geöffnet und das Kühlmittel startet, um von dem Auslass der Kraftmaschine durch den Kühler 11 und den Einmündungspunkt 28 in die EWP 13 zu fließen. Der Fluss des Kühlmittels ist in 12 durch R13 angegeben. Als solches fließt das Kühlmittel durch die durch R11, R12 bzw. R13 angegebenen Durchflusskanäle, um in den normalen Betrieb einzutreten. Wenn die Last der Kraftmaschine 10 erhöht wird, wird die EGR eingeschaltet. In diesem Fall fließt das Abgas der Kraftmaschine 10 ebenso in den EGR-Kühler und die Wärme des Abgases wird im Kühlmittel gesammelt, wie im Abgaswärmekollektor 18, um die Temperatur des Kühlmittels zu erhöhen. Nach Durchlaufen des Abgaswärmekollektors 18 wird das Kühlmittel mit erhöhter Temperatur durch den Kühler 11 gekühlt.
<Operation des Kraftmaschinenkühlsystems, wenn die Kraftmaschine während der Aufwärmoperation nach einem Kaltstart der Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird>
Eine Operation des Kraftmaschinenkühlsystems 100, wenn die Kraftmaschine während der Aufwärmoperation nach dem Kaltstart der Kraftmaschine 10 intermittierend gestoppt wird, ist im Wesentlichen die gleiche wie die Operation des vorstehend beschriebenen Kraftmaschinenkühlsystems 70 und die Beschreibung davon wird lediglich kurz ausgeführt.
Wenn die Kraftmaschine 10 im kalten Zustand gestartet wird, startet die Steuereinheit 50 einen Betrieb der EWP 13 zum in den 8A bis 8D angegebenen Zeitpunkt t1, bei dem die Kraftmaschine 10 kaltgestartet wird. Wie durch die durchgezogene Linie b von 8B angegeben ist, werden die Drehzahl und der Ausstoßdruck der EWP 13 vom Zeitpunkt t1 an erhöht. Die Steuereinheit 50 legt eine Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 zum Zeitpunkt t1 an. Daher wird das elektromagnetische Ventil 14 im geschlossenen Zustand gehalten, auch wenn die EWP 13 einen Betrieb startet. Wie durch die durchgezogene Linie d von 8D angegeben ist, wird die Durchflussrate des durch das elektromagnetische Ventil 14 durchlaufenden Kühlmittels im Wesentlichen bei Null gehalten. Wie mit Bezugnahme auf 10 beschrieben wurde, weil das Thermostat 12 ebenso unmittelbar nach dem Kaltstart der Kraftmaschine 10 geschlossen ist, zirkuliert das Kühlmittel durch den zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal 130, der durch R12 in 10 angegeben ist. Ebenso fließt eine sehr kleine Menge von Kühlmittel durch das Innere der Kraftmaschine 10, wie durch einen gestrichelten Pfeil R10 in 10 angegeben ist. Ähnlich wie die Operation unmittelbar nach dem Kaltstart der Kraftmaschine 10, die mit Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, wird die Temperatur der Kraftmaschine 10 durch die durch Kraftstoffverbrennung in der Kraftmaschine 10 erzeugte Wärme erhöht. Demzufolge wird das Kühlmittel durch die Wärme des durch den Abgaswärmekollektor 18 verlaufenden Abgases erwärmt, um die Temperatur des Kühlmittels zu erhöhen.
Wenn das Signal zum intermittierenden Stoppen der Kraftmaschine 10 von der ECU 55 in die Steuereinheit 50 eingegeben wird, schaltet die Steuereinheit 50 die Antriebsanweisung der EWP 13 von dem AUS-Zustand auf den EIN-Zustand zum in 8A veranschaulichten Zeitpunkt t2 um, um die EWP 13 zu stoppen. Indessen, wie in 8C veranschaulicht ist, behält die Steuereinheit 50 den EIN-Zustand (Anlegen der Spannung) der Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils 14 zum Zeitpunkt t2 bei, sodass das elektromagnetische Ventil 14 im geschlossenen Zustand gehalten wird. Wenn die vorbestimmte Zeit Δt1 verstrichen ist, nachdem die Ansteueranweisung der EWP 13 auf den AUS-Zustand umgeschaltet wurde, schaltet die Steuereinheit 50 die Spannungsanlegeanweisung des elektromagnetischen Ventils 14 auf den AUS-Zustand (Abtrennen der Spannung) von dem EIN-Zustand (Anlegen der Spannung) zum in 8C veranschaulichten Zeitpunkt t5 um.
