DE112016001589T5

DE112016001589T5 - Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und zugehöriges Steuerverfahren

Info

Publication number: DE112016001589T5
Application number: DE112016001589.5T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Toyama; Atsushi Murai; Shigeyuki Sakaguchi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP2016196853A; US10385758B2; US20180080366A1; CN107429601A; DE112016001589B4; JP6386411B2; WO2016159008A1; CN107429601B

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor bereit, umfassend: ein Strömungskanal-Umschaltventil zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Kühlwasserkanälen mit zumindest einer Heizungsstrecke zur Lufterwärmung, einer Blockstrecke zum Kühlen eines Motorblocks und einer Getriebestrecke für einen Ölwärmer eines Getriebes zum sequenziellen Öffnen zumindest eines der Vielzahl von Kühlwasserkanälen gemäß einem Aufwärmzustand des Verbrennungsmotors; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Öffnens und Schließens des Strömungskanal-Umschaltventils zum Begrenzen einer Kühlwasserverteilungsmenge der Heizungsstrecke. Das Kühlsystem ermöglicht eine Beschleunigung der Wiederherstellung Kühlwassertemperatur nach einem vorübergehenden Abfall. Die

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, und betrifft insbesondere ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, der imstande ist, die Temperaturerhöhung des Kühlwassers zu beschleunigen, und betrifft ein zugehöriges Steuerverfahren.
STAND DER TECHNIK
Ein herkömmliches Kühlsystem dieses Typs umfasst zwei Kühlwasserkanäle und ein Ventil zum Einstellen von Kühlwasser-Durchflussmengen durch diese zwei Kühlwasserkanäle. Durch einen der Kühlwasserkanäle strömt Kühlwasser sequentiell über einen Wärmetauscher zur Lufterwärmung und einen Wärmetauscher für Getriebeöl. Der andere der Kühlwasserkanäle, der vom oben genannten Kühlwasserkanal getrennt vorgesehen ist, umfasst einen Bypasskanal. Das Ventil ist an einer Stelle angeordnet, an der das Kühlwasser, das den Ölwärmetauscher passiert hat, auf das Kühlwasser trifft, das durch den Bypasskanal geströmt ist. Ein solches herkömmliches Kühlsystem misst zumindest entweder die Fahrzeuginnentemperatur oder die Fahrzeugaußentemperatur sowie die Temperatur des vom Motor abgegebenen Kühlwassers, und steuert die Betätigung des Ventils zum Umschalten zwischen diesen beiden Kühlwasserkanälen, wenn diese Temperaturmessungen ihre jeweiligen vorgegebenen Bedingungen erfüllen (siehe z. B. Patentdokument 1).
REFERENZDOKUMENTENLISTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: JP 4994546 B

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Wenn bei einem herkömmlichen Kühlsystem das Ventil zum Öffnen des über den Wärmetauscher zur Lufterwärmung geführten Kühlwasserkanals betätigt wird, zieht der Wärmetauscher zur Lufterwärmung Wärme aus dem Kühlwasser ab, das durch den Kühlwasserkanal strömt. Dies verlangsamt vorübergehend den Temperaturanstieg des Kühlwassers, wodurch sich die Zeit verlängert, die zum Erhöhen der Motoröltemperatur auf ein gewünschtes Niveau erforderlich ist. Infolgedessen nimmt die Motorreibung zu und die Kraftstoffeffizienz verschlechtert sich, was problematisch ist.
Zum Lösen der oben genannten Probleme wurde die vorliegende Erfindung zum Bereitstellen eines Kühlsystems für einen Verbrennungsmotor, der zum Beschleunigen des Temperaturanstiegs des Kühlwassers imstande ist, und ein zugehöriges Steuerverfahren geschaffen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Zum Lösen der obigen Aufgabe umfasst ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Strömungskanal-Umschaltventil zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Kühlwasserkanälen mit zumindest einer Heizungsstrecke zur Lufterwärmung, einer Blockstrecke zum Kühlen eines Motorblocks, und einer Getriebestrecke für einen Ölwärmer eines Getriebes zum sequenziellen Öffnen zumindest eines der Vielzahl von Kühlwasserkanälen gemäß einem Aufwärmzustand des Verbrennungsmotors; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Öffnens und Schließens des Strömungskanal-Umschaltventils zum Begrenzen einer Kühlwasserverteilungsmenge der Heizungsstrecke.
In einem Verfahren zum Steuern eines Kühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem das Kühlsystem ein Strömungskanal-Umschaltventil zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Kühlwasserkanälen mit zumindest einer Heizungsstrecke zur Lufterwärmung, einer Blockstrecke zum Kühlen eines Motorblocks und einer Getriebestrecke für einen Ölwärmer eines Getriebes zum sequenziellen Öffnen zumindest eines der Vielzahl von Kühlwasserkanälen gemäß einem Aufwärmzustand des Verbrennungsmotors; und eine Steuervorrichtung umfasst, bewirkt die Steuervorrichtung das Öffnen und Schließen des Strömungskanals-Umschaltventils zum Steuern der Kühlwasserverteilungsmengen der Vielzahl von Kühlwasserkanälen. Bei diesem Verfahren steuert die Steuervorrichtung das Steuern das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils zum Begrenzen einer Kühlwasserverteilungsmenge der Heizungsstrecke.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Selbst wenn sich die Heizungsstrecke öffnet und sich der Temperaturanstieg des Kühlwassers aufgrund der Wärmeabfuhr aus dem Kühlwasser durch den Wärmetauscher zur Lufterwärmung vorübergehend verlangsamt, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den Temperaturanstieg des Kühlwassers zu beschleunigen, wodurch sich die Motorreibung reduziert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Betriebsbedingungen des Kühlsystems ermittelt werden.
3 zeigt die Funktionsweise eines Strömungskanal-Umschaltventils des Kühlsystems.
4 veranschaulicht einen Kühlwasser-Zirkulationsweg unmittelbar nach einem Motorstart.
5 veranschaulicht einen Kühlwasser-Zirkulationsweg, wenn sich eine Heizstrecke öffnet.
6 veranschaulicht einen Kühlwasser-Zirkulationsweg, wenn sich eine Blockstrecke öffnet.
7 veranschaulicht einen Kühlwasser-Zirkulationsweg, wenn sich eine Getriebestrecke öffnet.
8 veranschaulicht einen Kühlwasser-Zirkulationsweg, wenn sich eine Kühlerstrecke öffnet.
9 veranschaulicht, wie sich die Kühlwassertemperatur reduziert, wenn sich die Getriebestrecke öffnet.
10A und 10B veranschaulichen ein Kühlsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung: 10A zeigt die Beziehungen zwischen dem Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils und den Öffnungsverhältnissen von Einlassöffnungen; und 10B zeigt Änderungen der Kühlwasser-Durchflussmengen durch die Kühlwasserkanäle.
11 zeigt eine grafische Darstellung aus einem Experiment zur Bestätigung der Effekte des ersten Ausführungsbeispiels.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie Basiswerte für den Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils und für die Drehzahl oder Durchflussmenge einer elektrischen Wasserpumpe in einem Kühlsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingestellt werden.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe im zweiten Ausführungsbeispiel berechnet werden.
14 zeigt eine Leitkurve, welche die Entsprechung zwischen dem Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils und einer Korrekturgröße für die Ausstoßmenge der elektrischen Wasserpumpe im zweiten Ausführungsbeispiel bereitstellt.
15 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke basierend auf Temperaturinformationen von an verschiedenen Stellen in einem Fahrzeug eingebauten Temperatursensoren in einem Kühlsystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung korrigiert werden.
16A bis 16D zeigen Leitkurven, die jeweils die Entsprechung zwischen der Ausgabe von einem der Temperatursensoren und einer Korrekturgröße für den Rotorwinkel bereitstellen.
17A und 17B zeigen Leitkurven, die jeweils die Entsprechung zwischen anderen Umgebungsinformationen und einer Korrekturgröße für den Rotorwinkel bereitstellen: 17A stellt die Entsprechung zwischen dem Öffnungsgrad einer Luftmischklappe und der Korrekturgröße bereit; und 17B stellt die Entsprechung zwischen dem Luftvolumen eines Lüftergebläses und der Korrekturgröße bereit.
MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Kühlsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Kühlsystem zum Kühlen eines Verbrennungsmotors 1 umfasst erste bis vierte Kühlwasserkanäle 2 bis 5, ein Strömungskanal-Umschaltventil 7, eine Wasserpumpe (ELWP) 8, einen Kühler 9 und eine elektronische Steuervorrichtung 10.
