DE112014006486B4

DE112014006486B4 - Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Steuerverfahren für die Kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE112014006486B4
Application number: DE112014006486.6T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Toyama; Hideaki Nakamura; Atsushi Murai; Tomoyuki Murakami; Shigeyuki Sakaguchi; Masahiko Watanabe
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: US9816429B2; DE112014006486T5; WO2015141042A1; CN106103932B; JP6266393B2; CN106103932A; US20170096930A1; JP2015178824A

Abstract

Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen, die eine erste Kühlflüssigkeitsleitung, die via einen Kühler und einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors unter Umgehung dessen Zylinderblocks geführt ist, und eine zweite Kühlflüssigkeitsleitung umfasst, die via den Zylinderblock unter Umgehung des Kühlers geführt ist; ein elektrisches Durchsatz-Steuerventil, das eine Vielzahl von Einlassöffnungen aufweist, die jeweils mit Auslässen der Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen verbunden sind, und das Zufuhrraten einer Kühlflüssigkeit jeweils aus der Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen steuert; eine Bypassleitung, die von der ersten Kühlflüssigkeitsleitung an einer Stelle zwischen dem Zylinderkopf und dem Kühler abzweigt und mit einer Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils unter Umgehung des Kühlers verbunden ist; ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung, die einen Verbrennungsmotor durch Zirkulieren einer Kühlflüssigkeit durch einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock kühlt, und ein Steuerverfahren für die Kühlvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Das Patentdokument 1 offenbart, dass, in einem System mit einem Kühlwasserkreislauf für eine Klimaanlage, das mit einer elektrischen Wasserpumpe versehen ist, wenn ein Motor durch eine Leerlaufreduzierungssteuerung gestoppt wird, die elektrische Wasserpumpe aktiviert wird, um ein Strömen des Kühlwassers durch den Kühlwasserkreislauf für eine Klimaanlage zu bewirken, um eine Klimaanlagenleistung aufrechtzuerhalten. Als weiterer Stand der Technik, der das Verständnis der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls erleichtern kann, wird auf die veröffentlichten Druckschriften JP 2008-248 715 A , JP 4 513 522 B2 , US 2013/0 047 940 A1 , JP 4 985 417 B2 , JP 2010-43 555 A , JP 2014-145 326 A und JP H07-101 006 B2 verwiesen.
REFERENZDOKUMENTENLISTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: JP 2008-248715 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Während sich in Verbrennungsmotor in einem Warmlauf befindet, kann eine rasche Erhöhung der Temperatur des Zylinderkopfs die Brenneigenschaften und infolgedessen den Kraftstoffverbrauch, Abgaseigenschaften und dergleichen des Verbrennungsmotors verbessern.
Nach dem Abschluss des Aufwärmens des Verbrennungsmotors kann eine Reduzierung des Temperaturanstiegs im Zylinderkopf das Auftreten eines Klopfens verhindern oder reduzieren, wobei eine Erhöhung der Temperatur des Zylinderblocks die Reibung reduzieren kann und somit den Kraftstoffverbrauch verbessert.
Unter diesen Gegebenheiten besteht ein Bedarf zur Bereitstellung einer Kühlvorrichtung, die in der Lage ist, die Temperaturen des Zylinderkopfs und des Zylinderblocks individuell zu steuern.
Wenn die Temperatur des Zylinderkopfs während eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors durch die Leerlaufreduzierungssteuerung ansteigt, kann darüber hinaus eine anormale Verbrennung, wie zum Beispiel eine Frühzündung und ein Klopfen, beim Neustart des Verbrennungsmotors auftreten, was dessen Anlassleistung mindert. Um dies zu vermeiden, ist ein Kühlen des Zylinderkopfs während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors wünschenswert, jedoch kann das einen Temperaturabfall des Zylinderblocks bewirken, was zu einer problematischen Erhöhung der inneren Reibung führt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Kühlverfahren für die Kühlvorrichtung bereitzustellen, das in der Lage ist, die Temperaturen des Zylinderkopfs und des Zylinderblocks individuell zu steuern und dadurch den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors und dessen Anlassleistung beim Neustart aus dem vorübergehenden Stopp zu verbessern.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um dies zu erreichen, umfasst eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Kühlflüssigkeitsleitungen, ein elektrisches Durchsatz-Steuerventil, eine Bypassleitung, eine mechanische Wasserpumpe und eine elektrische Wasserpumpe. Die mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen umfassen eine erste Kühlflüssigkeitsleitung, die via einen Kühler und einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors unter Umgehung dessen Zylinderblocks geführt ist, und eine zweite Kühlflüssigkeitsleitung, die via den Zylinderblock unter Umgehung des Kühlers geführt ist. Das elektrische Durchsatz-Steuerventil weist mehrere Einlassöffnungen auf, die jeweils mit Auslässen der mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen verbunden sind, und steuert jeweils Zufuhrraten einer Kühlflüssigkeit zu den mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen. Die Bypassleitung zweigt von der ersten Kühlflüssigkeitsleitung an einer Stelle zwischen dem Zylinderkopf und dem Kühler ab und ist mit einer Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils unter Umgehung des Kühlers verbunden. Die mechanische Wasserpumpe wird vom Verbrennungsmotor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben. Die elektrische Wasserpumpe wird durch einen Motor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben.
In einem Steuerverfahren für eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Kühlvorrichtung mehrere Kühlflüssigkeitsleitungen, ein elektrisches Durchsatz-Steuerventil, eine Bypassleitung, eine mechanische Wasserpumpe und eine elektrische Wasserpumpe. Die mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen umfassen eine erste Kühlflüssigkeitsleitung, die via einen Kühler und einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors unter Umgehung dessen Zylinderblocks geführt ist, und eine zweite Kühlflüssigkeitsleitung, die via den Zylinderblock unter Umgehung des Kühlers geführt ist. Das elektrische Durchsatz-Steuerventil weist mehrere Einlassöffnungen auf, die mit jeweiligen Auslässen der mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen verbunden sind, und steuert jeweils Zufuhrraten zu den mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen. Die Bypassleitung zweigt von der ersten Kühlflüssigkeitsleitung an einer Stelle zwischen dem Zylinderkopf und dem Kühler ab und ist mit einer Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils unter Umgehung des Kühlers verbunden. Die mechanische Pumpe wird vom Verbrennungsmotor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben. Die elektrische Wasserpumpe wird durch einen Motor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben. Das Steuerverfahren umfasst folgende Schritte: Erfassen eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors; Bewirken, dass die elektrische Wasserpumpe als Reaktion auf den vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors läuft; und Umschalten einer Position des Durchsatz-Steuerventils als Reaktion auf den vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der oben beschriebenen Erfindung, können sowohl die Temperatursteuerbarkeit des Zylinderkopfs als auch die Temperatursteuerbarkeit des Zylinderblocks verbessert werden, und infolgedessen können der Kraftstoffverbrauch und die Anlassleistung des Verbrennungsmotors verbessert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Zeitschaubild, das Umschalteigenschaften eines Durchsatz-Steuerventils und eine Steuerung des Durchsatz-Steuerventils während des Betriebs des Verbrennungsmotors gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Steuerung des Durchsatz-Steuerventils während des Betriebs des Verbrennungsmotors gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerung des Durchsatz-Steuerventils und einer elektrischen Wasserpumpe während einer Leerlaufreduzierung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Steuerung des Durchsatz-Steuerventils und der elektrischen Wasserpumpe während einer Leerlaufreduzierung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Aktivierungssteuerung der elektrischen Wasserpumpe während einer Leerlaufreduzierung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Aktivierungssteuerung der elektrischen Wasserpumpe während einer Leerlaufreduzierung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Aktivierungssteuerung der elektrischen Wasserpumpe während einer Leerlaufreduzierung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 zeigt ein Zeitschaubild, das die Aktivierungssteuerung der elektrischen Wasserpumpe während einer Leerlaufreduzierung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 veranschaulicht die Konfiguration eines Beispiels einer Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Verbrennungsmotor 10 weist einen Zylinderkopf 11 und einen Zylinderblock 12 auf. Ein Getriebe 20, wie z. B. ein CVT, das ein Beispiel einer Kraftübertragungsvorrichtung darstellt, ist mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 10 verbunden. Die Ausgangsleistung des Getriebes 20 wird an die nicht dargestellten Antriebsräder übertragen. Mit anderen Worten wird der Verbrennungsmotor 10 als Energiequelle zum Antreiben eines Fahrzeugs verwendet.
Der Verbrennungsmotor 10 wird durch eine wassergekühlte Kühlvorrichtung gekühlt, die Kühlwasser zirkuliert. Die Kühlvorrichtung umfasst ein elektrisches Durchsatz-Steuerventil (motorisiertes Steuerventil) 30, das durch einen elektrischen Aktuator betätigt wird, eine elektrische Wasserpumpe 40, die von einem Motor zum Zirkulieren des Kühlwassers angetrieben wird, eine mechanische Wasserpumpe 45, die vom Verbrennungsmotor 10 zum Zirkulieren des Kühlwassers angetrieben wird, einen Kühler 50, einen Kühlwasserkanal 60, der im Verbrennungsmotor 10 vorgesehen ist, und mehrere Rohrleitungen 70, die diese Komponenten verbinden. Der Kühlwasserkanal 60 und die mehreren Rohrleitungen 70 bilden eine Kühlflüssigkeitszirkulationsstrecke.
Die maximale Ausstoßkapazität der elektrischen Wasserpumpe 40 ist kleiner als die maximale Ausstoßkapazität der mechanischen Wasserpumpe 45 eingestellt.
Dies liegt daran, dass während des Betriebsstopps des Verbrennungsmotors 10 eine geringere Menge des Kühlwassers zum Zirkulieren darin als während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 erforderlich ist, und das Kühlwasser durch die mechanische Wasserpumpe 45 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 zirkuliert wird, und durch die elektrische Wasserpumpe 40 während des Betriebsstopps des Verbrennungsmotors 10 zirkuliert wird. Mit anderen Worten ist die maximale Ausstoßkapazität der elektrischen Wasserpumpe 40 basierend auf der maximalen Zirkulationsrate eingestellt, die während des Betriebsstopps des Verbrennungsmotors 10 erforderlich ist.
Der Zylinderkopf 11 weist einen Kühlwassereinlass 13 an einem Ende in der Zylinderanordnungsrichtung und einen Kühlwasserauslass 14 am anderen Ende in der Zylinderanordnungsrichtung auf. Im Verbrennungsmotor 10 ist ein Kühlwasserkanal 61 vorgesehen der sich in den Zylinderkopf 11 erstreckt, um den Kühlwassereinlass 13 mit dem Kühlwasserauslass 14 zu verbinden.
Der Zylinderblock 12 weist einen Kühlwasserauslass 15 auf. Im Verbrennungsmotor 10 ist ein Kühlwasserkanal 62 vorgesehen, der vom Kühlwasserkanal 61 abzweigt und in den Zylinderblock 12 eintritt, um sich in den Zylinderblock 12 zu erstrecken und mit dem Kühlwasserauslass 15 verbunden zu sein. Der Kühlwasserauslass 15 ist am Zylinderblock 12 an einem Ende, auf der gleichen Seite, an der der Kühlwasserauslass 14 vorgesehen ist, in der Zylinderanordnungsrichtung vorgesehen.
Bei der in 1 veranschaulichten Kühlvorrichtung wird das Kühlwasser durch den Zylinderkopf 11 dem Zylinderblock 12 zugeführt. Das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, ohne durch den Zylinderblock 12 zu strömen, wird aus dem Kühlwasserauslass 14 ausgestoßen. Das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 und danach durch den Zylinderblock 12 geströmt ist, wird aus dem Kühlwasserauslass 15 ausgestoßen.
Mit dem Kühlwasserauslass 14 des Zylinderkopfs 11 ist ein Ende einer ersten Kühlwasserrohrleitung 71 verbunden, während deren anderes Ende mit einem Kühlwassereinlass 51 des Kühlers 50 verbunden ist.
Mit dem Kühlwasserauslass 15 des Zylinderblocks 12 ist ein Ende einer zweiten Kühlwasserrohrleitung 72 verbunden, während deren anderes Ende mit einer ersten Einlassöffnung 31 aus vier Einlassöffnungen 31 bis 34 des Durchsatz-Steuerventils 30 verbunden ist.
In der Mitte der zweiten Kühlwasserrohrleitung 72 ist ein Ölkühler 16 vorgesehen, der Schmieröl für den Verbrennungsmotor 10 kühlt. Der Ölkühler 16 tauscht Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch die zweite Kühlwasserrohrleitung 72 strömt und dem Schmieröl des Verbrennungsmotors 10 aus.