Wie vorstehend beschrieben, weil der Ausstoßdruck der EWP 13 nach dem Zeitpunkt t4 Null ist, wird der Ventilkörper 66 durch die Druckkraft der Spiralfeder 67 auf den Ventilsitz 65 gedrückt, um den geschlossenen Zustand beizubehalten, wenn das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 des elektromagnetischen Ventils 14 abgetrennt wird. Demzufolge gilt, dass wenn das Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 zum Zeitpunkt t5 von 8C abgetrennt wird, der Hub des elektromagnetischen Ventils 14 bei Null gehalten wird, wie durch die durchgezogene Linie d in 8D angegeben ist, und die Durchflussrate des durch das elektromagnetische Ventil 14 verlaufenden Kühlmittels kann ebenso bei Null gehalten werden. Wenn weiterhin die EWP 13 aus diesem Zustand neu gestartet wird, sitzt der Ventilkörper 66 auf dem Ventilsitz 65 und kann in dem aufgesessenen Zustand auf dem Ventilsitz 65 durch die Zugkraft der elektromagnetischen Spule 15 durch Anlegen der Spannung an die elektromagnetische Spule 15 gehalten werden. Ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Kraftmaschinenkühlsystem 70 kann daher auch das Kraftmaschinenkühlsystem 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den Energieverbrauch verringern, während die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird. Gleichzeitig kann das Kühlmittel in dem warmen Zustand im Inneren der Kraftmaschine 10 gehalten werden, während die Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird. Als ein Ergebnis wird die Aufwärmzeit der Kraftmaschine während eines Neustartens der Kraftmaschine verkürzt, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
Wie vorstehend beschrieben ist das elektromagnetische Ventil 14 des Kraftmaschinenkühlsystems 100 gleich dem elektromagnetischen Ventil 14, das mit Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben wurde. Alternativ kann im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ein elektromagnetisches Ventil 14, in dem kein sehr kleines Loch 68 darin ausgebildet ist, verwendet werden. In diesem Fall fließt das Kühlmittel nicht durch den durch einen gestrichelten Pfeil R10 angegebenen Durchflusskanal oder in das Innere der Kraftmaschine 10, wie in 10 veranschaulicht ist, während das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen ist. Weitere Operationen können jedoch gleich jenem Ausführungsbeispiel sein, das vorstehend mit Bezugnahme auf die 9 bis 12 beschrieben wurde, und ein ähnlicher Effekt kann bereitgestellt werden.
Ein Kraftmaschinenkühlsystem umfasst einen Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch eine Kraftmaschine verläuft, eine elektrische Kühlmittelpumpe, ein in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal angeordnetes elektromagnetisches Ventil und eine Steuereinheit. In dem Kraftmaschinenkühlsystem, wenn die elektrische Kühlmittelpumpe gestoppt wird und das Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abgetrennt wird, wenn das elektromagnetische Ventil geschlossen ist und sich die elektrische Kühlmittelpumpe in Betrieb befindet, wird das Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abgetrennt, wenn eine erste vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die elektrische Kühlmittelpumpe gestoppt wird. Wenn die Kraftmaschine während eines Aufwärmens der Kraftmaschine intermittierend gestoppt wird, wird eine Stromzufuhr an das elektromagnetische Ventil abgetrennt, während der geschlossene Zustand des elektromagnetischen Ventils beibehalten wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-255370 [0001]
JP 4826502 B1 [0003]
JP 2011-99400 A [0004]
JP 2014-1654 A [0004, 0006]
JP 2010-180713 A [0005, 0006]

Claims

Kraftmaschinenkühlsystem, mit: einem Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch das Innere einer Kraftmaschine verläuft; einer Kühlmittelpumpe, die konfiguriert ist, um ein Kühlmittel durch den Kühlmittelzirkulationsflusskanal zu zirkulieren; einem elektromagnetischen Ventil, das in dem Kühlmittelzirkulationsflusskanal angeordnet ist und eine Durchflussrate des die Kraftmaschine durchlaufenden Kühlmittels ändert; und einer Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Kühlmittelpumpe zu starten/stoppen und das elektromagnetische Ventil zu öffnen/schließen, wobei wenn sich das elektromagnetische Ventil in einem geschlossenen Zustand befindet und sich die Kühlmittelpumpe in Betrieb befindet, die Steuereinheit einen Betrieb der Kühlmittelpumpe stoppt und das Anlegen einer Spannung an das elektromagnetische Ventil abtrennt, wenn eine erste vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Kühlmittelpumpe gestoppt wird.