Der Verbrennungsmotor 1, der an einem Fahrzeug montiert ist, umfasst einen Zylinderkopf 11 und einen Zylinderblock 12. Ein Getriebe 13, wie zum Beispiel ein stufenloses Getriebe (CVT), als Beispiel eines Antriebsstrangs, ist mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 gekoppelt. Der Abtrieb des Getriebes 13 wird an (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Antriebsräder übertragen, wodurch das Fahren des Fahrzeugs bewirkt wird.
Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Kopf-Kühlwasserkanal 14 versehen, der sich über das Innere des Zylinderkopfs 11 erstreckt. Der Kopf-Kühlwasserkanal 14 zum Kühlen des Zylinderkopfs 11 umfasst einen Kühlwassereinlass 15 und einen Kühlwasserauslass 16. Der Kühlwassereinlass 15 öffnet sich an einem Ende des Zylinderkopfs 11 in der Zylinder-Anordnungsrichtung. Der Kühlwasserauslass 16 öffnet sich am anderen Ende des Zylinderkopfs 11 in der Zylinder-Anordnungsrichtung. Das dem Kühlwassereinlass 15 des Zylinderkopfs 11 zugeführte Kühlwasser strömt durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14, wobei der Zylinderkopf 11 gekühlt wird, und wird anschließend aus dem Kühlwasserauslass 16 ausgestoßen, der sich am anderen Ende des Zylinderkopfs 11 öffnet.
Mit dem Kühlwasserauslass 16 des Zylinderkopfs 11 ist ein Ende einer ersten Kühlwasserleitung 18 verbunden. Das andere Ende der ersten Kühlwasserleitung 18 ist mit einem Kühlwassereinlass 17 des Kühlers 9 verbunden. Mit einem Kühlwasserauslass 19 des Kühlers 9 ist ein Ende einer zweiten Kühlwasserleitung 24 verbunden. Das andere Ende der zweiten Kühlwasserleitung 24 ist mit einer vierten Einlassöffnung 23 aus ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 verbunden. Auf diese Weise wird ein erster Kühlwasserkanal (nachfolgend als „Kühlerstrecke“ bezeichnet) 2 mit dem Kopf-Kühlwasserkanal 14, der ersten Kühlwasserleitung 18 und der zweiten Kühlwasserleitung 24 ausgebildet. Durch die Kühlwasserstrecke 2 strömt Kühlwasser über den Zylinderkopf 11 und den Kühler 9.
Der Verbrennungsmotor 1 ist ferner mit einem Block-Kühlwasserkanal 25 versehen. Der Block-Kühlwasserkanal 25 zum Kühlen des Zylinderkopfs 12 zweigt vom Kopf-Kühlwasserkanal 14 ab und mündet in den Zylinderblock 12, wobei sich dieser über das Innere des Zylinderblocks 12 erstreckt und eine Verbindung mit einem Kühlwasserauslass 26 herstellt, der sich am anderen Ende des Zylinderblocks 12 in der Zylinder-Anordnungsrichtung öffnet.
Demzufolge tritt ein Teil des durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14 strömenden Kühlwassers in den Block-Kühlwasserkanal 25 ein, der vom Kopf-Kühlwasserkanal 14 abzweigt. Danach strömt das Kühlwasser durch den Block-Kühlwasserkanal 25, wobei der Zylinderkopf 12 gekühlt wird, und wird anschließend aus dem Kühlwasserauslass 26 ausgestoßen, der sich am anderen Ende des Zylinderblocks 12 öffnet.
Mit dem Kühlwasserauslass 26 des Zylinderblocks 12 ist ein Ende einer dritten Kühlwasserleitung 27 verbunden. Die dritte Kühlwasserleitung 27 ist vorgesehen, damit einem an der dritten Kühlwasserleitung 27 angeordneten Ölkühler (O/C) 28 ein Wärmeaustausch zwischen dem durch die dritte Kühlwasserleitung 27 strömenden Kühlwasser und einem Schmieröl für den Verbrennungsmotor 1 zum Kühlen des Schmieröls für den Verbrennungsmotor 1 ermöglicht wird. Das andere Ende der dritten Kühlwasserleitung 27 ist mit der ersten Einlassöffnung 20 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 verbunden. Auf diese Weise wird ein zweiter Kühlwasserkanal (nachfolgend als „Blockstrecke“ bezeichnet) 3 mit dem Block-Kühlwasserkanal 25 und der dritten Kühlwasserleitung 27 ausgebildet. Durch die Blockstrecke 3 strömt Kühlwasser über den Zylinderblock 12 und umgeht den Kühler 9.
Ein Ende einer vierten Kühlwasserleitung 29 ist mit einer Zwischenstelle der ersten Kühlwasserleitung 18 verbunden. Das durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14 strömende Kühlwasser wird durch einen Wärmeaustausch mit dem Zylinderkopf 11 erwärmt. Die vierte Kühlwasserleitung 29 ist zur Verwendung eines derart erwärmten Kühlwassers für eine Fahrzeug-Lufterwärmung vorgesehen. An der vierten Kühlwasserleitung 29 sind ein Heizkörper zur Fahrzeug-Lufterwärmung (ein Wärmetauscher zur Lufterwärmung) 30, ein wassergekühlter Abgas-Zirkulations-(EGR-)Kühler 31, ein EGR-Steuerventil 32 und ein Drosselventil 33 in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts in der Kühlwasser-Strömungsrichtung angeordnet. Der EGR-Kühler 31 und das EGR-Steuerventil 32 bilden eine Abgas-Rückführungsvorrichtung. Das Drosselventil 33 reguliert die Einlassluftmenge in den Verbrennungsmotor 1. Das andere Ende der vierten Kühlwasserleitung 29 ist mit der dritten Einlassöffnung 22 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 verbunden. Auf diese Weise wird ein dritter Kühlwasserkanal (nachfolgend als „Heizungsstrecke“ bezeichnet) 4 mit dem Kopf-Kühlwasserkanal 14 und der vierten Kühlwasserleitung 29 ausgebildet. Durch die Heizungsstrecke strömt Kühlwasser über den Zylinderkopf 11 und einen Heizkörper 30 und umgeht den Kühler 9.
Der Heizkörper 30 erreicht eine Lufterwärmungsfunktion durch einen Wärmeaustausch zwischen dem durch die vierte Kühlwasserleitung 29 strömenden Kühlwasser und der Luft zur Klimatisierung, um die Luft zur Klimatisierung zu erwärmen. Der EGR-Kühler 31 tauscht Wärme zwischen dem durch die vierte Kühlwasserleitung 29 strömenden Kühlwasser und einem durch die Abgas-Rückführungsvorrichtung in ein Ansaugsystem des Verbrennungsmotors 1 zurückgeführten Abgas aus, wodurch die Temperatur des Abgases zur Eindämmung einer Zeugung von Stickoxiden während der Verbrennung reduziert wird. Das EGR-Steuerventil 32 und das Drosselventil 33 werden durch einen Wärmeaustausch mit dem durch die vierte Kühlwasserleitung 29 strömenden Abgas erwärmt, wodurch das Einfrieren von Feuchtigkeit im Abgas oder in der Ansaugluft verhindert wird. Dementsprechend ermöglicht die Heizungsstrecke 4, dass das Kühlwasser, das den Zylinderkopf 11 passiert hat, teilweise von der ersten Kühlwasserleitung 18 zur vierten Kühlwasserleitung 29 abgeleitet wird, wodurch ein Teil des Kühlwassers, das den Zylinderkopf 11 passiert hat, in den Heizkörper 30, den EGR-Kühler 31, das EGR-Steuerventil 32 und das Drosselventil 33 eingeleitet wird, damit dieses Kühlwasser mit diesem Wärme austauschen kann.