Eine dritte Kühlwasserrohrleitung 73 ist an einem Ende mit der ersten Kühlwasserrohrleitung 71 und am anderen Ende mit einer zweiten Einlassöffnung 32 des Durchsatz-Steuerventils 30 verbunden. In der Mitte der dritten Kühlwasserrohrleitung 73 ist ein Ölwärmer 21 vorgesehen, der Hydrauliköl für das Getriebe 20 aufwärmt.
Der Ölwärmer 21 tauscht Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch die dritte Kühlwasserrohrleitung 73 strömt und dem Hydrauliköl des Getriebes 20 aus. Mit anderen Worten ermöglicht die dritte Kühlwasserrohrleitung 73, dass das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, teilweise umgeleitet und in den wassergekühlten Ölwärmer 21 eingeleitet wird, um das Hydrauliköl im Ölwärmer 21 aufzuwärmen.
Eine vierte Kühlwasserrohrleitung 74 ist an einem Ende mit der ersten Kühlwasserrohrleitung 71 verbunden und am anderen Ende mit der dritten Einlassöffnung 33 des Durchsatz-Steuerventils 30 verbunden.
Diverse Wärmeaustauschvorrichtungen sind an der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 angeordnet.
Die oben beschriebenen Wärmeaustauschvorrichtungen sind in der Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts ein Heizkörper 91, ein wassergekühlter EGR-Kühler 92, ein Abgasrückführungssteuerventil 93 und ein Drosselklappenventil 94. Der Heizkörper 91 wärmt Luft zur Klimatisierung in einer Fahrzeug-Klimaanlage auf. Der EGR-Kühler 92 und das Abgasrückführungssteuerventil 93 zur Regulierung einer Abgasrückführungsrate bilden eine Abgasrückführungsvorrichtung des Verbrennungsmotors 10. Das Drosselklappenventil 94 regelt die Menge der Luftzufuhr in den Verbrennungsmotor 10.
Der Heizkörper 91 wärmt Luft zur Klimatisierung durch einen Wärmeaustausch zwischen der Luft zur Klimatisierung und dem Kühlwasser in der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 auf.
Der EGR-Kühler 92 tauscht Wärme zwischen dem Kühlwasser in der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 und dem Abgas aus, das in das Ansaugsystem des Verbrennungsmotors 10 durch die Abgasrückführungsvorrichtung zurückgeführt wird, um die Temperatur des in das Ansaugsystem rückgeführten Abgases zu verringern.
Das Abgasrückführungssteuerventil 93 und das Drosselklappenventil 94 werden durch einen Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser in der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 aufgewärmt. Diese Konfiguration verhindert das Gefrieren von Feuchtigkeit im Abgas rund um das Abgasrückführungssteuerventil 93 sowie von Feuchtigkeit in der Ansaugluft um rund um das Drosselklappenventil 94.
Wie oben beschrieben, ermöglicht die vierte Kühlwasserrohrleitung 74, dass das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, teilweise umgeleitet und in den Heizkörper 91, den EGR-Kühler 92, das Abgasrückführungssteuerventil 93 und das Drosselklappenventil 94 eingeleitet wird, um damit Wärme auszutauschen.
Eine fünfte Kühlwasserrohrleitung 75 ist an einem Ende mit einem Kühlwasserauslass 52 des Kühlers 50 verbunden und am anderen Ende mit der vierten Einlassöffnung 34 des Durchsatz-Steuerventils 30 verbunden.
Das Durchsatz-Steuerventil 30 weist eine Auslassöffnung 35 auf. Eine sechste Kühlwasserrohrleitung 76 ist an einem Ende mit der Auslassöffnung 35 und am anderen Ende mit einer Einlassöffnung 46 der mechanischen Wasserpumpe 45 verbunden.
Eine siebte Kühlwasserrohrleitung 77 ist an einem Ende mit einer Ausstoßöffnung 47 der mechanischen Wasserpumpe 55 und am anderen Ende mit dem Kühlwassereinlass 13 des Zylinderkopfs 11 verbunden.
Eine achte Kühlwasserrohrleitung 78 ist an einem Ende mit der ersten Kühlwasserrohrleitung 71 und am anderen Ende mit der sechsten Kühlwasserrohrleitung 76 verbunden. In der ersten Kühlwasserrohrleitung 71 ist insbesondere die Stelle, die mit der achten Kühlwasserrohrleitung 78 verbunden ist, stromabwärts der Stelle, die mit der dritten Kühlwasserrohrleitung 73 verbunden ist und stromabwärts der Stelle angeordnet, die mit der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 verbunden ist.
Wie oben beschrieben, umfasst das Durchsatz-Steuerventil 30 vier Einlassöffnungen 31 bis 34 und die Auslassöffnung 35. Mit den Einlassöffnungen 31 bis 34 sind die Kühlwasserrohrleitungen 72, 73, 74 und 75 jeweils verbunden, während die sechste Kühlwasserrohrleitung 76 mit der Auslassöffnung 35 verbunden ist.
Das Durchsatz-Steuerventil 30 ist z. B. ein Dreh-Strömungskanal-Umschaltventil, das einen Stator mit mehreren darin ausgebildeten Öffnungen 31 bis 35 und einen Rotor umfasst, der darin Strömungskanäle aufweist und im Stator befestigt ist. Das Durchsatz-Steuerventil 30 verbindet die Strömungskanäle des Rotors mit den Einlassöffnungen 31 bis 35 des Rotors gemäß der veränderten Winkelposition des Rotors, wenn der Rotor vom elektrischen Aktuator, wie z. B. einem Elektromotor, drehend angetrieben wird.
Im Dreh-Durchsatz-Steuerventil 30 ändert sich das Öffnungsflächenverhältnis der vier Einlassöffnungen 31 bis 34 gemäß dem Rotorwinkel. Die Strömungskanäle und dergleichen im Rotor sind in geeigneter Weise konfiguriert, um eine wünschenswerte Steuerung dieses Öffnungsflächenverhältnisses durch Verändern des Rotorwinkels zu ermöglichen.
In der obigen Konfiguration bilden der Kühlwasserkanal 61 und die erste Kühlwasserrohrleitung 71 eine Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung (erste Kühlflüssigkeitsleitung), die via den Zylinderkopf 11 und den Kühler 50 unter Umgehung des Zylinderblocks 12 geführt ist.
Der Kühlwasserkanal 62 und die zweite Kühlwasserrohrleitung 72 bilden eine Block-Kühlflüssigkeitsleitung (zweite Kühlflüssigkeitsleitung), die via den Zylinderkopf 11 und den Heizkörper 91 unter Umgehung des Kühlers 50 geführt ist.
Der Kühlwasserkanal 61 und die vierte Kühlwasserrohrleitung 74 bilden eine Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung (dritte Kühlflüssigkeitsleitung), die via den Zylinderkopf 11 und den Heizkörper 91 unter Umgehung des Kühlers 50 geführt ist.
Der Kühlwasserkanal 61 und die dritte Kühlwasserrohrleitung 73 bilden eine Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung (vierte Kühlflüssigkeitsleitung), die via den Zylinderkopf 11 und den Ölwärmer 21 des Getriebes 20 unter Umgehung des Kühlers 50 geführt ist.
Darüber hinaus dient die achte Kühlwasserrohrleitung 78 als Bypassleitung, die von der Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung an einer Stelle zwischen dem Zylinderkopf 11 und dem Kühler 50 abzweigt und die mit einem Auslass des Durchsatz-Steuerventils 30 unter Umgehung des Kühlers 50 verbunden ist.
Mit anderen Worten sind die Auslässe der Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung, der Block-Kühlflüssigkeitsleitung, der Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung und der Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung mit dem Einlass des Durchsatz-Steuerventils 30 verbunden, während der Auslass des Durchsatz-Steuerventils 30 mit einer Einlassseite der mechanischen Wasserpumpe 45 verbunden ist.
Das Durchsatz-Steuerventil 30 ist ein Umschaltventil zum Steuern der Zufuhrraten des Kühlwassers zur Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung, Block-Kühlflüssigkeitsleitung, Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung und Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung durch Regulieren der Öffnungsflächen der Auslässe dieser Kühlflüssigkeitsleitungen.
Die Kühlvorrichtung umfasst eine Temperaturerfassungseinheit zum Messen der Temperatur des Kühlwassers. Die Temperaturerfassungseinheit umfasst einen ersten Temperatursensor 81 und einen zweiten Temperatursensor 82.
Der erste Temperatursensor 81 misst eine Temperatur TW1 des Kühlwassers in der ersten Kühlwasserrohrleitung 71 in der Nähe des Kühlwasserauslasses 14, d. h. die Kühlwassertemperatur TW1 in der Nähe des Auslasses des Zylinderkopfs 11.
Der zweite Temperatursensor 82 misst eine Temperatur TW2 des Kühlwassers in der zweiten Kühlwasserrohrleitung 72 in der Nähe des Kühlwasserauslasses 15, d. h. die Kühlwassertemperatur TW2 in der Nähe des Auslasses des Zylinderblocks 12.
Ein vom ersten Temperatursensor 81 ausgegebenes Messsignal TW1 und ein vom zweiten Temperatursensor 82 ausgegebenes Messsignal TW2 werden in eine elektronische Steuervorrichtung (Steuereinrichtung oder Steuereinheit) 100 eingegeben, die einen Mikrocomputer umfasst.
Die elektrische Wasserpumpe 40 ist in der Mitte der achten Kühlwasserrohrleitung 78 angeordnet, welche die Bypassleitung bildet. Mit anderen Worten umfasst die achte Kühlwasserrohrleitung 78 eine achte Kühlwasserrohrleitung 78a, die an einem Ende mit der ersten Kühlwasserrohrleitung 71 und am anderen Ende mit einer Einlassöffnung 41 der elektrischen Wasserpumpe 40 verbunden ist, und eine achte Kühlwasserrohrleitung 78b, die an einem Ende mit einer Ausstoßöffnung 42 der elektrischen Wasserpumpe 40 und am anderen Ende mit der sechsten Kühlwasserrohrleitung 76 verbunden ist.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 weist die Funktionen des Steuerns der Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 und des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30, und des Steuerns der Betätigungen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 17, die Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 101 einspritzt, und der Betätigung einer Zündvorrichtung 18 auf.
2 zeigt ein schematisches Zeitschaubild, das eine Steuerung veranschaulicht, welche die elektronische Steuervorrichtung 100 am Durchsatz-Steuerventil 30 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 ausführt.
Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 wälzt die vom Verbrennungsmotor 10 gedrehte mechanische Wasserpumpe 45 das Kühlwasser um, während die elektronische Steuervorrichtung 100 den Antrieb der elektrischen Wasserpumpe 40 stoppt.
Zuerst erfolgt eine Beschreibung, wie zwischen den Strömungskanälen gemäß dem Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 umgeschaltet wird.
Das Durchsatz-Steuerventil 30 schließt alle Einlassöffnungen 31 bis 34, wenn der Rotorwinkel innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs von einer Referenz-Winkelposition liegt, an welcher der Rotor durch einen Anschlag reguliert wird. Die Position, an der das Durchsatz-Steuerventil 30 alle Einlassöffnungen 31 bis 34 schließt, wird als erstes Muster oder als erste Position bezeichnet.
Hierbei sei angemerkt, dass die Gegebenheiten, bei der alle Einlassöffnungen 31 bis 34 geschlossen sind, nicht nur die Gegebenheit umfasst, bei der die Öffnungsfläche einer jeden der Einlassöffnungen 31 bis 34 gleich Null ist. Diese Gegebenheiten umfassen auch die Gegebenheiten, bei denen die Öffnungsfläche einer jeden der Einlassöffnungen 31 den Minimalwert größer als Null aufweist, mit anderen Worten die Gegebenheiten, bei denen das Kühlwasser aus den Einlassöffnungen 31 bis 34 geringfügig entweicht.
Wenn sich der Rotorwinkel auf größer als den Winkel vergrößert, bei dem alle Einlassöffnungen 31 bis 34 geschlossen sind, öffnet sich die dritte Einlassöffnung 33, die mit dem Auslass der Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung verbunden ist, bis zu einem vorgegebenen Maß.
Die Position, an der sich die dritte Einlassöffnung 33 öffnet, wird als zweites Muster oder als zweite Position bezeichnet.
Das vorgegebene Öffnungsmaß der dritten Einlassöffnung 33 im zweiten Muster ist auf eine mittlere Öffnungsfläche voreingestellt, die kleiner als die maximale Öffnungsfläche der dritten Einlassöffnung 33 ist, um mit dem zweiten Muster übereinzustimmen, und ist das maximale Öffnungsmaß im zweiten Muster.