Kraftmaschinenkühlsystem gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einem Drehzahlsensor, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Kühlmittelpumpe zu erfassen, wobei die Steuereinheit das Anlegen einer Spannung abtrennt, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem der Drehzahlsensor erfasst, dass eine Ist-Drehzahl der Kühlmittelpumpe Null beträgt.
Kraftmaschinenkühlsystem gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einem Drehzahlsensor, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Kühlmittelpumpe zu erfassen; und einem Drucksensor, der konfiguriert ist, um einen Ausstoßdruck der Kühlmittelpumpe zu erfassen, wobei die Steuereinheit die erste vorbestimmte Zeitperiode gemäß einem Anstieg des durch den Drucksensor erfassten Ausstoßdrucks der Kühlmittelpumpe unmittelbar bevor die Kühlmittelpumpe gestoppt wird, oder der durch den Drucksensor erfassten Ist-Drehzahl unmittelbar bevor die Kühlmittelpumpe gestoppt wird, verlängert.
Kraftmaschinenkühlsystem gemäß Anspruch 2, weiterhin mit: einem Drucksensor, der konfiguriert ist, um einen Ausstoßdruck der Kühlmittelpumpe zu erfassen, wobei die Steuereinheit die erste vorbestimmte Zeitperiode gemäß einem Anstieg des durch den Drucksensor erfassten Ausstoßdrucks der Kühlmittelpumpe unmittelbar bevor die Kühlmittelpumpe gestoppt wird, oder der durch den Drucksensor erfassten Ist-Drehzahl unmittelbar bevor die Kühlmittelpumpe gestoppt wird, verlängert.
Kraftmaschinenkühlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektromagnetische Ventil umfasst ein Gehäuse, in dem ein Ventilsitz ausgebildet ist, auf dem ein Ventilkörper sitzt, eine elektromagnetische Spule, die an der Seite eines Kühlmitteleinlasses des Ventilsitzes in dem Gehäuse montiert ist, und eine Feder, die den Ventilkörper in Richtung des Ventilsitzes drückt, eine Druckkraft der Feder kleiner ist als eine Kraft, die auf den Ventilkörper durch Antreiben der Kühlmittelpumpe in einer Richtung von der Seite des Kühlmitteleinlasses zu der Seite des Kühlmittelauslasses wirkt, wenn das Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische Spule abgetrennt wird während die Kühlmittelpumpe gestoppt ist, der Ventilkörper durch die Druckkraft der Feder auf den Ventilsitz gedrückt wird und in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, und wenn das Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische Spule abgetrennt wird während sich die Kühlmittelpumpe in Betrieb befindet, der Ventilkörper durch einen Druck des Kühlmittels von der Seite des Kühlmitteleinlasses geöffnet wird, um so von dem Ventilsitz abgehoben zu werden.
Kraftmaschinenkühlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kühlmittelzirkulationsflusskanal einen ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch das Innere einer Kraftmaschine verläuft, einen zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der die Kraftmaschine umgeht, und einen Verbindungsdurchflusskanal, der einen Kraftmaschinenauslass des ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanals mit dem zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal verbindet, umfasst, die Kühlmittelpumpe konfiguriert ist, um das Kühlmittel durch den ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, den zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal und den Verbindungsdurchflusskanal zu zirkulieren, und das elektromagnetische Ventil in dem Verbindungsdurchflusskanal angeordnet ist, und eine Durchflussrate des von dem ersten Kühlmittelzirkulationsflusskanal, durch die Kraftmaschine und zu dem zweiten Kühlmittelzirkulationsflusskanal fließenden Kühlmittels ändert.
Verfahren des Betreibens eines Kraftmaschinenkühlsystems, wobei das Kraftmaschinenkühlsystem einen Kühlmittelzirkulationsflusskanal, der durch das Innere einer Kraftmaschine verläuft, eine Kühlmittelpumpe, die konfiguriert ist, um ein Kühlmittel durch den Kühlmittelzirkulationsflusskanal zu zirkulieren, und ein elektromagnetisches Ventil, das im Kühlmittelzirkulationsflusskanal angeordnet ist und eine Durchflussrate des die Kraftmaschine durchlaufenden Kühlmittels ändert, umfasst, wobei das Verfahren des Betreibens des Kraftmaschinenkühlsystems aufweist: wenn sich das elektromagnetische Ventil in einem geschlossenen Zustand befindet und sich die Kühlmittelpumpe in Betrieb befindet, Stoppen eines Betriebs der Kühlmittelpumpe und Abtrennen des Anlegens einer Spannung an das elektromagnetische Ventil, wenn eine erste vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Kühlmittelpumpe gestoppt wird.