Ein Ende einer fünften Kühlwasserleitung 34 ist mit einer Zwischenstelle der ersten Kühlwasserleitung 18 verbunden. Die fünfte Kühlwasserleitung 34 ist vorgesehen, damit einem Ölwärmer (O/W) 35, der an der fünften Kühlwasserleitung 34 zum Wärmeaustausch zwischen dem durch die fünfte Kühlwasserleitung 34 strömenden Kühlwasser und einem Hydrauliköl für das Getriebe 13 angeordnet ist, das Erwärmen des Hydrauliköls des Getriebes 13 ermöglicht wird. Das andere Ende der fünften Kühlwasserleitung 34 ist mit der zweiten Einlassöffnung 21 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 verbunden. Dementsprechend ermöglicht die fünfte Kühlwasserleitung 34 das teilweise Ableiten des Kühlwassers, das den Zylinderkopf 11 passiert hat, aus der ersten Kühlwasserleitung 18, wodurch ein Teil des Kühlwassers, das den Zylinderkopf 11 passiert hat, in den Ölwärmer 35 eingeleitet wird, damit das Hydrauliköl durch einen Wärmeaustausch zwischen diesem Kühlwasser und dem Hydrauliköl erwärmt wird. Auf diese Weise wird ein vierter Kühlwasserkanal (nachfolgend „CVT O/W-Strecke“ bezeichnet) 5 mit dem Kopf-Kühlwasserkanal 14 und der fünften Kühlwasserleitung 34 als Getriebestrecke ausgebildet ist. Durch die CVT O/W-Strecke 5 strömt Kühlwasser über den Zylinderkopf 11 und den Ölwärmer 35 des Getriebes 13 und umgeht den Kühler 9.
Eine sechste Kühlwasserleitung 36 ist mit einem Ende mit einer Zwischenstelle der ersten Kühlwasserleitung 18 und am anderen Ende mit einer Zwischenstelle einer siebten Kühlwasserleitung 37 verbunden, die später beschrieben wird. In der ersten Kühlwasserleitung 18 ist die Zwischenstelle zur sechsten Kühlwasserleitung 36 insbesondere stromabwärts einer Verbindungsstelle zur vierten Kühlwasserleitung 29 und stromabwärts einer Verbindungsstelle zur fünften Kühlwasserleitung 34 angeordnet. Ein Ende der siebten Kühlwasserleitung 37 ist mit einer Auslassöffnung 38 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 verbunden. Auf diese Weise wird ein fünfter Kühlwasserkanal (nachfolgend als „Bypassstrecke“ bezeichnet) 6 mit der sechsten Kühlwasserleitung 36 ausgebildet. Durch die Bypassstrecke 6 tritt das Kühlwasser, das teilweise aus der ersten Kühlwasserleitung 18 abgeleitet wurde, in die siebte Kühlwasserleitung 37 nach Umgehung des Kühlers 9 an einer Stelle in der Nähe des Auslasses des Strömungskanal-Umschaltventils 7 ein.
Auf diese Weise wird ein Kühlwasserkreislauf mit der Kühlerstrecke 2, der Blockstrecke 3, der Heizungsstrecke 4, der CVT O/W-Strecke 5, der siebten Kühlwasserleitung 37 und der achten Kühlwasserleitung 41 ausgebildet. Die siebte Kühlwasserleitung 37 verbindet die Auslassöffnung 38 des Strömungskanal-Schaltventils 7 mit einer Einlassöffnung 39 einer Wasserpumpe 8, die später beschrieben wird. Eine achte Kühlwasserleitung 41 verbindet eine Ausstoßöffnung 40 der Wasserpumpe 8 mit dem Kühlwassereinlass 15 des Zylinderkopfs 11.
Das Strömungskanal-Umschaltventil 7 ist an den Kühlwasserauslässen der Kühlerstrecke 2, der Blockstrecke 3, der Heizungsstrecke 4 und der CVT O/W-Strecke 5 vorgesehen. Das Strömungskanal-Umschaltventil 7 schaltet zwischen der Vielzahl der Kühlwasserkanäle zum sequenziellen Öffnen zumindest eines der Kühlwasserkanäle gemäß einem Warmlaufzustand des Verbrennungsmotors 1 um. Das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils 7 wird von einer elektronischen Steuervorrichtung 10, die später beschrieben wird, zum Einstellen der Kühlwasserverteilungsmengen der Kühlwasserkanäle gesteuert.
Genauer gesagt ist das Strömungskanal-Umschaltventil 7 z. B. ein Dreh-Strömungskanal-Umschaltventil, das einen Stator mit den ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 und der Auslassöffnung 38, und einen Rotor umfasst, der Strömungskanäle darin aufweist und drehbar in den Stator eingepasst ist. Das Strömungskanal-Umschaltventil 7 öffnet einen oder mehrere der Öffnungen des Stators in geeigneter Weise gemäß dem Winkel des Rotors, der durch einen elektrischen Aktuator, wie z. B. einen Elektromotor, von einem Referenzwinkel geändert wird. Diese Konfiguration ermöglicht das Einstellen der Kühlwasser-Verteilungsmengen der Kühlwasserkanäle durch Ändern der Öffnungsflächenverhältnisse der ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 gemäß dem Winkel des Rotors.
Die Wasserpumpe 8 ist am Kühlwasserkanal angeordnet, der das Strömungskanal-Umschaltventil 7 und den Zylinderkopf 11 verbindet. Die Wasserpumpe 8 ist eine durch einen Elektromotor angetriebene und von der elektronischen Steuervorrichtung 10 gesteuerte elektrischen Pumpe, die später beschrieben wird. Die Wasserpumpe 8 zirkuliert Kühlwasser durch die Kühlwasserkanäle durch Ansaugen von Kühlwasser aus der Einlassöffnung 39 und Ausstoßen des Kühlwassers aus der Ausstoßöffnung 40 zum Zylinderkopf 11 hin.
Die elektronische Steuervorrichtung 10 ist mit dem Strömungskanal-Umschaltventil 7 und der Wasserpumpe 8 elektrisch verbunden. Wenn sich die CVT O/W-Strecke 5 öffnet, steuert die elektronische Steuervorrichtung 10 das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zum Begrenzen der Kühlwasser-Verteilungsmenge der Heizungsstrecke 4, wobei die Durchflussmenge des Kühlwassers durch die CVT O/W-Strecke 5 unverändert beibehalten wird. Gleichzeitig steuert die elektronische Steuervorrichtung 10 auch die Wasserpumpe 8 zum Begrenzen der Ausstoß-Durchflussmenge der Wasserpumpe 8. Zum konstanten Beibehalten der Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Blockstrecke 3 kann die elektronische Steuervorrichtung 10 die Ausstoß-Durchflussmenge der Wasserpumpe 8 begrenzen und den Öffnungsgrad des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zur Heizungsstrecke 4 und zur CVT O/W-Strecke 5 einstellen. Dies ermöglicht eine Beschleunigung des Temperaturanstiegs des Kühlwassers, selbst wenn sich der Temperaturanstieg des Kühlwassers vorübergehend verlangsamt. Hierbei sei angemerkt, dass der hier verwendete Begriff „konstant“ einen Zustand mit akzeptablen Änderungen umfassen kann.
Die elektronische Steuereinheit 10 kann das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils 7 so steuern, dass die Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Heizungsstrecke 4 basierend auf verschiedenen Steuerparametern für ein Klimatisierungssystem einschließlich Temperaturinformationen von an verschiedenen Stellen in einem Fahrzeug eingebauten Temperatursensoren geändert wird. Beispiele solcher Steuerparameter umfassen Temperaturinformationen von Sensoren, wie zum Beispiel einem Außenluftsensor, einem Innenluftsensor, einem Verdampfer-Einlasstemperatursensor und einem Sonnenstrahlungssensor, und Informationen, wie zum Beispiel das Luftvolumen eines Lüftergebläses, den Öffnungsgrad einer Luftmischklappe und das Luftvolumen der Fahrzeuggeschwindigkeitsluft.
Darüber hinaus weist die elektronische Steuervorrichtung 10 auch eine Funktion des Steuerns einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 42 und einer Zündvorrichtung 43 des Verbrennungsmotors 1 und eine Leerlaufstopp-(Leerlaufreduzierungs-)Funktion zum vorübergehenden Stoppen des Verbrennungsmotors 1, z. B. während das Fahrzeug an einer Ampel wartet, auf. Die elektronische Steuervorrichtung 10 muss jedoch keine diversen Steuerungen am Verbrennungsmotor 1 ausführen. In diesem Fall kann eine separate elektronische Steuervorrichtung zum Steuern von Komponenten, wie zum Beispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 42 und der Zündvorrichtung 43, des Verbrennungsmotors vorgesehen werden, und die elektronische Steuervorrichtung 10 kann mit dieser separaten elektronischen Steuervorrichtung kommunizieren.