Wenn sich der Rotorwinkel auf größer als den Winkel vergrößert, bei dem die dritte Einlassöffnung 33 bis zum vorgegebenen Maß geöffnet wird, beginnt sich die erste Einlassöffnung 31, die mit dem Auslass der Block-Kühlflüssigkeitsleitung verbunden ist, zu öffnen. Die Öffnungsfläche der ersten Einlassöffnung 31 nimmt graduell zu, wenn sich der Rotorwinkel vergrößert.
Die Position, bei der sich die erste Einlassöffnung 31 öffnet, wird als drittes Muster oder als dritte Position bezeichnet.
Wenn der Rotor die Winkelposition erreicht, bei welcher der Rotorwinkel größer als der ist, wenn sich die erste Einlassöffnung 31 zu öffnen beginnt, öffnet sich die zweite Einlassöffnung 32, die mit dem Auslass der Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung verbunden ist, bis zu einem vorgegebenen Maß.
Die Position, bei der sich die zweite Einlassöffnung 32 öffnet, wird als viertes Muster oder als vierte Position bezeichnet.
Das vorgegebene Öffnungsmaß der zweiten Einlassöffnung 32 im vierten Muster ist auf eine mittlere Öffnungsfläche voreingestellt, die kleiner als die maximale Öffnungsfläche der zweiten Einlassöffnung 32 ist, um dem vierten Muster zu entsprechen, und ist das maximale Öffnungsmaß im vierten Muster.
Wenn der Rotor die Winkelposition erreicht, bei welcher der Rotorwinkel größer als der ist, wenn sich die zweite Einlassöffnung 32 auf das vorgegebene Maß öffnet, beginnt sich die vierte Einlassöffnung 34, die mit dem Auslass der Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung verbunden ist, zu öffnen. Die Öffnungsfläche der vierten Einlassöffnung 34 nimmt graduell zu wenn sich der Rotorwinkel vergrößert.
Die Position, an der sich die vierte Einlassöffnung 34 öffnet, wird als fünftes Muster oder als fünfte Position bezeichnet.
Die Öffnungsfläche der vierten Einlassöffnung 34 ist kleiner als die Öffnungsfläche der ersten Einlassöffnung 31 beim Beginn des Öffnens eingestellt und vergrößert sich graduell auf größer als die Öffnungsfläche der ersten Einlassöffnung 31, wenn der Rotorwinkel zunimmt.
Als Nächstes wird die in 2 veranschaulichte Steuerung, d. h. die Steuerung, welche die elektronische Steuervorrichtung 100 am Durchsatz-Steuerventil 30 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 ausführt, kurz beschrieben.
Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 basierend auf den Messausgabewerten der ersten und zweiten Temperatursensoren 81 und 82, mit anderen Worten die Temperaturen des Zylinderkopfs 11 und des Zylinderblocks 12.
Beim Kaltstart des Verbrennungsmotors 10 steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 das Durchsatz-Steuerventil 30, um zu bewirken, dass dessen Rotorwinkel der Position (dem ersten Muster oder der ersten Position) entspricht, an der alle Einlassöffnungen 31 bis 34 geschlossen sind. Dies bewirkt ein Zirkulieren des Kühlwassers durch die Bypassleitung und wärmt somit den Zylinderkopf 11 auf.
Es wird hierbei angenommen, dass zu einem Zeitpunkt t1 die Kühlwassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11, die vom ersten Temperatursensor 81 gemessen wurde, eine Temperatur erreicht, die anzeigt, dass das Aufwärmen des Zylinderkopfs 11 abgeschlossen ist. Als Reaktion darauf erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel, bis der Rotor die Winkelposition (das zweite Muster oder die zweite Position) erreicht, an der sich die Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung öffnet, wodurch die Kühlwasserzufuhr zum Heizkörper 91 gestartet wird.
Es wird hierbei angenommen, dass anschließend zu einem Zeitpunkt t2 die Kühlwassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12, die vom zweiten Temperatursensor 82 gemessen wurde, ebenfalls eine voreingestellte Temperatur erreicht. Als Reaktion darauf erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel, bis der Rotor die Winkelposition (das dritte Muster oder die dritte Position) erreicht, an der sich die Block-Kühlflüssigkeitsleitung öffnet, wodurch die Kühlwasserzufuhr zum Zylinderblock 12 gestartet wird.
Hierbei wird angenommen, dass sich zu einem Zeitpunkt t4 die Kühlwassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 vom Start der Kühlwasserzufuhr zum Zylinderblock 12 auf eine vorgegebene Temperatur erhöht und dadurch annähernd eine Soll-Temperatur erreicht. Als Reaktion darauf erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel, bis der Rotor die Winkelposition (das vierte Muster oder die vierte Position) erreicht, an der sich die Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung geöffnet, wodurch die Kühlwasserzufuhr zum Ölwärmer 21 gestartet wird.
Nach Abschluss des Aufwärmens der Komponenten des Verbrennungsmotors 10 erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel, bis der Rotor die Winkelposition (das fünfte Muster oder die fünfte Position) erreicht der sich die Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung öffnet. Anschließend passt die Steuervorrichtung 100 die Öffnungsfläche der Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung gemäß einem Anstieg der Kühlwassertemperatur an, um die Kühlwassertemperatur am Auslass des Zylinderkopfs 11 annähernd auf einem Sollwert aufrechtzuerhalten, wobei die Kühlwassertemperatur am Auslass des Zylinderblocks 12 auf einem Sollwert aufrechterhalten wird, der höher als der Sollwert für den Zylinderkopf 11 ist.
Dadurch passt die elektronische Steuervorrichtung 100 die Temperaturen des Zylinderkopfs 11 und des Zylinderblocks 12 durch Vergrößern des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30 zusammen mit dem Fortschreiten des Aufwärmens des Verbrennungsmotors und durch Anpassen der Öffnungsfläche der Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung nach dem Abschluss des Aufwärmens an.
Mit anderen Worten, da sich die erforderlichen Zufuhrraten des Kühlwassers zu den Kühlflüssigkeitsleitungen zusammen mit dem Fortschreiten des Aufwärmens des Verbrennungsmotors 10 ändern, ist die Entsprechung zwischen dem Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 und den Öffnungsflächen der Einlassöffnungen 31 bis 34 in geeigneter Weise so eingestellt, dass eine Änderung der Steuereigenschaften des Durchsatz-Steuerventils 30 gemäß den Änderungen der erforderlichen Zufuhrraten ermöglicht wird.
Beim Steuern des Durchsatz-Steuerventils 30 priorisiert die elektronische Steuervorrichtung 100 das Beibehalten der Kühlwassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 auf annähernd dessen Sollwert gegenüber der Beibehaltung der Kühlwassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 auf dessen Sollwert.
Wenn der Verbrennungsmotor 10 z. B. mit hoher Last betrieben wird, kann die Kühlwassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 höher als deren Sollwert sein, wobei die Kühlwassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 auf annähernd deren Sollwert aufrechterhalten wird. In diesem Fall führt die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Steuerung zum Vergrößern der Öffnungsfläche der Radiator-Kühlflüssigkeitsleitung aus. Eine derartige Steuerung entspricht derjenigen nach einem Zeitpunkt t5 von 2.
Wenn der Verbrennungsmotor 10 mit hoher Last betrieben wird, kann folglich der Fall eintreten, bei dem die Kühlwassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11, die annähernd auf deren Sollwert aufrechterhalten wird, während sich die Kühlwassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 unter deren Sollwert reduziert.
Das Ablaufdiagramm von 3 stellt ein Beispiel der Steuerung dar, welche die Steuerungsvorrichtung 100 am Durchsatz-Steuerventil 30 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 ausführt. Die Steuervorrichtung 100 führt die im Ablaufdiagramm von 3 dargestellte Routine als Unterbrechungsverarbeitung aus, die in vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt wird.
Zuerst ermittelt die elektronische Steuervorrichtung 100 in einem Schritt S401 durch Vergleichen eines ersten Grenzwerts TH1 mit dem Messsignal TW1, das vom ersten Temperatursensor 81 ausgegeben wurde, d. h. der Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs, ob der Verbrennungsmotor 10 vom Kaltstart gestartet wurde oder unmittelbar nach dem Stoppen des Betriebs, d. h. bei hoher Temperatur, neu gestartet wurde.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass der Verbrennungsmotor 10 vom Kaltstart gestartet wurde, bei dem die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 unterhalb des ersten Grenzwerts TH1 liegt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S402 vor.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 hingegen ermittelt, dass der Verbrennungsmotor 10 vom aufgewärmten Zustand, bei dem die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs nicht niedriger als der erste Grenzwert TH1 ist, neu gestartet wurde, überspringt der Vorgang Schritte S402 bis S407 und rückt zu einem Schritt S408 vor.
Wenn ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 10 bei einem Kaltstart befindet, stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das erste Muster (die erste Position) im nächsten Schritt S402 ein.
Mit anderen Worten stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 im Schritt S402 den Soll-Rotorwinkel auf einen Winkel ein, bei dem alle ersten bis vierten Einlassöffnungen 31 bis 34 geschlossen sind.
Diese Soll-Winkeleinstellung stoppt die Kühlwasserzirkulation durch die ersten bis vierten Einlassöffnungen 31 bis 34. Dadurch wird das aus der mechanischen Wasserpumpe 45 ausgestoßene Kühlwasser durch die Strecke umgewälzt, auf der das Kühlwasser durch die siebte Kühlwasserrohrleitung 77, den Kühlwasserkanal 61, die erste Kühlwasserrohrleitung 71 und die achte Kühlwasserrohrleitung 78 strömt und anschließend wieder in die mechanische Wasserpumpe 45 zurückkehrt.
Durch Steuern des Durchsatz-Steuerventils 30 auf das erste Muster (die erste Position), beschleunigt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Temperaturanstieg im Zylinderkopf 11 und erreicht eine schnellere Verbesserung der Brenneigenschaften des Verbrennungsmotors 10, um dessen Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Unter der Gegebenheit, bei der die elektronische Steuereinheit 100 das Durchsatz-Steuerventil 30 gemäß dem ersten Muster steuert, rückt der Vorgang zu einem Schritt S403 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 einen zweiten Grenzwert TH2 mit dem Messsignal TW1, das vom ersten Temperatursensor ausgegeben wurde, d. h. der Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 vergleicht.
Hierbei ist der zweite Grenzwert TH2 auf eine höhere Temperatur als der erste Grenzwert TH1 eingestellt. Der zweite Grenzwert ist insbesondere auf einen geeigneten Wert eingestellt, der sicherstellt, dass sich die Temperatur des Zylinderkopfs 11 ausreichend erhöht, um zu ermöglichen, dass der Verbrennungsmotor 10 ausreichende Brenneigenschaften bereitstellt, mit anderen Worten sicherzustellen, dass das Aufwärmen des Zylinderkopfs 11 abgeschlossen ist.
Der zweite Grenzwert TH2 ist annähernd auf eine Temperatur zwischen 80 °C und 100 °C eingestellt.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 den zweiten Grenzwert TH2 nicht erreicht, kehrt der Vorgang zum Schritt S402 zurück, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 die Steuerung des Durchsatz-Steuerventils 30 gemäß dem ersten Muster fortsetzt.
Wenn sich mit anderen Worten die Temperatur des Zylinderkopfs 11 nicht ausreichend erhöht hat, um dem Verbrennungsmotor 10 zu ermöglichen, ausreichende Brenneigenschaften bereitzustellen, steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das erste Muster (die erste Position), um den Temperaturanstieg im Zylinderkopf 11 zu beschleunigen.
Wenn die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 den zweiten Grenzwert TH2 erreicht, sodass das Aufwärmen des Zylinderkopfs 11 abgeschlossen ist, rückt der Vorgang der elektronischen Steuervorrichtung 100 zu einem Schritt S404 vor.
Im Schritt S404 stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das zweite Muster (die zweite Position) ein.
Mit anderen Worten stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 im Schritt S404 den Soll-Rotorwinkel auf einen Winkel ein, welcher der Winkelposition entspricht, an der sich die dritte Einlassöffnung 33 öffnet, wobei die ersten, zweiten und vierten Einlassöffnungen 31, 32 und 34 geschlossen beibehalten werden.
Das Einstellen des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30 auf das zweite Muster (die zweite Position) startet die Kühlwasserzirkulation durch die dritte Einlassöffnung 33, während das Stoppen der Kühlwasserzirkulation durch die ersten, zweiten und vierten Einlassöffnungen 31, 32 und 34 fortgesetzt wird.
Dadurch beginnt ein Teil des aus der mechanischen Wasserpumpe 45 ausgestoßenen Kühlwassers durch die Strecke zu zirkulieren, auf der das Kühlwasser durch die siebte Kühlwasserrohrleitung 77, den Kühlwasserkanal 61, die vierte Kühlwasserrohrleitung 74, das Durchsatz-Steuerventil 30 und die sechste Kühlwasserrohrleitung 76 strömt und danach in die mechanische Wasserpumpe 45 zurückkehrt. Indessen zirkuliert ein anderer Teil des aus dem Kühlwasserkanal 61 ausgestoßenen Kühlwassers durch die erste Kühlwasserrohrleitung 71 und die achte Kühlwasserrohrleitung 78.
Das Umleiten eines Teils des Kühlwassers, das durch den Zylinderkopf 11 zur vierten Kühlwasserrohrleitung 74 geströmt ist, ermöglicht dem umgeleiteten Kühlwasser einen Wärmeaustausch mit dem Heizkörper 91, dem EGR-Kühler 92, dem Abgasrückführungssteuerventil 93 und dem Drosselklappenventil 94, die an der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 angeordnet sind.
Wenn der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf das zweite Muster (die zweite Position) eingestellt ist, zirkuliert das Kühlwasser darüber hinaus durch die Strecken, von denen jede den Kühler 50 umgeht, ohne durch die zweite Kühlwasserrohrleitung 72 in den Zylinderblock 12 zu strömen, der sich nicht ausreichend aufgewärmt hat, und ohne durch den Ölwärmer 21 zu strömen, der an der dritten Kühlwasserrohrleitung 73 angeordnet ist. Dadurch kann das Kühlwasser auf einer hohen Temperatur gehalten werden.
Dies ermöglicht die Zuführung des Kühlwassers mit einer ausreichend hohen Temperatur in die vierte Kühlwasserrohrleitung 74, an der die Heizvorrichtungen, wie z. B. der Heizkörper 91, angeordnet sind, wodurch eine schnellere Reaktion der Lufterwärmung ermöglicht wird, die den Wärmeaustausch im Heizkörper 91 verwendet.
In der zweiten Mustereinstellung erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 zusammen mit dem Fortschreiten des Aufwärmens des Verbrennungsmotors 10 schrittweise den Soll-Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30, um die Öffnungsfläche der dritten Einlassöffnung 33 zu vergrößern. Dadurch hält die elektronische Steuervorrichtung 100 die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 auf annähernd dem zweiten Grenzwert TH2.
Darüber hinaus vergrößert die elektronische Steuervorrichtung 100 die Öffnungsfläche der dritten Einlassöffnung 33, bis der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 die Obergrenze für das zweite Muster erreicht, durch Vergrößern des Rotorwinkels unmittelbar bevor der Rotor die Winkelposition zum Umschalten auf das dritte Muster (die dritte Position) erreicht.
Unter den Gegebenheiten, bei denen die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das zweite Muster (die zweite Position) einstellt, um das Kühlwasser durch den Heizkörper 91 umzuwälzen, rückt der Vorgang zu einem Schritt S405 vor. Im Schritt S405 vergleicht die elektronische Steuervorrichtung 100 einen dritten Grenzwert TH3 mit dem vom zweiten Temperatursensor 82 ausgegebenen Messsignal, d. h. der Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12.
Der dritte Grenzwert TH3 ist auf eine gleichhohe Temperatur wie der zweite Grenzwert TH2 oder eine Temperatur höher oder niedriger als der zweite Grenzwert TH2 durch eine vorgegebene Temperaturdifferenz eingestellt.
Durch Vergleichen des dritten Grenzwerts TH3 mit der Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 erfasst die elektronische Steuervorrichtung 100, ob die Temperatur des Zylinderblocks 12 die Temperatur zum Starten der Kühlwasserzufuhr zum Zylinderblock 12 erreicht, mit anderen Worten, ob das Aufwärmen des Zylinderblocks 12 abgeschlossen ist.
Während die Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 unterhalb des dritten Grenzwerts TH3 liegt, d. h. während des Aufwärmens des Zylinderblocks 12, kehrt der Vorgang zum Schritt S404 zurück, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 weiterhin auf das zweite Muster einstellt.
Wenn die Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 hingegen nicht niedriger als der dritte Grenzwert TH3 wird, rückt der Vorgang der elektronischen Steuervorrichtung 100 zu einem Schritt S406 vor.
Im Schritt S406 stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das dritte Muster (die dritte Position) ein.
Mit anderen Worten stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 im Schritt S406 den Soll-Rotorwinkel auf einen Winkel ein, welcher der Winkelposition entspricht, an der sich die erste Einlassöffnung 31 öffnet, während die zweiten und vierten Einlassöffnungen 32 und 34 geschlossen beibehalten werden und die Öffnungsfläche der dritten Einlassöffnung 33 an der Obergrenze beibehalten wird.
Durch diese Soll-Winkeleinstellung wird die Kühlwasserzirkulation durch die erste Einlassöffnung 31 gestartet, während das Stoppen der Kühlwasserzirkulation durch die zweiten und vierten Einlassöffnungen 32 und 34 fortgesetzt wird und während die Kühlwasserzirkulation durch die dritte Einlassöffnung 33 aufrechterhalten wird.
Dadurch beginnt ein Teil des aus der mechanischen Wasserpumpe 45 ausgestoßenen Kühlwassers durch die Strecke zu zirkulieren, auf der das Kühlwasser durch den Kühlwasserkanal 62, die zweite Kühlwasserrohrleitung 72, das Durchsatz-Steuerventil 30 und die sechste Kühlwasserrohrleitung 76 strömt und wieder in die mechanische Wasserpumpe 45 zurückkehrt.
Infolgedessen wird ein Teil des aus der mechanischen Wasserpumpe 45 ausgestoßenen Kühlwassers dem Zylinderblock 12 zugeführt, um die Temperatur des Zylinderblocks 12 zu steuern.
In der dritten Mustereinstellung erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 zusammen mit einem Anstieg der Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 den Soll-Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 schrittweise, um die Öffnungsfläche der ersten Einlassöffnung 31 zu vergrößern.
Hierbei sei angemerkt, dass die elektronische Steuervorrichtung 100 im dritten Muster die Öffnungsfläche der ersten Einlassöffnung 31 vergrößert, bis der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 die Obergrenze für das dritte Muster durch Vergrößern des Rotorwinkels erreicht, unmittelbar bevor der Rotor die Winkelposition zum Umschalten auf das vierte Muster erreicht.
Durch Steuern der Kühlwasserzufuhr zum Zylinderblock 12 durch die Steuerung am Durchsatz-Steuerventil 30 gemäß dem dritten Muster erhöht die elektronische Steuervorrichtung 100 die Temperatur des Zylinderblocks 12 schrittweise auf dessen Sollwert, wobei verhindert wird, dass die Temperatur des Zylinderblocks diesen Sollwert überschreitet.
Unter den Gegebenheiten, bei denen die elektronische Steuervorrichtung 100 das Durchsatz-Steuerventil 30 gemäß dem dritten Muster steuert, um das Kühlwasser via den Zylinderblock 12 umzuwälzen, rückt der Vorgang zu einem Schritt S407 vor. Im Schritt S407 vergleicht die elektronische Steuervorrichtung 100 den vierten Grenzwert TH4 mit dem vom zweiten Temperatursensor 82 ausgegebenen Messsignal TW2, d. h. der Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12.
Der vierte Grenzwert TH4 ist eine Solltemperatur für den Zylinderblock 12 und ist auf einen Wert eingestellt, der höher als der zweite Grenzwert TH2 ist, der die Solltemperatur für den Zylinderkopf 11 ist und der höher als der dritte Grenzwert TH3 zum Starten der Kühlwassertemperatur zum Zylinderblock 12 ist. Der vierte Grenzwert TH4 ist z. B annähernd auf einen Wert zwischen 100 °C und 110 °C eingestellt.
Mit anderen Worten ist die Solltemperatur für den Zylinderblock 12 mit dem Ziel der Reduzierung der inneren Reibung eingestellt, während die Solltemperatur für den Zylinderkopf 11 mit dem Ziel der Reduzierung einer Vorzündung und eines Klopfens eingestellt ist. Folglich ist die Solltemperatur für den Zylinderblock 12 höher als die Solltemperatur für den Zylinderkopf 11 eingestellt, um die Reibung im Zylinderblock 12 effektiver zu reduzieren.
Wenn die Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 unterhalb des vierten Grenzwerts TH4 liegt, kehrt der Vorgang zum Schritt S406 zurück, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 die Steuerung des Durchsatz-Steuerventils 30 gemäß dem dritten Muster fortsetzt.
Wenn die Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 hingegen den vierten Grenzwert TH4 erreicht, der die Solltemperatur für den Zylinderblock 12 ist, rückt der Vorgang der elektronischen Steuervorrichtung 100 zu einem Schritt S408 vor.
Im Schritt S408 stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das vierte Muster ein.
Mit anderen Worten stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 im Schritt S408 den Soll-Rotorwinkel auf einen Winkel ein, welcher der Winkelposition entspricht, an der die Öffnungsfläche der zweiten Einlassöffnung 32 die Obergrenze erreicht, während die vierte Einlassöffnung 34 geschlossen beibehalten wird, die Öffnungsfläche der dritten Einlassöffnung 33 an der Obergrenze beibehalten wird und sich die Öffnungsfläche der ersten Einlassöffnung 31, wie im vorigen dritten Muster, weiter vergrößert.
Unter der Gegebenheit, bei der der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf das vierte Muster eingestellt ist, wird die Kühlwasserzufuhr zur vierten Kühlflüssigkeitsleitung gestartet, während die Kühlwasserzirkulation durch den Kühler 50, wie in den vorigen ersten bis dritten Mustern, weiterhin gestoppt ist. Demzufolge wird das Kühlwasser dem Zylinderblock 12 durch die zweite Kühlflüssigkeitsleitung, dem Heizkörper 91 durch die dritte Kühlflüssigkeitsleitung, dem Ölwärmer 21 durch die vierte Kühlflüssigkeitsleitung und der Bypassleitung zugeführt.
Durch Öffnen der zweiten Einlassöffnung 32 wird darüber hinaus das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf geströmt ist, teilweise zur vierten Kühlwasserrohrleitung 74 umgeleitet, sodass das umgeleitete Kühlwasser durch die Strecke zirkuliert, auf der das Kühlwasser durch die vierte Kühlwasserrohrleitung 74 zum Durchsatz-Steuerventil 30 via den Ölwärmer 21 strömt und dann zur mechanischen Wasserpumpe 45 zurückkehrt.
Dadurch tauscht der Ölwärmer 21 Wärme zwischen dem Hydrauliköl des Getriebes 20 und dem Kühlwasser aus, wodurch sich das Aufwärmen des Getriebes 20 beschleunigt.
Nachdem die elektronische Steuervorrichtung 100 die Steuerung des Durchsatz-Steuerventils 30 gemäß dem vierten Muster im Schritt S408 gestartet hat, rückt der Vorgang zu einem Schritt S409 vor. Im Schritt S409 berechnet die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Differenz ΔTC zwischen dem vierten Grenzwert TH4 und der Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 sowie eine Differenz ΔTB zwischen dem zweiten Grenzwert TH2 und der Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11.
Danach rückt der Vorgang zu einem Schritt S410 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Umschaltsteuerung des Durchsatz-Steuerventils 30 basierend auf den im Schritt S409 berechneten Temperaturdifferenzen ΔTC und ΔTB ausführt.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 führt diese Umschaltsteuerung insbesondere wie folgt aus. Wenn sich die Last am Verbrennungsmotor 10 erhöht, und demzufolge die Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 und/oder die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 höher als deren Sollwerte aber nicht niedriger als vorgegebene Werte werden, stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel für das Durchsatz-Steuerventil 30 auf das fünfte Muster ein. Wenn sich die Last am Verbrennungsmotor 10 reduziert, schaltet die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel auf das vierte Muster zurück.
Wenn die Wassertemperatur TW2 und/oder die Wassertemperatur TW1 höher als deren Sollwerte aber nicht niedriger als die vorgegebenen Werte werden, stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel auf einen Winkel ein, welcher der Winkelposition entspricht, an der sich die zweiten und dritten Einlassöffnungen 32 und 33 bis zu den vorgegebenen Maßen öffnen, während sich die Öffnungsfläche einer jeden der ersten und vierten Einlassöffnungen 31 und 34 im Vergleich zu denen im vierten Muster vergrößert.
Die Soll-Winkeleinstellung gemäß dem fünften Muster verändert die Kühlwasserzirkulation von der unter Umgehung des Kühlers 50 auf die, die einem Teil des Kühlwassers ein Zirkulieren durch den Kühler 50 ermöglicht.
Da das Kühlwasser Wärme freisetzt, während es durch den Kühler 50 strömt, kann das Kühlwasser den Verbrennungsmotor 10 besser kühlen, wodurch das Überhitzen des Verbrennungsmotors 10 verhindert wird.