In 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 44 einen Temperatursensor zum Messen einer Motor-Wassertemperatur. Das Bezugszeichen 45 kennzeichnet einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur des aus dem Zylinderblock 12 ausgestoßenen Kühlwassers. Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur im Fahrzeuginnern (Fahrzeuginnentemperatur).
Nachfolgend wird eine Funktionsweise des Kühlsystems mit der obigen Konfiguration beschrieben.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Betriebsbedingungen des Kühlsystems für den Verbrennungsmotor 1 ermittelt werden. 3 veranschaulicht die Funktionsweise des Strömungskanal-Umschaltventils 7 des Kühlsystems. 3 zeigt insbesondere die Beziehungen zwischen dem Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 und den Öffnungsverhältnissen der ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23.
Wenn der Motor startet, erfasst der Temperatursensor 44, der in der Nähe des Kühlwasserauslasses 16 des Zylinderkopfs 11 angeordnet ist, die Motor-Wassertemperatur. Die Informationen, welche die vom Temperatursensor 44 erfasste Temperatur kennzeichnen, werden zur elektronischen Steuervorrichtung 10 übertragen. Als Reaktion darauf vergleicht die elektronische Steuervorrichtung 10 diese Temperaturinformationen sequenziell mit einer Kühlerermittlungswassertemperatur, einer CVT O/W-Ermittlungswassertemperatur, einer Blockermittlungswassertemperatur und einer Heizungsermittlungswassertemperatur. Die Kühlerermittlungswassertemperatur ist ein Schwellenwert zum Ermitteln, ob die Kühlerstrecke 2 zu öffnen ist. Die CVT O/W-Ermittlungswassertemperatur ist ein Schwellenwert zum Ermitteln, ob die CVT O/W-Strecke 3 zu öffnen ist. Die Heizungsermittlungstemperatur ist ein Schwellenwert zum Ermitteln, ob die Heizungsstrecke 4 geöffnet werden soll. Diese Ermittlungswassertemperaturen hängen folgendermaßen miteinander zusammen:
Kühlerermittlungswassertemperatur > CVT O/W-Ermittlungswassertemperatur > Blockermittlungswassertemperatur > Heizungsermittlungswassertemperatur.
Zuerst wird in einem Schritt S1 die Motorwassertemperatur mit der Kühlerermittlungswassertemperatur verglichen. Beim Motorstart ist das Ermittlungsergebnis im Schritt S1 „NEIN“, da das Kühlwasser noch nicht erwärmt ist. Somit bleibt die Kühlerstrecke 2 geschlossen und der Vorgang geht zu einem Schritt S3 über.
Im Schritt S3 wird die Motorwassertemperatur mit der CVT O/W-Ermittlungswassertemperatur verglichen. Da das Kühlwasser zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausreichend erwärmt ist, ist das Ermittlungsergebnis im Schritt S3 „NEIN“. Somit bleibt die CVT O/W-Strecke 5 geschlossen und der Vorgang geht zu einem Schritt S5 über.
Im Schritt S5 wird die Motorwassertemperatur mit der Blockermittlungswassertemperatur verglichen. Da die Motorwassertemperatur noch nicht ausreichend erwärmt ist und immer noch unterhalb der Blockermittlungswassertemperatur liegt, ist das Ermittlungsergebnis im Schritt S5 „NEIN“. Somit bleibt die Blockstrecke 3 geschlossen und der Vorgang geht zu einem Schritt S7 über.
Im Schritt S7 wird die Motorwassertemperatur mit der Heizungsermittlungswassertemperatur verglichen. Da die Motorwassertemperatur unmittelbar nach dem Motorstart noch unterhalb der Heizungsermittlungswassertemperatur liegt, ist das Ermittlungsergebnis im Schritt S7 „NEIN“. Somit bleibt die Heizungsstrecke 4 geschlossen und die Sequenz der Schritte zum Ermitteln der Betriebsbedingungen endet.
Unmittelbar nach dem Motorstart, d. h., wenn der Rotorwinkel innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs vom Referenzwinkel liegt, bei dem der Rotor durch einen Anschlag reguliert wird, führt das Strömungskanal-Umschaltventil 7 ein erstes Muster aus. Im ersten Muster sind alle ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23, wie in 3 veranschaulicht, geschlossen. In diesem ersten Muster sind die Heizungsstrecke 4, die Blockstrecke 3 und die Kühlerstrecke 2 geschlossen, sodass das von der Wasserpumpe 8 ausgestoßene Kühlwasser, wie in 4 dargestellt, durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14 und die erste Kühlwasserleitung 18 und die Bypassstrecke 6 strömt, sodass nur der Zylinderkopf 11 des Verbrennungsmotors 1 gekühlt wird. Hierbei sei angemerkt, dass die Bedingungen, bei denen alle ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 geschlossen sind, nicht nur die Bedingung, bei der die Öffnungsfläche einer jeden der ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 gleich Null ist, sondern auch die Bedingungen einschließen, bei denen die Öffnungsfläche einer jeden der ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 den Minimalwert größer als Null aufweist, d. h. die Bedingungen umfassen, bei denen Kühlwasser geringfügig aus den ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 ausläuft.
Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit werden die Schritte zum Ermitteln der Betriebsbedingungen von 2 erneut ausgeführt. Während das Kühlwasser unmittelbar nach dem Motorstart nur den Zylinderkopf 11 kühlt, wird Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit dem Zylinderkopf 11 erwärmt. Wenn demzufolge die Motorwassertemperatur auf über die Heizungsermittlungswassertemperatur ansteigt, wird das Ermittlungsergebnis im Schritt S7 zu „JA“. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S8 über, in dem ein Flag gesetzt wird, dass die Bedingungen zum Öffnen der Heizungsstrecke 4 erfüllt sind. Somit bewirkt die elektronische Steuervorrichtung 10, dass das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor dreht.
Von der elektronischen Steuervorrichtung 10 gesteuert, dreht das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor zum Ausführen eines in 3 veranschaulichten zweiten Musters. Das zweite Muster wird ausgeführt, nachdem der Rotorwinkel sich über einen Winkelbereich hinaus vergrößert, innerhalb dessen alle ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 geschlossen sind. Im zweiten Muster öffnet sich die dritte Einlassöffnung 22 graduell auf ein vorgegebenes Öffnungsverhältnis (z. B. auf das Öffnungsverhältnis von 100 % (vollständig offen)) und wird danach selbst bei zunehmendem Rotorwinkel auf diesem konstanten Öffnungsverhältnis beibehalten. Bei diesem zweiten Muster öffnet sich die Heizungsstrecke 4, sodass das aus der Wasserpumpe 8 ausgestoßene Kühlwasser durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14, die erste Kühlwasserleitung 18, die Bypassstrecke 6 und, wie in 5 dargestellt, durch die Heizungsstrecke 4 strömt. Demzufolge kühlt das Kühlwasser den Zylinderkopf 11 des Verbrennungsmotors 1 und den Heizkörper 30 und dergleichen.
Beim Zirkulieren durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14, die erste Kühlwasserleitung 18, die Bypassstrecke 6 und durch die Heizungsstrecke 4 wird das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit dem Zylinderkopf 11 erwärmt. Wenn demzufolge die Motorwassertemperatur auf über die Blockermittlungswassertemperatur ansteigt, wird das Ermittlungsergebnis im Schritt S5 zu „JA“. Danach geht der Vorgang auf einen Schritt S6 über, bei dem ein Flag gesetzt wird, das anzeigt, dass die Bedingungen zum Öffnen der Blockstrecke 3 erfüllt sind. Somit bewirkt die elektronische Steuervorrichtung 10, dass das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor weiter dreht.
Von der elektronischen Steuervorrichtung 10 gesteuert, dreht das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor zum Ausführen eines in 3 veranschaulichten dritten Musters weiter. Das dritte Muster wird ausgeführt, nachdem der Rotorwinkel den Winkel überschreitet, bei dem das Öffnungsverhältnis der dritten Einlassöffnung 22 das konstante vorgegebene Verhältnis erreicht. Im dritten Muster beginnt sich die erste Einlassöffnung 20 zu öffnen, und öffnet sich danach graduell zusammen mit einem Anstieg des Rotorwinkels bis zu einem vorgegebenen Öffnungsverhältnis. Indessen wird das Öffnungsverhältnis der dritten Einlassöffnung 22 unverändert beibehalten. In diesem Muster öffnet sich die Blockstrecke 3, sodass das aus der Wasserpumpe 8 ausgestoßene Kühlwasser zusätzlich zum Kopf-Kühlwasserkanal 14 durch die Blockstrecke 3, die erste Kühlwasserleitung 18 und die Bypassstrecke 6 und durch die Heizungsstrecke 4 strömt. Infolgedessen kühlt das Kühlwasser den Zylinderkopf 11 und den Zylinderblock 12 des Verbrennungsmotors 1 und den Heizkörper 30 und dergleichen.