Wie oben im fünften Muster beschrieben, steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30, um die Wassertemperatur TW2 am Auslass des Zylinderblocks 12 auf annähernd deren Solltemperatur aufrechtzuerhalten, während die Wassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11 auf annähernd deren Solltemperatur beibehalten wird. Hierbei sei jedoch angemerkt, dass die elektronische Steuervorrichtung 100 unter Hochlastbedingungen das Unterdrücken des Temperaturanstiegs im Zylinderkopf 11 priorisiert. Die elektronische Steuervorrichtung 100 erhöht insbesondere die Öffnungsfläche der vierten Einlassöffnung 34, wenn die Temperatur des Zylinderkopfs 11 höher als dessen Sollwert, jedoch nicht niedriger als der vorgegebene Wert ist, obwohl diese Steuerung die Temperatur des Zylinderblocks 12 voraussichtlich unter dessen Sollwert senkt.
Während der Verbrennungsmotor 10 im Hochlastbereich läuft, kann dadurch der Temperaturanstieg im Zylinderkopf 11 ausreichend unterdrückt werden, sodass eine Frühzündung und ein Klopfen reduziert werden können. Dies ermöglicht es, einen Korrekturbetrag eines Verzögerungsgrads des Zündzeitpunkts zur Reduzierung der Frühzündung und des Klopfens zu reduzieren, wodurch eine Verschlechterung der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 10 gemindert wird.
Nachfolgend wird ein Beispiel einer Steuerung beschrieben, welche die elektronische Steuervorrichtung 100 am Durchsatz-Steuerventil 30 und der elektrischen Wasserpumpe 40 ausführt, während der Verbrennungsmotor 10 durch eine Leerlaufreduzierungssteuerung vorübergehend gestoppt ist.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 weist eine Leerlaufreduzierungsfunktion zum automatischen Stoppen des Betriebs des Verbrennungsmotors 10, z. B. wenn das Fahrzeug an einer Ampel wartet, auf. Darüber hinaus umfasst die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Funktion, die, während der Verbrennungsmotor 10 durch die Leerlaufreduzierungssteuerung vorübergehend gestoppt ist, bewirkt, dass die elektrische Wasserpumpe 40 läuft, um das Kühlwasser im Verbrennungsmotor 10 umzuwälzen, und welche die Zufuhrraten des Kühlwassers zu den mehreren Kühlflüssigkeitsleitungen durch Steuern des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30 anpasst.
Hierbei sei angemerkt, dass ein vorübergehender Stoppzustand des Verbrennungsmotors 10 nicht auf einen vorübergehenden Stopp durch die Leerlaufreduzierungssteuerung beschränkt ist, sondern den Zustand umfasst, bei dem der Verbrennungsmotor 10 automatisch gestoppt wird, wenn z. B. die Antriebsquelle hiervon in einem Hybridfahrzeug umgeschaltet wird.
Die Ablaufdiagramme von 4 und 5 zeigen ein Beispiel der Steuerung, welche die elektronische Steuervorrichtung 100 an der elektrischen Wasserpumpe 40 und am Durchsatz-Steuerventil 30 während des vorübergehenden Stoppens des Verbrennungsmotors 10 ausführt. Die elektronische Steuervorrichtung 100 führt die in den Ablaufdiagrammen von 4 und 5 dargestellte Routine als Unterbrechungsverarbeitung mit vorgegebenen Zeitintervallen durch.
In einem Schritt S501 erfasst die elektronische Steuervorrichtung 100, ob eine Forderung für eine Leerlaufreduzierungssteuerung zum automatischen Stoppen des Verbrennungsmotors 10 vorliegt, oder nicht. Mit anderen Worten erfasst die elektronische Steuervorrichtung 100, ob Variablen, wie z. B. die Last und Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und der Betätigungszustand der Bremse die Bedingungen zum automatischen Stoppen des Verbrennungsmotors 10 durch die Leerlaufreduzierungssteuerung erfüllen, oder nicht.
Wenn ermittelt wird, dass eine Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S502 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 dann ermittelt, ob es gefordert ist, Luft zur Klimatisierung unter Verwendung des Kühlwassers für den Verbrennungsmotor 10 im Heizkörper 91 aufzuwärmen, oder nicht.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob es gefordert ist, Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 basierend auf den Klimatisierungsbedingungen, wie z. B. ein eingestelltes Gebläse-Luftvolumen und eine eingestellte Klimatisierungstemperatur in der Klimaanlage, und einer Außenlufttemperatur aufzuwärmen, oder nicht.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann z. B. erfassen, dass es gefordert ist, die Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 aufzuwärmen, wenn das Gebläse-Luftvolumen größer als ein vorgegebenes Luftvolumen ist und die eingestellte Klimatisierungstemperatur höher als eine vorgegebene Temperatur ist, und wenn das Gebläse-Luftvolumen größer als ein vorgegebenes Luftvolumen ist und die Außenlufttemperatur unterhalb einer vorgegebenen Temperatur liegt.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann hierbei Informationen, wie z. B. das Gebläse-Luftvolumen von einer Klimatisierungs-Steuereinheit beschaffen, die mit der elektronischen Steuervorrichtung 100 über ein Controller-Area-Network (CAN) verbunden ist. Außerdem kann die elektronische Steuervorrichtung 100 von der Klimatisierungs-Steuereinheit ein Signal beschaffen, das anzeigt, ob es gefordert ist, Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 aufzuwärmen, oder nicht.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann zum direkten Empfangen von Ausgangssignalen, wie z. B. einem Signal, das von einem Temperatureinstellschalter der Klimaanlage ausgegeben wird, und einem Signal konfiguriert sein, das von einem Außenlufttemperatursensor ausgegeben wird.
Wenn ermittelt wird, dass es gefordert ist, Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 aufzuwärmen, rückt der Vorgang zu einem Schritt S503 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf einen Winkel steuert, der die Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung öffnet, während die anderen Kühlflüssigkeitsleitungen, d. h. die Kühler-Flüssigkeitsleitung, die Block-Kühlflüssigkeitsleitung, die Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung geschlossen werden.
Mit anderen Worten steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 im Schritt S503 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30, um zu bewirken, dass das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, durch zwei getrennte Strecken fließt: die Strecke, die durch die Bypassleitung unter Umgehung des Kühlers 50 geführt ist, und die Strecke via den Heizkörper 91 und das Durchsatz-Steuerventil 30, und anschließend in die sechste Kühlwasserrohrleitung 76 zusammengeführt zu werden, um wieder dem Zylinderkopf 11 zugeführt zu werden.
Wenn es mit anderen Worten gefordert ist, Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 während des vorübergehenden Stoppens des Verbrennungsmotors 10 in der Mitte dieses Vorgangs aufzuwärmen, steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30, um die Zufuhrrate des Kühlwassers zur Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung auf einem äquivalenten Niveau zu dem vor dem vorübergehenden Stopp durch eine Reduzierung der Zufuhrraten des Kühlwassers zur Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung, Block-Kühlflüssigkeitsleitung und Kraftübertragungssystem-Kühlflüssigkeitsleitung im Vergleich zu jenen vor dem vorübergehenden Stopp aufrechtzuerhalten.
Anschließend rückt der Vorgang zu einem Schritt S504 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob die Kühlwassertemperatur TW1 am Auslass des Zylinderkopfs 11, die aus dem Ausgangssignal vom ersten Temperatursensor 81 ermittelt wurde, nicht niedriger als eine erste eingestellte Temperatur SL1 ist, oder nicht.
Die erste eingestellte Temperatur SL1 beträgt z. B. annähernd 90 °C.
Wenn ermittelt wird, dass die Temperatur TW1 nicht niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S505 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 der elektrischen Wasserpumpe 40 Energie zuführt, wobei eine Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 auf eine vorgegebene erste Spannung V1 eingestellt ist.
Während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors 10 ist die mechanische Wasserpumpe gestoppt. Jedoch kann das Kühlwasser im Verbrennungsmotor 10 selbst während dem Stopp des Verbrennungsmotors 10 dadurch umgewälzt werden, dass die elektrische Wasserpumpe 40 betrieben wird.
Hierbei wird der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf einen Winkel gesteuert, der die Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung öffnet, während die anderen Kühlflüssigkeitsleitungen durch die Steuerung des Schritts S503 geschlossen werden. Dadurch wird bewirkt, dass das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, durch die beiden getrennten Strecken, d. h. die Strecke, die durch die Bypassleitung unter Umgehung des Kühlers 50 verläuft, und die Strecke via den Heizkörper 91 und das Durchsatz-Steuerventil 30 strömt.
Das Kühlwasser, das durch die achte Kühlwasserrohrleitung 78 in die Bypassleitung geströmt ist, wird in die elektrische Wasserpumpe 40 gezogen und wieder zum Kühlwasserkanal 61 im Zylinderkopf 11 herausgepumpt. Danach wird das aus der elektrischen Wasserpumpe 40 herausgepumpte Kühlwasser mit dem Kühlwasser vermischt, das durch die vierte Kühlwasserrohrleitung 40, an welcher der Heizkörper 91 angeordnet ist, und durch die mechanische Wasserpumpe 45 geströmt ist, und wieder dem Kühlwasserkanal 61 im Zylinderkopf 11 zugeführt.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass die Kühlwassertemperatur TW1 niedriger als die erste im Schritt S504 eingestellte Temperatur SL1 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S506 vor. Im Schritt S506 erfasst die elektronische Steuervorrichtung 100, ob die Kühlwassertemperatur TW1 nicht höher als eine zweite eingestellte Temperatur SL2 ist, oder nicht.
Die zweite eingestellte Temperatur SL2 ist niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 und kann z. B. auf annähernd 70 °C eingestellt sein.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass die Kühlwassertemperatur TW1 niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1, aber höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S507 vor. Im Schritt S507 für die elektronische Steuervorrichtung 100 der elektrischen Wasserpumpe 40 Energie mit der Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 zu, die auf eine vorgegebene zweite Spannung V2 eingestellt ist.
Die zweite Spannung V2 ist niedriger als die erste Spannung V1, sodass die Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 während deren Antrieb mit der zweiten Spannung V2 niedriger als jene während deren Antrieb mit der ersten Spannung V1 ist.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass die Kühlwassertemperatur TW1 nicht höher als die zweite festgelegte Temperatur SL2 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S508 vor. Im Schritt S508 führt die elektronische Steuervorrichtung der elektrischen Wasserpumpe 40 Energie mit der Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 zu, die auf eine vorgegebene dritte Spannung V3 eingestellt ist.
Die dritte Spannung V3 ist niedriger als die zweite Spannung V2, sodass die Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 während deren Antrieb mit der dritten Spannung V3 niedriger als jene während deren Antrieb mit der zweiten Spannung V2 ist. Mit anderen Worten wird die Ungleichung „dritte Spannung V3 < zweite Spannung V2 < erste Spannung V1“ erfüllt und somit wird die Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 minimal, wenn die dritte Spannung V3 angelegt ist, und wird maximal, wenn die erste Spannung V1 angelegt ist.
Hierbei steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 mit dem Ziel einer Reduzierung der Kühlwassertemperatur TW1 auf nicht höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2, die niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist.
Wenn die Kühlwassertemperatur TW1 nicht niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, stellt die elektronische Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 auf einen höheren Wert ein als wenn die Kühlwassertemperatur TW1 niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, um die Kühlwassertemperatur TW1 schnell auf nicht höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 zu reduzieren.
Wenn sich die Kühlwassertemperatur TW1 auf einen Wert reduziert, der nicht niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, aber höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 ist, reduziert die elektronische Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40, um die Kühlwassertemperatur TW1 schrittweise auf annähernd die zweite eingestellte Temperatur SL2 zu reduzieren.
Wenn sich die Kühlwassertemperatur TW1 auf nicht mehr als die zweite eingestellte Temperatur SL2 reduziert ist, reduziert die elektronische Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 weiter, bis deren Ausstoßrate sich auf einen Wert reduziert hat, der zum Aufwärmen der Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 erforderlich ist, um einen übermäßigen Temperaturabfall des Zylinderkopfs 11 zu verhindern.
Mit anderen Worten sind die erste eingestellte Temperatur SL1 und die ersten bis dritten Spannungen V1 bis V3 auf geeignete Werte eingestellt, die es ermöglichen, die Kühlwassertemperatur besser darauf ansprechend zu reduzieren, wobei ein Überschreiten während der Steuerung des Reduzierens der Kühlwassertemperatur TW1 auf nicht höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 verhindert wird, und dem Heizkörper 91 eine ausreichende Menge der Kühlflüssigkeit zuzuführen.
Die zweite eingestellte Temperatur SL2, welche die Solltemperatur für den Zylinderkopf 11 ist, ist auf einen geeigneten Wert basierend auf der maximalen Temperatur innerhalb eines Bereichs eingestellt, der das Auftreten einer Frühzündung und eines Klopfens verhindert, wenn der Verbrennungsmotor 10 neu gestartet wird.
Hierbei sei angemerkt, dass anstelle einer variablen Steuerung der Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 die elektronische Steuervorrichtung 100 zwischen Antriebs- und Stopp-Steuerungen für die elektrische Wasserpumpe 40 in Übereinstimmung damit umschalten kann, ob die Kühlwassertemperatur TW1 oberhalb oder unterhalb ihres Sollwerts liegt. Darüber hinaus kann die elektronische Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 auf eine größere Anzahl von Stufen als in dem Beispiel verändern, das im Ablaufdiagramm von 4 und 5 dargestellt ist.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass ein Aufwärmen der Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 im Schritt S502 nicht gefordert ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S509 vor.
Im Schritt S509 steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf einen Winkel, der alle Kühlflüssigkeitsleitungen, d. h. die Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung, die Kühler-Kühlflüssigkeitsleitung, die Block-Kühlflüssigkeitsleitung und die Kraft Übertragungssysteme-Kühlflüssigkeitsleitung schließt.
Wenn ein Aufwärmen der Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 nicht gefordert ist, muss das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, nicht teilweise durch die Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung zum Heizkörper 91 umgeleitet werden. Folglich steuert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30, um alle Kühlflüssigkeitsleitungen einschließlich der Heizkörper-Kühlflüssigkeitsleitung zu schließen.
Danach rückt der Vorgang zu einem Schritt S510 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob die Kühlwassertemperatur TW1 nicht höher als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, oder nicht.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Kühlwassertemperatur TW1 nicht höher als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S511 vor. Im Schritt S511 führt die elektronische Steuervorrichtung 100 der elektrischen Wasserpumpe 40 Energie mit der Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 zu, die auf eine vorgegebene vierte Spannung V4 eingestellt ist.
Hierbei kann die vierte Spannung V4 auf eine Spannung eingestellt werden, die annähernd gleich groß oder niedriger als die erste Spannung V1 ist.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Kühlwassertemperatur TW1 niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL1 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S512 vor. Im Schritt S512 erfasst die elektronische Steuervorrichtung, ob die Kühlwassertemperatur TW1 nicht höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 ist, oder nicht.
Wenn erfasst wird, dass die Kühlwassertemperatur TW1 niedriger als die erste eingestellte Temperatur SL2, aber nicht höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S513 vor. Im Schritt S513 führt die elektronische Steuervorrichtung 100 der elektrischen Wasserpumpe 40 Energie mit der Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 zu, die auf eine vorgegebene fünfte Spannung V5 eingestellt ist.
Die fünfte Spannung V5 ist niedriger als die vierte Spannung V4 und kann auf eine Spannung eingestellt sein, die annähernd gleichhoch oder niedriger als die zweite Spannung V2 ist.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Kühlwassertemperatur TW1 nicht höher als die zweite eingestellte Temperatur SL2 ist, rückt der Vorgang zu einem Schritt S514 vor. Im Schritt S514 stoppt die elektronische Steuervorrichtung 100 die Energiezufuhr zur elektrischen Wasserpumpe 40, um den Betrieb der elektrischen Wasserpumpe 40 zu stoppen.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass im Schritt S501 keine Leerlaufreduzierungsforderung erfolgt, mit anderen Worten erfasst, dass der Verbrennungsmotor 10 läuft und die mechanische Wasserpumpe 45 antreibt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S515 vor. Im Schritt S515 stoppt die elektronische Steuervorrichtung 100 die Energiezufuhr zur elektrischen Wasserpumpe 40, um den Betrieb der elektrischen Wasserpumpe 40 zu stoppen.
Danach rückt der Vorgang zu einem Schritt S516 vor, in dem die elektronische Steuervorrichtung während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30, d. h. die Zufuhrraten des Kühlwassers zu den Kühlflüssigkeitsleitungen basierend auf den Kühlwassertemperaturen TW1 und TW2 steuert.
Wenn der Verbrennungsmotor 10, wie oben beschrieben, durch die Leerlaufreduzierungssteuerung gestoppt ist, sodass die Kühlwasserzirkulation durch die mechanische Wasserpumpe 45 gestoppt ist, treibt die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 an und steuert das Durchsatz-Steuerventil 30, um die Kühlwasserzufuhr zur Block-Kühlflüssigkeitsleitung zu stoppen. Dies ermöglicht die Unterdrückung des Temperaturanstiegs im Zylinderkopf 11, wobei ein übermäßiger Temperaturabfall des Zylinderblocks 12 verhindert wird.
Demzufolge wird verhindert, dass der Verbrennungsmotor 10 unter der Gegebenheit, bei der die Temperatur des Zylinderkopfs 11 hoch ist, neu gestartet wird. Dadurch wird das Auftreten einer anormalen Verbrennung, wie z. B. eine Frühzündung und ein Klopfen, reduziert oder verhindert.
Dies verbessert das Startverhalten des Verbrennungsmotors 10 beim Neustart und reduziert einen erforderlichen Verzögerungsgrad des Zündzeitpunkts zum Reduzieren des Klopfens, sodass die Ausgangsleistungscharakteristik und der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors 10 verbessert werden. Darüber hinaus wird ein Anstieg der Reibung aufgrund eines Temperaturabfalls des Zylinderblocks 12 unterdrückt, wodurch sich der Kraftstoffverbrauch ebenfalls verbessert.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, ob die Zufuhr des Kühlwassers zum Heizkörper 91 basierend darauf, ob ein Aufwärmen der Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 gefordert ist, oder nicht, wodurch eine Verschlechterung der Klimatisierungsleistung während der Leerlaufreduzierung verringert wird.
Wenn ein Aufwärmen der Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 nicht gefordert ist, reduziert die elektronische Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 im Vergleich dazu, wenn ein Aufwärmen der Luft gefordert ist, um einen Energieverbrauch während der Leerlaufreduzierung zu unterdrücken.
Hierbei sei angemerkt, dass die elektronische Steuervorrichtung 100 nicht erfassen muss, ob ein Aufwärmen der Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 gefordert ist, oder nicht. Wenn diese Erfassung nicht durchgeführt wird, kann die elektronische Steuervorrichtung 100 entweder die Verarbeitung der Schritte S503 bis S508 oder die Verarbeitung der Schritte S509 bis S514 ausführen.
Im Übrigen muss die Drehung des Verbrennungsmotors 10 nicht unmittelbar stoppen, nachdem die Kraftstoffeinspritzung und der Zündvorgang für den Verbrennungsmotor 10 als Reaktion auf eine Leerlaufreduzierungsforderung gestoppt ist, sondern die Drehzahl reduziert sich schrittweise aufgrund von Trägheitskräften. Als Folge davon wird die Drehzahl der mechanischen Wasserpumpe 45, die vom Verbrennungsmotor 10 angetrieben wird, ebenfalls schrittweise reduziert.
Somit liegt die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10, unmittelbar nachdem die Leerlaufreduzierungsforderung erzeugt wurde, in der Nähe einer Leerlaufdrehzahl. Unter der Gegebenheit kann die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 größer als die Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 bleiben.
Der Antrieb der elektrischen Wasserpumpe 40 unter den obigen Gegebenheiten ist ineffektiv, da dieser praktisch keinen Beitrag zur Kühlwasserzirkulation leistet, woraus ein verschwenderischer Energieverbrauch während der Leerlaufreduzierung resultiert.
Nachdem der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf den Sollwert umgeschaltet wurde, der für die Dauer des Stopps des Verbrennungsmotors 10 als Reaktion auf eine Leerlaufreduzierungsanforderung eingestellt ist, gibt es darüber hinaus eine Zeitverzögerung, bevor sich der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 tatsächlich verändert.
Wenn die elektrische Wasserpumpe 40 somit synchron mit dem Umschalten des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30 auf den Sollwert aktiviert wird, wird die Wasserpumpe 40 aktiviert, bevor sich der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 tatsächlich auf den Sollwert verändert, der für die Dauer des Stopps des Verbrennungsmotors 10 eingestellt ist. Folglich kann der Antrieb der elektrischen Wasserpumpe 40 unter einer solchen Gegebenheit ineffektiv sein, da dieser keinen Beitrag zum Ziel der Reduzierung eines Temperaturanstiegs im Zylinderkopf 11 während dem Stopp des Verbrennungsmotors 10 beiträgt.
Im Hinblick darauf kann die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 aktivieren, nachdem eine vorgegebene Verzögerungszeitspanne ab der Ausgabe eines Befehls zum vorübergehenden Stoppen des Verbrennungsmotors 10 verstrichen ist.
Das Ablaufdiagramm von 6 zeigt ein Beispiel einer Verarbeitung zur Verzögerung der Aktivierung der elektrischen Wasserpumpe 40, die durch die elektronische Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob im Schritt S601 eine Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, oder nicht. Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass keine Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, d. h., dass der Verbrennungsmotor 10 läuft, endet diese Routine, bevor die Verarbeitung zum Antreiben der elektrischen Wasserpumpe 40 ausgeführt wird. Damit behält die elektronische Steuervorrichtung das Stoppen der elektrischen Wasserpumpe 40 bei.
Wenn hingegen ermittelt wird, dass eine Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S602 vor, in dem die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob eine Antriebsforderung für die elektrische Wasserpumpe 40 vorliegt, oder nicht.
Eine Antriebsforderung für die elektrische Wasserpumpe 40 wird als ausgegeben ermittelt, wenn die Gegebenheiten, die bewirken, dass die elektronische Steuervorrichtung 100 die Verarbeitung im Schritt S505, S507, S508, S511 oder S513 in 4 und 5 ausführt, erfüllt sind.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass eine Antriebsforderung für die elektrische Wasserpumpe 40 vorliegt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S603 vor. Im Schritt S603 verändert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 von dem während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 auf den während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors 10.
Der Soll-Rotorwinkel während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 wird im Schritt S516 des Ablaufdiagramms von 4 ermittelt, während der Soll-Rotorwinkel während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors 10 im Schritt S503 oder S509 ermittelt wird.
Danach rückt der Vorgang zum Schritt S504 vor, in dem die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob eine Zeit, die ab dem Anstieg der Leerlaufreduzierungsforderung verstrichen ist, eine vorgegebene Zeit THT1 erreicht.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, das die Zeit, die ab dem Anstieg der Leerlaufreduzierungsforderung verstrichen ist, kürzer als die vorgegebene Zeit THT1 ist, wird der Schritt S601 übersprungen und diese Routine beendet. Dadurch erhält die elektronische Steuervorrichtung 100 das Stoppen der elektrischen Wasserpumpe 40 bei, ohne diese anzutreiben.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Zeit, die ab dem Anstieg der Leerlaufreduzierungsforderung verstrichen ist, die vorgegebene Zeit THT1 erreicht, rückt der Vorgang zu einem Schritt S605 vor, in dem die elektronische Steuervorrichtung 100 die Energieversorgung zur elektrischen Wasserpumpe 40 startet.
Die vorgegebene Zeit THT1 ist auf eine geeignete Zeit basierend auf einer Zeit, die zum ausreichenden Reduzieren der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 erforderlich ist, um die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe auf unter eine eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 zu reduzieren, und/oder eine Zeit voreingestellt, die zum Drehen des Durchsatz-Steuerventils 30 erforderlich ist, bis der Motorwinkel zum Soll-Winkel während des vorübergehenden Motorstopps wird.
Wenn die Zeit, die z. B. für die mechanische Wasserpumpe 45 zum Reduzieren deren Ausstoßrate auf unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 erforderlich ist, länger als die Zeit ist, die für das Durchsatz-Steuerventil 30 zum Drehen erforderlich ist, bis der Rotorwinkel zum Soll-Winkel während des vorübergehenden Motorstopps wird, wird die vorgegebene Zeit THT1 auf die Zeit eingestellt, die für die mechanische Wasserpumpe 45 zum Reduzieren deren Ausstoßrate auf unterhalb der eingestellten Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 erforderlich ist.
Dies verhindert, dass die elektrische Wasserpumpe 40 aktiviert wird, während die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 größer als die der elektrischen Wasserpumpe 40 ist, und verhindert, dass die elektrische Wasserpumpe 40 aktiviert wird, bevor der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 den Soll-Winkel während des vorübergehenden Motorstopps erreicht. Als Folge davon reduziert sich ein verschwenderischer Energieverbrauch während des Stopps des Verbrennungsmotors 10.
Darüber hinaus verhindert das Aktivieren der elektrischen Wasserpumpe 40 vor dem Stopp der Drehung der mechanischen Wasserpumpe 45 eine Reduzierung der Zirkulationsrate des Kühlwassers, wodurch eine Verschlechterung der Kühlleistung zum Zeitpunkt des Stoppens des Verbrennungsmotors 10 verringert wird.