Beim Zirkulieren durch die Blockstrecke 3 sowie durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14, die erste Kühlwasserleitung 18, die Bypassstrecke 6 und die Heizungsstrecke 4 wird das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit dem Zylinderkopf 11 erwärmt. Wenn demzufolge die Motorwassertemperatur auf über die CVT O/W-Ermittlungswassertemperatur ansteigt, wird das Ermittlungsergebnis im Schritt S3 zu „JA“. Danach geht der Vorgang zu einem Schritt S4 über, bei dem ein Flag gesetzt wird, das anzeigt, dass die Bedingungen zum Öffnen der CVT O/W-Strecke 5 erfüllt sind. Somit bewirkt die elektronische Steuervorrichtung 10, dass das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor weiter dreht.
Von der elektronischen Steuervorrichtung 10 gesteuert, dreht das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor zum Ausführen eines in 3 veranschaulichten vierten Musters weiter. Das vierte Muster wird ausgeführt, wenn der Rotorwinkel den Winkel überschreitet, bei dem das Öffnungsverhältnis der ersten Einlassöffnung 20 das vorgegebene Öffnungsverhältnis erreicht. Im vierten Muster öffnet sich die zweite Einlassöffnung 21 graduell, bis deren Öffnungsverhältnis ein vorgegebenes Verhältnis (z. B. das Öffnungsverhältnis von 100 % (vollständig offen)) erreicht, und wird dann selbst bei zunehmendem Rotorwinkel auf dem vorgegebenen Öffnungsverhältnis beibehalten. Indessen reduziert sich das Öffnungsverhältnis der dritten Einlassöffnung 22 graduell, z. B. vom Öffnungsverhältnis von 100 % auf ein vorgegebenes Verhältnis, und wird anschließend auf diesem vorgegebenen Verhältnis beibehalten. Die erste Einlassöffnung 20 bleibt auf dem vorgegebenen Öffnungsverhältnis aufrechterhalten, sodass die Kühlwassermenge durch die Blockstrecke 3 konstant beibehalten wird. In diesem vierten Muster öffnet sich die CVT O/W-Strecke 5, sodass das aus der Wasserpumpe 8 ausgestoßene Kühlwasser zusätzlich zum Kopf-Kühlwasserkanal 14 durch die CVT O/W-Strecke, die erste Kühlwasserleitung 18 und die Bypassstrecke 6, durch die Heizungsstrecke 4 und durch die Blockstrecke 3 strömt, wie dies in 7 veranschaulicht ist. Demzufolge kühlt das Kühlwasser den Zylinderkopf 11 und den Zylinderblock 12 des Verbrennungsmotors 1 und den Heizkörper 30 und dergleichen, und erwärmt zudem das Schmieröl für das Getriebe 13.
Beim Zirkulieren durch die CVT O/W-Strecke 5 sowie durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14, die erste Kühlwasserleitung 18 und die Bypassstrecke 6, durch die Heizungsstrecke 4 und durch die Blockstrecke 3 wird das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit dem Zylinderkopf 11 erwärmt. Wenn demzufolge die Motorwassertemperatur auf über die Kühlerermittlungswassertemperatur ansteigt, wird das Ermittlungsergebnis im Schritt S1 zu „JA“. Danach geht der Vorgang zu einem Schritt S2 über, bei dem ein Flag gesetzt wird, das anzeigt, dass die Bedingungen zum Öffnen der Kühlerstrecke 2 erfüllt sind. Somit bewirkt die elektronische Steuervorrichtung 10, dass das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor weiter dreht.
Von der elektronischen Steuervorrichtung 10 gesteuert, dreht das Strömungskanal-Umschaltventil 7 den Rotor zum Ausführen eines in 3 veranschaulichten fünften Musters weiter. Das fünfte Muster wird ausgeführt, nachdem der Rotorwinkel den Winkel überschreitet, bei dem das Öffnungsverhältnis der zweiten Einlassöffnung 21 das vorgegebene konstante Öffnungsverhältnis erreicht. Im fünften Muster beginnt sich die vierte Einlassöffnung 23 zu öffnen, und danach vergrößert sich das Öffnungsverhältnis der vierten Einlassöffnung 23 graduell zusammen mit einem Anstieg des Rotorwinkels. Die dritte Einlassöffnung 22 wird unverändert auf dem vorgegebenen Öffnungsverhältnis beibehalten. Indessen beginnt die Einlassöffnung 20 ihr Öffnungsverhältnis graduell zu vergrößern, und die zweite Einlassöffnung 21 wird in vollständig geöffnetem Zustand beibehalten. In diesem fünften Muster öffnet sich die Kühlerstrecke 2. Das aus der Wasserpumpe 8 ausgestoßene Kühlwasser strömt durch die CVT O/W-Strecke 5 sowie durch den Kopf-Kühlwasserkanal 14, die erste Kühlwasserleitung 18 und die Bypassstrecke 6, durch die Heizungsstrecke 4 und durch die Blockstrecke 3, wie dies in 8 dargestellt ist. Somit kühlt das Kühlwasser den Zylinderkopf 11 und den Zylinderblock 12 des Verbrennungsmotors 1 und den Heizkörper 30 und dergleichen, und erwärmt zudem das Schmieröl für das Getriebe 13. Da das Kühlwasser auch durch den Kühler 9 strömt, kann die Kühlwassertemperatur darüber hinaus auf einer zulässigen Temperatur oder darunter aufrechterhalten werden.
Wenn sich der Rotor des Strömungskanal-Umschaltventils 7 weiter dreht, führt das Strömungskanal-Umschaltventil 7 ein sechstes Muster aus. Im sechsten Muster erhöhen sich die Öffnungsverhältnisse der ersten, dritten und vierten Einlassöffnungen 20, 22, 23 graduell auf 100 %.
Wenn das vierte Muster bei der in 3 veranschaulichten Funktionsweise des Strömungskanal-Umschaltventils 7 ausgeführt wird und sich die CVT O/W-Strecke 5 öffnet, beginnt das Kühlwasser mit niedriger Temperatur in der CVT O/W-Strecke 5 zu zirkulieren. Demzufolge verlangsamt sich der Anstieg der Motorwassertemperatur vorübergehend, wie dies in 9 dargestellt ist. Wenn sich die CVT O/W-Strecke 5 öffnet, wird darüber hinaus Wärme vom durch die CVT O/W-Strecke 5 strömenden Kühlwasser an das Schmieröl für das Getriebe 13 zum Erwärmen des Schmieröls abgeleitet. Dies verlängert die Verlangsamung des Anstiegs der Kühlwassertemperatur weiter, und erhöht somit die für das Motorwasser erforderliche Zeit zum Starten eines erneuten Temperaturanstiegs. Dieses Problem gleicht dem der herkömmlichen Techniken.
Das Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung dient zum Verkürzen einer solchen vorübergehenden Verlangsamung der Erhöhung der Kühlwassertemperatur, sodass sich der Anstieg der Motorwassertemperatur beschleunigt. Eine Funktionsweise des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung (ein erstes Ausführungsbeispiel) wird nachfolgend mit Bezug auf 10A und 10B beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung ist auf ein technisches Merkmal der vorliegenden Erfindung, d. h. den Strömungskanal-Umschaltvorgang im vierten Muster aus den Strömungskanal-Umschaltmustern des Strömungskanal-Umschaltventils 7 fokussiert.
Erstes Ausführungsbeispiel
Unmittelbar vor dem Start des vierten Musters wird, wie in 10A veranschaulicht, die erste Einlassöffnung 20 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 mit einem vorgegebenen Öffnungsverhältnis geöffnet, die dritte Einlassöffnung 22 wird vollständig geöffnet und die zweiten und vierten Einlassöffnungen 21, 23 werden geschlossen.