Das Zeitschaubild von 7 veranschaulicht Beziehungen zwischen Variablen, wie z. B. die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10, den Antrieb oder Stopp der elektrischen Wasserpumpe 40 und des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30, wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 die Aktivierung der elektrischen Wasserpumpe 40 gemäß dem Ablaufdiagramm von 6 steuert.
Wenn im Zeitschaubild von 7 eine Leerlaufreduzierungsforderung zu einem Zeitpunkt t1 vorliegt, schaltet die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf den vorgegebenen Winkel um, der basierend darauf ermittelt wird, ob gefordert ist, Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 aufzuwärmen, oder nicht, während die Leerlaufreduzierung gefordert ist.
Danach reduzieren sich die Drehzahlen des Verbrennungsmotors 10 und der mechanischen Wasserpumpe 45, und die elektronische Steuervorrichtung 100 aktiviert die elektrische Wasserpumpe 40 zu einem Zeitpunkt t2, bevor das Drehen des Verbrennungsmotors 10 und der mechanischen Wasserpumpe 45 stoppt.
Der Zeitpunkt t2 ist die Zeit, wenn die vorgegebene Zeit THT1, die ab dem Zeitpunkt t1 verstrichen ist, und die basierend auf einer geschätzten Zeit eingestellt ist, bei der sich die Drehzahl der mechanischen Wasserpumpe 45 voraussichtlich ausreichend reduziert hat, um deren Ausstoßrate auf unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 zu reduzieren, und/oder die Zeit, bei welcher der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 den Soll-Winkel während des vorübergehenden Motorstopps erreicht.
Wenn danach zu einem Zeitpunkt t3 die Leerlaufreduzierungsforderung annulliert wird und der Verbrennungsmotor 10 neu gestartet wird, verändert die elektronische Steuervorrichtung 100 den Soll-Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 vom Soll-Winkel während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 und stoppt den Antrieb der elektrischen Wasserpumpe 40.
Hierbei sei angemerkt, dass, wenn die vorgegebene Zeit THT1 entsprechend der geschätzten Zeit eingestellt wird, an der die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 voraussichtlich auf unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 reduziert wird, die elektronische Steuervorrichtung 100 die vorgegebene Zeit THT1 in Übereinstimmung mit der Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40, der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 zum Anstiegszeitpunkt der Leerlaufreduzierungsforderung oder dergleichen verändern kann.
Je höher hierbei die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 ist, desto früher reduziert sich die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 auf unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40. Demzufolge kann die elektronische Steuervorrichtung 100 die vorgegebene Zeit THT1 auf eine kürzere Zeit einstellen, wenn die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 höher eingestellt ist.
Je höher außerdem die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 zum Anstiegszeitpunkt der Leerlaufreduzierungsanforderung ist, desto später reduziert sich die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 auf unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40. Demzufolge kann die elektronische Steuervorrichtung 100 die vorgegebene Zeit THT1 auf eine längere Zeit einstellen, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 zum Anstiegszeitpunkt der Leerlaufreduzierungsforderung höher ist.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 zum geschätzten Zeitpunkt, wenn sich die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 voraussichtlich unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 reduziert, aktiviert, kann die elektronische Steuervorrichtung 100 diesen Zeitpunkt zum Aktivieren der elektrischen Wasserpumpe 40 basierend auf der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 erfassen.
In diesem Fall wird die Verarbeitung des Schritts S604 insbesondere durch die Verarbeitung der Ermittlung ersetzt, ob sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf eine vorgegebene Drehzahl THN1 (0 U/min < THN1 < Leerlaufdrehzahl) reduziert hat. Wenn ermittelt wird, dass sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf die vorgegebene Drehzahl THN1 reduziert hat, kann der Vorgang zu einem Schritt S605 vorrücken, in dem die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 aktiviert.
Hierbei ist die vorgegebene Drehzahl THN1 ein Wert, der auf der Drehzahl basiert, welche die Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 auf unter die eingestellte Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe 40 reduziert. Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann die vorgegebene Drehzahl THN1 als festen Wert speichern, oder kann die vorgegebene Drehzahl THN1 auf einen höheren Wert verändern, wenn die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 höher eingestellt ist.
Wenn der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 im Übrigen auf den Soll-Winkel während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors 10 synchron mit dem Anstieg einer Leerlaufreduzierungsforderung umgeschaltet wird, kann der folgende Fall auftreten. Insbesondere wenn eine Fahrzeugstartforderung vorliegt, bevor sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf annähernd die Drehzahl eines Anlasses reduziert hat, wird der Verbrennungsmotor 10 unmittelbar nach dem Anstieg der Fahrzeugstartforderung neu gestartet, aber der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 kann zum Soll-Winkel während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 mit einer Verzögerung von der Fahrzeugstartforderung zurückkehren.
Um eine solche Verzögerung des Durchsatz-Steuerventils 30 als Reaktion auf die Fahrzeugstartforderung zu verhindern oder zu reduzieren, kann die elektronische Steuervorrichtung 100 den Start der Rotorwinkel-Umschaltung des Durchsatz-Steuerventils 30 vom Anstieg der Leerlaufreduzierungsforderung verzögern.
Das Ablaufdiagramm von 8 veranschaulicht ein Beispiel der Verarbeitung zum Verzögern des Starts der Rotorwinkel-Umschaltung des Durchsatz-Steuerventils 30 in Bezug auf den Anstieg der Leerlaufreduzierungsforderung.
In einem Schritt S701 erfasst die elektronische Steuervorrichtung 100, ob eine Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, oder nicht. Wenn keine Leerlaufreduzierungsforderung erfasst wird, mit anderen Worten, erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor 10 läuft, wird diese Routine beendet, bevor die Verarbeitung zum Antreiben der elektrischen Wasserpumpe 40 ausgeführt wird. Dadurch hält die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 weiterhin gestoppt.
Wenn hingegen ermittelt wird, dass eine Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S702 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 gleichermaßen wie beim vorgenannten Schritt S602 erfasst, ob eine Antriebsforderung für die elektrische Wasserpumpe 40 vorliegt, oder nicht.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 ermittelt, dass eine Antriebsforderung für die elektrische Wasserpumpe 40 vorliegt, rückt der Vorgang zu einem Schritt S703 vor, in dem die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, ob sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf eine vorgegebene Drehzahl THN reduziert hat, oder nicht.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 höher als die vorgegebene Drehzahl THN ist, werden Schritte S704 und S705 übersprungen und diese Routine beendet, sodass die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 weiterhin gestoppt hält.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 hingegen erfasst, dass sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf die vorgegebene Drehzahl THN reduziert hat, rückt der Vorgang zu einem Schritt S704 vor. Im Schritt S704 erfasst die elektronische Steuervorrichtung 100, ob eine Zeit, die verstrichen ist, ab der die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 zur vorgegebenen Drehzahl THN wird, eine vorgegebene Zeit THT2 erreicht, oder nicht.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Zeit, die verstrichen ist, ab der die Drehzahl des Verbrennungsmotors zur vorgegebenen Drehzahl THN wird, kürzer als die vorgegebene Zeit THT2 ist, wird ein Schritt S705 übersprungen und diese Routine beendet. Dadurch hält die elektronische Steuervorrichtung die elektrische Wasserpumpe 40 weiterhin gestoppt.
Wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erfasst, dass die Zeit, die verstrichen ist, ab der die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 zur vorgegebenen Drehzahl THN wird, die vorgegebene Zeit THT2 erreicht, rückt der Vorgang zum Schritt S705 vor, bei dem die elektronische Steuervorrichtung 100 die Energiezufuhr zur elektrischen Wasserpumpe 40 startet.
Die vorgegebene Drehzahl THN in der obigen Antriebssteuerung der elektrischen Wasserpumpe 40 basiert z. B. auf der Drehzahl des Anlassers. Insbesondere wird erwartet, dass der Verbrennungsmotor 10, der sich mit der vorgegebenen Drehzahl THN dreht, gestoppt wird, selbst wenn eine Fahrzeugstartanforderung vorliegt.
Mit anderen Worten wird der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 zum Soll-Winkel nur für die Dauer des Motorstopps gesteuert, nachdem sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf die vorgegebene Drehzahl THN reduziert hat. Dies verhindert, dass der Verbrennungsmotor 10 unter dem Zustand läuft, bei dem der Rotorwinkel auf einen Winkel für die Dauer des Motorstopps eingestellt ist. Dies liegt daran, dass selbst wenn die Fahrzeugstartforderung unmittelbar nach der Leerlaufreduzierungsforderung vorliegt, genügend Zeit vorhanden ist, bis der Verbrennungsmotor 10 tatsächlich neu gestartet wird.
Darüber hinaus wird die elektrische Wasserpumpe 40 nur nach der Verzögerungszeitdauer der vorgegebenen Zeit THT2 aktiviert, die ab dem Start der Steuerung zum Einstellen des Rotorwinkels des Durchsatz-Steuerventils 30 auf den Soll-Winkel für die Dauer des Motorstopps verstrichen ist. Dies verhindert, dass die elektrische Wasserpumpe 40 aktiviert wird, bevor der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 tatsächlich auf den Soll-Winkel für die Dauer des Motorstopps umgeschaltet ist. Hierbei ist die vorgegebene Zeit THT2 auf eine Zeit eingestellt, die zum Drehen des Durchsatz-Steuerventils 30 erforderlich ist, bis der Rotorwinkel tatsächlich zum Soll-Winkel für die Dauer des Motorstopps wird, nachdem die Steuerung für eine solche Rotorwinkelumschaltung gestartet wurde.
Das Zeitschaubild von 9 veranschaulicht Beziehungen zwischen Variablen, wie z. B. die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10, den Antrieb oder Stopp der elektrischen Wasserpumpe 40 und den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30, wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 die Rotorwinkelumschaltung des Durchsatz-Steuerventils 30 und die Aktivierung der elektrischen Wasserpumpe 40 gemäß dem Ablaufdiagramm von 8 steuert.
In 9 liegt eine Leerlaufreduzierungsforderung zum Zeitpunkt t1 vor, die elektronische Steuervorrichtung 100 führt weder die Rotorwinkelumschaltung des Durchsatz-Steuerventils 30 noch die Aktivierung der elektrischen Wasserpumpe 40 zu diesem Zeitpunkt aus.
Wenn sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 sodann auf die vorgegebene Drehzahl THN zum Zeitpunkt t2 reduziert, schaltet die elektronische Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 auf den vorgegebenen Winkel um, der basierend darauf ermittelt wurde, ob das Aufwärmen von Luft zur Klimatisierung im Heizkörper 91 gefordert ist, oder nicht, während die Leerlaufreduzierung gefordert ist.
Wenn dann zum Zeitpunkt t3 die vorgegebene Zeit THT2, die ab dem Zeitpunkt t2, an dem die Umschaltsteuerung des Durchsatz-Steuerventils 30 ausgeführt wird, mit anderen Worten zu einem geschätzten Zeitpunkt verstrichen ist, wenn der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 voraussichtlich tatsächlich umgeschaltet wird, aktiviert die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40.
Alternativ kann der Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 umgeschaltet werden, wenn sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf eine vorgegebene Drehzahl reduziert, und die elektrische Wasserpumpe 40 kann zu einem Zeitpunkt aktiviert werden, wenn sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 auf eine andere vorgegebene Drehzahl reduziert, die noch niedriger als die vorgenannte vorgegebene Drehzahl ist.
Als weitere Alternative kann die Antriebsspannung für die elektrische Wasserpumpe 40 schrittweise auf einen Sollwert erhöht werden.
Obwohl die Erfindung detailliert mit Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung in diversen Formen vom Durchschnittsfachmann basierend auf dem fundamentalen technischen Konzept und der Lehre der Erfindung modifiziert werden kann. Das Durchsatz-Steuerventil 30 ist z. B. nicht auf einen Rotortyp beschränkt. Alternativ dazu kann ein Durchsatz-Steuerventil mit einer Struktur verwendet werden, die einem elektrischen Aktuator ermöglicht, dessen Ventilelement linear zu bewegen.
Darüber hinaus kann lediglich der Heizkörper 91 an der vierten Kühlwasserrohrleitung 40 angeordnet werden. Alternativ können der Heizkörper 91 und einer(s) oder zwei aus dem EGR-Kühler 92, dem Abgasrückführungssteuerventil 93 und dem Drosselklappenventil 94 an der vierten Kühlwasserrohrleitung 74 angeordnet werden.