Danach dreht sich das Strömungskanal-Umschaltventil 7 und führt das vierte Muster aus. Zuerst wird eine erste Phase (4-1) des vierten Musters, wie in 10A veranschaulicht, ausgeführt. In der ersten Phase (4-1) öffnet sich die zweite Einlassöffnung 21 graduell, bis diese z. B. vollständig geöffnet ist. Danach wird die zweite Einlassöffnung 21 selbst bei zunehmendem Rotorwinkel im vollständig geöffneten Zustand beibehalten. Indessen schließt sich die dritte Einlassöffnung 22 graduell vom vollständig geöffneten Zustand bis zu einem vorgegebenen konstanten Öffnungsverhältnis, und wird dann an diesem vorgegebenen konstanten Öffnungsverhältnis beibehalten. Die Einlassöffnung 20 wird auf dem konstanten Öffnungsverhältnis beibehalten, sodass die Kühlwassermenge durch die Blockstrecke 3, wie in 10B veranschaulicht, konstant beibehalten wird. Wenn sich die zweite Einlassöffnung 21 öffnet und sich somit die CVT O/W-Strecke 5 öffnet, verlangsamt sich der Anstieg der Motorwassertemperatur, wie oben beschrieben, vorübergehend.
In einer zweiten Phase (4-2) des vierten Musters in 10A dreht sich der Rotor des Strömungskanal-Umschaltventils 7 weiter und die dritte Einlassöffnung 22 schließt sich graduell bis zu einem Öffnungsverhältnis (z. B. das Öffnungsverhältnis von 0 % (vollständig geschlossen)), das noch kleiner als das obige konstante Öffnungsverhältnis ist, und wird danach auf diesem Öffnungsverhältnis beibehalten. Dadurch reduziert sich die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4, wie dies in 10B veranschaulicht ist, wodurch eine Wassertemperaturabnahme aufgrund der Wärmeabfuhr durch den Heizkörper 30 begrenzt wird. Die Wassertemperatur im Bereich von 50 °C ist für die Lufterwärmung ausreichend. Wenn die Kühlwassertemperatur in der Heizungsstrecke 4 ausreichend hoch zur Lufterwärmung ist, kann die dritte Einlassöffnung 22, wie in 10A veranschaulicht, geschlossen werden, sodass das Strömen des Kühlwassers durch die Heizungsstrecke 4, wie in 10B veranschaulicht, vorübergehend gestoppt wird. Gleichzeitig schließt sich die zweite Einlassöffnung 21 graduell auf ein konstantes Öffnungsverhältnis, und wird danach auf diesem Öffnungsverhältnis beibehalten. Dadurch wird die Durchflussmenge durch die CVT O/W-Strecke 5, wie in 10B veranschaulicht, konstant beibehalten, wodurch die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs im Schmieröl für das Getriebe 13 aufrechterhalten wird. Indessen bleibt die erste Einlassöffnung 20 unverändert beibehalten. Somit erhöht sich die Durchflussmenge durch die Blockstrecke 3 um einen Betrag, der einer Reduzierung der Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 entspricht, wie dies in 10B veranschaulicht ist. Demzufolge erhöht sich die Temperatur des Kühlwassers, da eine erhöhte Kühlwassermenge durch einen Wärmeaustausch mit dem Zylinderblock 12 beim Strömen durch die Blockstrecke 3 erwärmt wird. Dies verkürzt die Verlangsamung des Anstiegs der Kühlwassertemperatur, wodurch sich der Wassertemperaturanstieg beschleunigt.
11 zeigt eine grafische Darstellung aus einem Experiment zur Bestätigung der Effekte des ersten Ausführungsbeispiels. In 11 kennzeichnet eine durchgezogene Linie die Geschwindigkeit der Wassertemperaturwiederherstellung im Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, und eine gestrichelte Linie kennzeichnet die Geschwindigkeit der Wassertemperaturwiederherstellung in einem herkömmlichen Kühlsystem (entsprechend der Funktionsweise des Strömungskanal-Umschaltventils 7, das in
3 veranschaulicht ist). Wie in 11 verdeutlicht, reduziert sich die Wassertemperatur-Wiederherstellungszeit im Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum konventionellen Kühlsystem.
Nachdem in einer dritten Phase (4-3) des vierten Musters in 10A die Wassertemperatur ausreichend wiederhergestellt ist, wird der Rotor des Strömungskanal-Umschaltventils 7 weiter gedreht, und die dritte Einlassöffnung 22 öffnet sich graduell zurück zum obigen konstanten Öffnungsverhältnis. Dadurch öffnet sich die Heizungsstrecke 4, wie in 10B veranschaulicht, erneut und das Kühlwasser beginnt wieder, mit der konstanten Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 zu strömen. Gleichzeitig vergrößert sich das Öffnungsverhältnis der zweiten Einlassöffnung 21 graduell, bis diese zum konstanten Beibehalten der Durchflussmenge des Kühlwassers durch die CVT O/W-Strecke 5 vollständig geöffnet ist. Indessen bleibt die erste Einlassöffnung 20 unverändert beibehalten. Somit reduziert sich die Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Blockstrecke 3 um einen Betrag, der einem Anstieg der Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 entspricht, und kehrt zur vorherigen Menge zurück.
Danach ändern sich der Drehwinkel des Rotors des Strömungskanal-Umschaltventils 7 und die Öffnungsverhältnisse der ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 gleichermaßen auf die in 3 veranschaulichten fünften und sechsten Muster.
Die Vielzahl der im Rotor des Strömungskanal-Umschaltventils 7 vorgesehenen Strömungskanäle sind mit Formen, Breiten und Tiefen ausgebildet, die so definiert sind, dass sie die Beziehung zwischen dem Rotorwinkel und den Öffnungsverhältnissen der ersten bis vierten Einlassöffnungen 20 bis 23 gewährleisten, wie dies in 10A veranschaulicht ist.
Im obigen ersten Ausführungsbeispiel ist die Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 konstant eingestellt. In diesem Fall erhöht sich die Durchflussmenge durch die Blockstrecke 3 um einen Betrag, der, wie oben beschrieben, einer Reduzierung der Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 entspricht. Zum konstanten Aufrechterhalten der Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Blockstrecke 3 in der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters kann die Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 zusammen mit einer graduellen Reduzierung der Öffnungsverhältnisse der zweiten und dritten Einlassöffnungen 21, 22 des Strömungskanal-Umschaltventils 7 reduziert werden. Dies ermöglicht das Strömen einer konstanten Menge des Kühlwassers durch die Blockstrecke 3, wodurch ein Temperaturanstieg des durch die Blockstrecke 3 strömenden Kühlwassers weiter beschleunigt wird. Somit kann selbst in diesem Fall ein Temperaturanstieg des Kühlwassers nach der vorübergehenden Verlangsamung beschleunigt werden.
Das Reduzieren der Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 reduziert auch die Durchflussmenge durch die CVT O/W-Strecke 5. Dies verzögert das Erwärmen des Schmieröls für das Getriebe 13, was problematisch ist. Um dies zu vermeiden, ist das konstante Aufrechterhalten der Durchflussmenge durch die Blockstrecke 3 und der Durchflussmenge durch die CVT O/W-Strecke 5 durch Steuern des Rotorwinkels des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zum Einstellen der Öffnungsverhältnisse der zweiten und dritten Einlassöffnungen 21, 22 beim Einstellen (Korrigieren) der Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 erforderlich.
Nachfolgend wird eine weitere Funktionsweise des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung (ein zweites Ausführungsbeispiel) beschrieben.
Zweites Ausführungsbeispiel
Zuerst werden die Basiswerte für den Rotorwinkel (einen MCV-Öffnungsgrad) des Strömungskanal-Umschaltventils 7 und für die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 eingestellt, wenn sich die CVT O/W-Strecke 5 öffnet. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Basiswerte für den Rotorwinkel (den MCV-Öffnungsgrad) und für die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 eingestellt werden.
Im Schritt S3 in der Verarbeitung zum Ermitteln der Betriebsbedingungen von 2 wird ermittelt, ob die Motorwassertemperatur die CVT O/W-Ermittlungswassertemperatur überschreitet. Das Ermittlungsergebnis wird in einem Schritt S11 empfangen und der Vorgang geht zu einem Schritt S12 über. Im Schritt S12 wird basierend auf dem Ermittlungsergebnis im Schritt S3 ermittelt, ob die Bedingungen zum Öffnen der CVT O/W-Strecke 5 erfüllt sind. Wenn ermittelt wird, dass diese Bedingungen noch nicht erfüllt sind (das Ermittlungsergebnis „NEIN“ ist), endet die Verarbeitung zum Einstellen der Basiswerte für den Rotorwinkel (den MCV-Öffnungsgrad) des Strömungskanal-Umschaltventils 7 und für die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8.
Wenn ermittelt wird, dass die Bedingungen zum Öffnen der CVT O/W-Strecke 5 erfüllt sind, d. h. das Ermittlungsergebnis im Schritt S12 „JA“ ist, geht der Vorgang zu einem Schritt S13 über. Im Schritt S13 wird der Basiswert für den Rotorwinkel (der MCV-Öffnungsgrad) eingestellt, wenn sich die CVT O/W Strecke 5 öffnet. Genauer gesagt wird der Rotorwinkel (der MCV-Öffnungsgrad) am Beginn der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters in 10A als Basis-MCV-Öffnungsgrad eingestellt. Danach geht der Vorgang zu einem Schritt S14 über, in dem die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 beim Start des Öffnens der CVT O/W-Strecke 5 als Basiswert eingestellt wird.
Auf diese Weise werden der Basis-MCV-Öffnungsgrad und der Basiswert für die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 eingestellt. Danach wird der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 gesteuert, sodass die Öffnungsverhältnisse der zweiten und dritten Einlassöffnungen 21, 22 eingestellt werden, sowie die Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 eingestellt (korrigiert) wird, damit die Strömungsmengen durch die Blockstrecke 3 und die CVT O/W-Strecke 5 mit Bezug auf diese Basiswerte konstant beibehalten werden.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 korrigiert wird, wenn sich die CVT O/W-Strecke 5 öffnet.
Zuerst wird in einem Schritt S21 eine Korrekturgröße für die Ausstoßmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 berechnet. Genauer gesagt wird die Korrekturgröße für die Ausstoßmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 mit Bezug auf eine Leitkurve für eine Wasserpumpenausstoßkorrektur berechnet, wie dies in 14 dargestellt ist. Die Leitkurve für die Wasserpumpenausstoßkorrektur stellt die Entsprechung zwischen den Rotorwinkel (MCV-Öffnungsgrad) des Strömungskanal-Umschaltventils 7 und der Korrekturgröße für die Kühlwasser-Ausstoßmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 beim Öffnen der CVT O/W Strecke 5 insbesondere in der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters bereit. In 14 repräsentiert die Abszisse den Rotorwinkel (MCV-Öffnungsgrad), und die Ordinate repräsentiert die Korrekturgröße für die (den Reduzierungsbetrag der) Kühlwasser-Ausstoßmenge der elektrischen Wasserpumpe 8.
Genauer gesagt erhöht sich ohne eine Wasserpumpenausstoßkorrektur die Durchflussmenge durch die Blockstrecke 3 graduell, wenn sich der Rotorwinkel (MCV-Öffnungsgrad) vergrößert und sich die Öffnungsverhältnisse der zweiten und dritten Einlassöffnungen 21, 22 in der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters in 10A graduell reduzieren. Um dies zu vermeiden, wird mit Bezug auf die Leitkurve von 14 die Korrekturgröße für die (den Reduzierungsbetrag der) Ausstoßmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 gemäß dem Rotorwinkel (MCV-Öffnungsgrad) so berechnet, dass die Durchflussmenge durch die Blockstrecke 3 konstant beibehalten wird, selbst wenn sich der Rotorwinkel (MCV-Öffnungsgrad) vergrößert. Danach geht der Vorgang zu einem Schritt S22 über, in dem die Drehzahl oder Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 durch Addieren der Drehzahl oder der Durchflussmenge entsprechend der so berechneten Ausstoßkorrekturgröße (Reduktionsgröße) zum Basiswert für die Drehzahl oder die Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 berechnet wird, der im Schritt S14 in 12 eingestellt wurde. Wie oben beschrieben, reduziert sich die Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 um einen Betrag entsprechend der so berechneten Ausstoßkorrekturgröße von der Kühlwasser-Ausstoßmenge der Wasserpumpe 8 beim Start der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters. Dies ermöglicht das konstante Beibehalten der Durchflussmengen durch die Blockstrecke 3 und die CVT O/W-Strecke 5, selbst wenn sich die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 reduziert.
Im obigen zweiten Ausführungsbeispiel wird die Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Blockstrecke 3 durch Begrenzen der Ausstoß-Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 und durch Einstellen des MCV-Öffnungsgrads des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zur Heizungsstrecke 4 und die CVT O/W-Strecke 5 unverändert beibehalten. Die vorliegende Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Alternativ kann die Ausstoß-Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 begrenzt werden, wenn die Kühlwasser-Verteilungsmenge der Heizungsstrecke 4 begrenzt wird. Die Ausstoß-Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe 8 wird insbesondere so reduziert, dass der Anstieg des durch die CVT O/W-Strecke 5 strömenden Kühlwassers korrigiert wird, der durch das Begrenzen der Kühlwasser-Verteilungsmenge der Heizungsstrecke 4 verursacht wird. In diesem Fall kann die Durchflussmenge durch die Blockstrecke 3 reduziert werden, während die Durchflussmenge durch die CVT O/W-Strecke 5 beibehalten wird.
Das Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters gemäß diversen Steuerparametern für das Klimatisierungssystem ändern (drittes Ausführungsbeispiel). Das dritte Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben.
Drittes Ausführungsbeispiel
15 zeigt ein Ablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 basierend auf Temperaturinformationen von den an verschiedenen Stellen im Fahrzeug eingebauten Temperatursensoren korrigiert wird.
Zuerst wird in einem Schritt S31 die Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad berechnet. Genauer gesagt wird eine Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur zuerst durch Vergleichen der Temperaturinformationen vom Außenluftsensor mit einer in 16A veranschaulichten Leitkurve berechnet. Die Leitkurve, die zum Korrigieren der Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur dient, ist in der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert.
Genauer gesagt wird während der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters zuerst der Betrag einer Zunahme oder Abnahme der Außenlufttemperatur zu jedem aktuellen Zeitpunkt von einem Ausgangswert berechnet. Der Ausgangswert ist auf die Außenlufttemperatur eingestellt, die beim Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 erfasst wird, an dem die zweite Einlassöffnung 21 das konstante Öffnungsverhältnis erreicht, nachdem diese graduell geschlossen wurde, wenn sich der Rotor des Strömungskanal-Umschaltventils 7 dreht (dieser Rotorwinkel wird nachfolgend als „zweiter Basis-MCV-Öffnungsgrad“ bezeichnet). Danach wird der berechnete Betrag einer Zunahme oder Abnahme der Außentemperatur mit der in 16A veranschaulichten Leitkurve zur Korrektur verglichen und damit die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7, in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur berechnet. Die berechnete Korrekturgröße wird vorübergehend in einer Speichereinheit der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert.
16B veranschaulicht eine Korrekturgröße für die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in Abhängigkeit von der Fahrzeuginnentemperatur. Die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am MCV-Öffnungsgrad des Strömungskanal-Umschaltventils 7 wird durch Vergleichen der Temperaturinformationen von Innenluftsensor mit einer Leitkurve zur Korrektur berechnet. Die Leitkurven, die zur Korrektur in Abhängigkeit von der Fahrzeuginnentemperatur dient, ist in der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert. Genauer gesagt wird während der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters zuerst der Betrag der Zunahme oder Abnahme der Innenlufttemperatur zu jedem aktuellen Zeitpunkt von einem Ausgangswert berechnet. Der Ausgangswert ist auf die Innenlufttemperatur eingestellt, die erfasst wird, wenn der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 gleichgroß wie der zweite Basis-MCV-Öffnungsgrad ist. Danach wird der berechnete Betrag der Zunahme oder Abnahme der Innenlufttemperatur mit der in 16B veranschaulichten Leitkurve zur Korrektur verglichen, und damit die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7, in Abhängigkeit von der Innenlufttemperatur berechnet. Die berechnete Korrekturgröße wird vorübergehend in der Speichereinheit der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert.
16C veranschaulicht eine Korrekturgröße für die Durchflussmenge durch die Heizstrecke 4 in Abhängigkeit vom Betrag einer Sonnenstrahlung. Die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am MCV-Öffnungsgrad des Strömungskanal-Umschaltventils 7, wird durch Vergleichen der Temperaturinformationen vom Sonnenstrahlungssensor mit einer Leitkurve zur Korrektur berechnet. Die Leitkurve, die zur Korrektur in Abhängigkeit vom Betrag der Sonnenstrahlung dient, ist in der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert. Genauer gesagt wird während der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters zuerst der Betrag einer Zunahme oder Abnahme der Solarstrahlung zu jedem aktuellen Zeitpunkt berechnet. Der Ausgangswert ist auf die Innenlufttemperatur eingestellt, die erfasst wird, wenn der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 gleichgroß wie der zweite Basis-MCV-Öffnungsgrad ist. Danach wird der berechnete Betrag einer Zunahme oder Abnahme der Innentemperatur mit der in 16C dargestellten Leitkurve zur Korrektur verglichen und damit die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7, in Abhängigkeit vom Betrag der Sonnenstrahlung berechnet. Die berechnete Korrekturgröße wird ebenfalls vorübergehend in der Speichereinheit der elektronischen Speichervorrichtung 10 gespeichert.