Die Kanäle, die den Kühlwasserkanal 62 mit dem Kühlwasserkanal 61 verbinden, müssen nicht im Innern des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen werden. Stattdessen kann eine andere Rohrleitungssystemanordnung verwendet werden. In einer alternativen Rohrleitungssystemanordnung ist ein Einlass des Kühlwasserkanals 62 im Zylinderblock 12 ausgebildet und die siebte Kühlwasserrohrleitung 77 verzweigt sich in dessen Mitte in zwei Leitungen. Eine dieser Abzweigleitungen ist mit dem Kühlwasserkanal 61 verbunden, während die andere Abzweigleitung mit dem Kühlwasserkanal 62 verbunden ist. Darüber hinaus kann die Kühlvorrichtung eine Struktur aufweisen, in welcher der Ölkühler 16 nicht an der zweiten Kühlflüssigkeitsleitung angeordnet ist.
In der Kühlvorrichtung kann die vierte Kühlflüssigkeitsleitung aus den ersten bis vierten Kühlflüssigkeitsleitungen weggelassen werden.
Darüber hinaus kann die Kühlvorrichtung eine Struktur aufweisen, in der der Ölkühler 16 nicht an der zweiten Kühlflüssigkeitsleitung angeordnet ist.
Die Umschalteigenschaften des Durchsatz-Steuerventils 30 können so eingestellt werden, dass die folgende Kühlwasserzirkulation während der Leerlaufreduzierung ermöglicht wird. Das gesamte oder ein Teil des Kühlwassers, das durch den Zylinderkopf 11 geströmt ist, strömt insbesondere durch den Kühler 50 und kehrt zur elektrischen Wasserpumpe 40 zurück, um den Zylinderkopf 11 zu kühlen, während die Kühlwasserzufuhr zum Zylinderblock 12 gestoppt ist.
Die elektrische Wasserpumpe 40 kann an der siebten Kühlwasserrohrleitung 77 an einer Stelle stromabwärts der mechanischen Wasserpumpe 45 und stromaufwärts des Verbrennungsmotors 10 angeordnet werden. Als weitere Alternative kann die elektrische Wasserpumpe 40 an der sechsten Kühlwasserrohrleitung 76 an einer Stelle stromabwärts einer Verbindung mit der achten Kühlwasserrohrleitung 78 und stromaufwärts der mechanischen Wasserpumpe 45 angeordnet werden.
Als weitere Alternative kann die elektrische Wasserpumpe 40 an der Bypassleitung angeordnet werden, durch die das Kühlwasser mit relativ niedriger Geschwindigkeit strömt. Dies verhindert, dass sich ein Wasserflusswiderstand in der elektrischen Wasserpumpe 40 während des Betriebs der mechanischen Wasserpumpe 45 erhöht.
Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 nicht höher als eine vorgegebene Drehzahl während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 liegt, kann die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 antreiben, um eine unzureichende Ausstoßrate der mechanischen Wasserpumpe 45 zu kompensieren.
Darüber hinaus kann die elektronische Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 antreiben und die den Rotorwinkel des Durchsatz-Steuerventils 30 während einer vorgegebenen Zeitdauer ab einer Abschaltbetätigung des Verbrennungsmotors 10 durch den Fahrer steuern.
Darüber hinaus ist der Verbrennungsmotor 10 nicht auf einem Motor beschränkt, der als Fahrzeug-Antriebsquelle verwendet wird.
Das Kühlwasser umfasst eine Frostschutzflüssigkeit.
Das Durchsatz-Steuerventil 30 kann zum Vorspannen durch ein elastisches Element in die Drehrichtung, sodass sich der Rotor auf dem maximalen Winkel befindet, der in 2 standardmäßig angegeben ist, und zum Bewirken konfiguriert sein, dass ein elektrischer Aktuator den Rotor von dessen Standardwinkel gegen die Vorspannkraft des elastischen Elements dreht.
Bezugszeichenliste

10: Verbrennungsmotor
11: Zylinderkopf
12: Zylinderblock
16: Ölkühler
20: Getriebe (Kraftübertragungsvorrichtung)
21: Ölwärmer
30: Durchsatz-Steuerventil
31 bis 34: Einlassöffnung
35: Auslassöffnung
40: Elektrische Wasserpumpe
45: Mechanische Wasserpumpe
50: Kühler
61: Kühlwasserkanal
62: Kühlwasserkanal
71: Erste Kühlwasserrohrleitung
72: Zweite Kühlwasserrohrleitung
73: Dritte Kühlwasserrohrleitung
74: Vierte Kühlwasserrohrleitung
75: Fünfte Kühlwasserrohrleitung
76: Sechste Kühlwasserrohrleitung
77: Siebte Kühlwasserrohrleitung
78: Achte Kühlwasserrohrleitung
81: Erster Temperatursensor
82: Zweiter Temperatursensor
91: Heizkörper
92: EGR-Kühler
93: Abgasrückführungssteuerventil
94: Drosselklappenventils
100: Elektronische Steuervorrichtung

Claims

Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen, die eine erste Kühlflüssigkeitsleitung, die via einen Kühler und einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors unter Umgehung dessen Zylinderblocks geführt ist, und eine zweite Kühlflüssigkeitsleitung umfasst, die via den Zylinderblock unter Umgehung des Kühlers geführt ist; ein elektrisches Durchsatz-Steuerventil, das eine Vielzahl von Einlassöffnungen aufweist, die jeweils mit Auslässen der Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen verbunden sind, und das Zufuhrraten einer Kühlflüssigkeit jeweils aus der Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen steuert; eine Bypassleitung, die von der ersten Kühlflüssigkeitsleitung an einer Stelle zwischen dem Zylinderkopf und dem Kühler abzweigt und mit einer Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils unter Umgehung des Kühlers verbunden ist; eine mechanische Wasserpumpe, die vom Verbrennungsmotor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben wird; und eine elektrische Wasserpumpe, die von einem Motor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben wird.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, ferner umfassend, als eine aus der Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen eine dritte Kühlflüssigkeitsleitung, die via den Zylinderkopf und einen Heizkörper unter Umgehung des Kühlers geführt ist.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, ferner umfassend, als eine aus der Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen eine vierte Kühlflüssigkeitsleitung, die via den Zylinderkopf und eine Kraftübertragungsvorrichtung des Verbrennungsmotors unter Umgehung des Kühlers geführt ist.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils mit einer Einlassöffnung der mechanischen Wasserpumpe verbunden ist, ein Auslass der Bypassleitung mit einer Stelle zwischen der Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils und der Einlassöffnung der mechanischen Wasserpumpe verbunden ist, und die elektrische Wasserpumpe an der Bypassleitung angeordnet ist.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen ersten Temperatursensor zum Messen einer Temperatur der Kühlflüssigkeit an einem Auslass des Zylinderkopfs; und einen zweiten Temperatursensor zum Messen einer Temperatur der Kühlflüssigkeit an einem Auslass des Zylinderblocks.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei das Durchsatz-Steuerventil eine Position, an der die gesamte Vielzahl der Einlassöffnungen geschlossen sind, eine Position, an der die mit der dritten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung geöffnet ist, während die anderen Einlassöffnungen geschlossen sind, eine Position, an der die mit der zweiten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung und die mit der dritten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung geöffnet sind, während die anderen Einlassöffnungen geschlossen sind, und eine Position aufweist, an der die gesamte Vielzahl der Einlassöffnungen geöffnet sind.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei das Durchsatz-Steuerventil eine Position, an der die gesamte Vielzahl der Einlassöffnungen geschlossen sind, eine Position, an der die mit der dritten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung geöffnet ist, während die anderen Einlassöffnungen geschlossen sind, eine Position, an der die mit der zweiten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung und die mit der dritten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung geöffnet sind, während die anderen Einlassöffnungen geschlossen sind, eine Position, an der die Vielzahl der Einlassöffnungen geöffnet sind und eine Position aufweist, an der die mit der ersten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung geschlossen ist, während die anderen Einlassöffnungen geöffnet sind.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Steuereinheit zum Steuern der elektrischen Wasserpumpe und des Durchsatz-Steuerventils, wobei die Steuereinheit bewirkt, dass die elektrische Wasserpumpe während eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors läuft, und die Steuereinheit während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors das Durchsatz-Steuerventil an eine Position, an der die gesamte Vielzahl der Einlassöffnungen geschlossen sind, oder an eine Position steuert, an der die mit der dritten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung, geöffnet ist, während die anderen Einlassöffnungen geschlossen sind.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei wenn ein Wärmeaustausch im Heizkörper gefordert ist, die Steuereinheit das Durchsatz-Steuerventil an die Position steuert, an der die mit der dritten Kühlflüssigkeitsleitung verbundene Einlassöffnung geöffnet ist, während die anderen Einlassöffnungen geschlossen sind, und wenn der Wärmeaustausch im Heizkörper nicht gefordert ist, die Steuereinheit das Durchsatz-Steuerventil an die Position steuert, an der die gesamte Vielzahl der Einlassöffnungen geschlossen sind.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuereinheit zum Steuern der elektrischen Wasserpumpe und des Durchsatz-Steuerventils, wobei die Steuereinheit bewirkt, dass die elektrische Wasserpumpe während eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors läuft, und die Steuereinheit während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors das Durchsatz-Steuerventil steuert, sodass die Zufuhrraten der Kühlflüssigkeit zur Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen im Vergleich zu vor dem vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors reduziert sind.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Steuereinheit zum Steuern der elektrischen Wasserpumpe und des Durchsatz-Steuerventils, wobei die Steuereinheit bewirkt, dass die elektrische Wasserpumpe während eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors läuft, und die Steuereinheit während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors das Durchsatz-Steuerventil steuert, sodass die Zufuhrraten der Kühlflüssigkeit an die Kühlflüssigkeitsleitungen aus der Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen mit Ausnahme der dritten Kühlflüssigkeitsleitung im Vergleich zu vor dem vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors reduziert sind.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Steuereinheit zum Steuern der elektrischen Wasserpumpe und des Durchsatz-Steuerventils, wobei die Steuereinheit bewirkt, dass die elektrische Wasserpumpe während eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors läuft, und wenn der Wärmeaustausch im Heizkörper während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors nicht gefordert ist, die Steuereinheit das Durchsatz-Steuerventil steuert, sodass die Zufuhrraten der Kühlflüssigkeit zu den Kühlflüssigkeitsleitungen aus der Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen, mit Ausnahme der dritten Kühlflüssigkeitsleitung im Vergleich zu vor dem vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors reduziert sind, und wenn ein Wärmeaustausch im Heizkörper während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors gefordert ist, die Steuereinheit das Durchsatz-Steuerventil steuert, sodass die Zufuhrraten des Kühlwassers zur Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen im Vergleich zu vor dem Stopp des Verbrennungsmotors reduziert werden.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors eine Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe zusammen mit einem Anstieg einer Temperatur des Zylinderkopfs erhöht.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei, wenn ein Wärmeaustausch im Heizkörper während des vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors gefordert ist, die Steuereinheit eine Ausstoßrate der elektrischen Wasserpumpe im Vergleich dazu erhöht, wenn der Wärmeaustausch nicht gefordert ist.
Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit die elektrische Wasserpumpe aktiviert, nachdem eine vorgegebene Verzögerungszeitdauer ab der Ausgabe eines Befehls zum vorübergehenden Stoppen des Verbrennungsmotors verstrichen ist.
Steuerverfahren für eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Kühlvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen, die eine erste Kühlflüssigkeitsleitung, die via einen Kühler und einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors unter Umgehung dessen Zylinderblocks geführt ist, und eine zweite Kühlflüssigkeitsleitung umfasst, die via den Zylinderblock unter Umgehung des Kühlers geführt ist, ein elektrisches Durchsatz-Steuerventil, das eine Vielzahl von Einlassöffnungen aufweist, die jeweils mit Auslässen der Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen verbunden sind, und das Zufuhrraten einer Kühlflüssigkeit jeweils aus der Vielzahl der Kühlflüssigkeitsleitungen steuert, eine Bypassleitung, die von der ersten Kühlflüssigkeitsleitung an einer Stelle zwischen dem Zylinderkopf und dem Kühler abzweigt und mit einer Auslassöffnung des Durchsatz-Steuerventils unter Umgehung des Kühlers verbunden ist, eine mechanische Wasserpumpe, die vom Verbrennungsmotor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben wird, und eine elektrische Wasserpumpe, die von einem Motor zum Zirkulieren der Kühlflüssigkeit angetrieben wird, wobei das Steuerverfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen eines vorübergehenden Stopps des Verbrennungsmotors; Bewirken, dass die elektrische Wasserpumpe als Reaktion auf den vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors läuft; und Umschalten einer Position des Durchsatz-Steuerventils als Reaktion auf den vorübergehenden Stopp des Verbrennungsmotors.