16D veranschaulicht eine Korrekturgröße für die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in Abhängigkeit von der Verdampfer-Einlasstemperatur. Die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am MCV-Öffnungsgrad des Strömungskanal-Umschaltventils 7, wird durch Vergleichen der Temperaturinformationen vom Verdampfers-Einlasstemperatursensor mit einer Leitkurve zur Korrektur berechnet. Die Leitkurve, die zur Korrektur in Abhängigkeit von der Einlasstemperatur dient, ist in der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert. Genauer gesagt wird während der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters zuerst der Betrag einer Zunahme oder Abnahme der Einlasstemperatur zu jedem aktuellen Zeitpunkt von einem Ausgangswert berechnet. Der Ausgangswert ist auf die Einlasstemperatur eingestellt, die erfasst wird, wenn der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 gleichgroß wie der zweite Basis-MCV-Öffnungsgrad ist. Danach wird der berechnete Wert einer Zunahme oder Abnahme der Einlasstemperatur mit der in 16D dargestellten Leitkurve zur Korrektur verglichen und damit die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag am Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7, in Abhängigkeit von der Einlasstemperatur berechnet. Die berechnete Korrekturgröße wird ebenfalls vorübergehend in der Speichereinheit der elektronischen Steuervorrichtung 10 gespeichert.
In einem Schritt S31 von 15 werden die in der Speichereinheit gespeicherten Korrekturgrößen zum Bereitstellen einer endgültigen Korrekturgröße für den Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 (nachfolgend als „Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad“ bezeichnet) aufsummiert. Anschließend geht der Vorgang zu einem Schritt S32 über, in dem die obige Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad zum zweiten Basis-MCV-Öffnungsgrad zum Bereitstellen eines Ziel-MCV-Öffnungsgrads addiert wird. Danach wird der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zum Erreichen dieses Ziel-MCV-Öffnungsgrads geändert. Auf diese Weise wird die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 basierend auf Temperaturinformationen von diversen Temperatursensoren eingestellt. Dies ermöglicht das im Wesentlichen konstante Beibehalten der Fahrzeuginnentemperatur, selbst wenn sich die Temperaturen in der Umgebung um das Fahrzeug ändern.
17A veranschaulicht eine Korrekturgröße für die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Luftmischklappe. Die Korrekturgröße, d. h. der Änderungsbetrag des MCV-Öffnungsgrads des Strömungskanal-Umschaltventils 7, wird durch Vergleichen von Öffnungsgradinformationen von einem Luftmischklappensensor mit einer Leitkurve zur Korrektur berechnet. Die Leitkurve, die zur Korrektur in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Luftmischklappe dient, ist in der elektronischen Steuereinheit 10 gespeichert. Genauer gesagt wird während der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters zuerst der Änderungsbetrag des Öffnungsgrads der Luftmischklappe zu jedem aktuellen Zeitpunkt von einem Ausgangswert berechnet. Der Ausgangswert ist auf den Öffnungsgrad der Luftmischklappe eingestellt, der erfasst wird, wenn der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 gleichgroß wie der zweite Basis-MCV-Öffnungsgrad ist. Anschließend wird der berechnete Änderungsbetrag des Öffnungsgrads der Luftmischklappe mit der in 17A veranschaulichten Leitkurve zur Korrektur verglichen, und damit die Korrekturgröße für den Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 (die Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad) berechnet. Die berechnete Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad wird zum zweiten Basis-MCV-Öffnungsgrad zum Bereitstellen eines Ziel-MCV-Öffnungsgrads addiert. Danach wird der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zum Erreichen dieses Ziel-MCV-Öffnungsgrads geändert.
17B veranschaulicht eine Korrekturgröße für die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in Abhängigkeit vom Luftvolumen des Lüftergebläses. Die Korrekturgröße d . h. der Betrag einer Änderung des MCV-Öffnungsgrads des Strömungskanal-Umschaltventils 7, wird durch Vergleichen von Luftvolumeninformationen von einem Lüftergebläse-Luftvolumensensor mit einer Leitkurve zur Korrektur berechnet. Die Leitkurve, die zur Korrektur in Abhängigkeit vom Volumen des Lüftergebläses dient, ist in der elektronischen Steuereinheit 10 gespeichert. Genauer gesagt wird während der ersten Hälfte der zweiten Phase (4-2) des vierten Musters zuerst der Änderungsbetrag des Luftvolumens des Lüftergebläses zu jedem aktuellen Zeitpunkt von einem Ausgangswert berechnet. Der Ausgangswert ist auf das Luftvolumen des Lüftergebläses eingestellt, der erfasst wird, wenn der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 gleichgroß wie der zweite Basis-MCV-Öffnungsgrad ist. Danach wird der berechnete Änderungsbetrag des Luftvolumens des Lüftergebläses mit der in 17B veranschaulichten Leitkurve zur Korrektur verglichen und da die mit die Korrekturgröße für den Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 (die Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad) berechnet. Die berechnete Korrekturgröße für den MCV-Öffnungsgrad wird zum zweiten Basis-MCV-Öffnungsgrad zum Bereitstellen eines Ziel-MCV-Öffnungsgrads addiert. Danach wird der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 zum Erreichen dieses Ziel-MCV-Öffnungsgrads geändert.
Obwohl zuvor nicht beschrieben, kann eine Korrekturgröße/können Korrekturgrößen für die Durchflussmenge durch die Heizungsstrecke 4 in Abhängigkeit von einer voreingestellten Fahrzeuginnentemperatur und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeitsluft in ähnlicher Weise wie oben verwendet werden. Alternativ kann irgendeines der oben genannten diversen Informationselemente am Klimatisierungssystem zum Berechnen des Ziel-MCV-Öffnungsgrads ausgewählt und verwendet werden, und das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils 7 kann so gesteuert werden, dass der Rotorwinkel des Strömungskanal-Umschaltventils 7 diesen Ziel-MCV-Öffnungsgrad erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsmotor
2: erster Kühlwasserkanal (Kühlerstrecke)
3: zweiter Kühlwasserkanal (Blockstrecke)
4: dritter Kühlwasserkanal (Heizungsstrecke)
5: vierter Kühlwasserkanal (Getriebestrecke oder CVT O/W-Strecke)
7: Strömungskanal-Umschaltventil
8: elektrische Wasserpumpe
10: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)

Claims

Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Strömungskanal-Umschaltventil zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Kühlwasserkanälen mit zumindest einer Heizungsstrecke zur Lufterwärmung, einer Blockstrecke zum Kühlen eines Motorblocks, und einer Getriebestrecke für einen Ölwärmer eines Getriebes zum sequenziellen Öffnen zumindest eines der Vielzahl von Kühlwasserkanälen gemäß einem Aufwärmzustand des Verbrennungsmotors; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Öffnens und Schließens des Strömungskanal-Umschaltventils zum Begrenzen einer Kühlwasserverteilungsmenge der Heizungsstrecke.
Kühlsystem für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Getriebestrecke durch Einstellen eines Öffnungsgrads des Strömungskanal-Umschaltventils zur Heizungsstrecke und zur Getriebestrecke unverändert beibehält.
Kühlsystem für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine elektrische Wasserpumpe zum Begrenzen einer Ausstoß-Durchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe zum Zuführen von Kühlwasser zur Mehrzahl der Kühlwasserkanäle steuert.
Kühlsystem für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils zum Ändern einer Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Heizungsstrecke basierend auf diversen Informationen über ein Klimatisierungssystem einschließlich Temperaturinformationen von an verschiedenen Stellen in einem Fahrzeug installierten Temperatursensoren steuert.
Kühlsystem für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei das Strömungskanal-Umschaltventil ein Drehventil ist, das einen Stator mit einer Auslassöffnung und einer Vielzahl von Einlassöffnungen entsprechend der Vielzahl von Kühlwasserkanälen, und einen Rotor umfasst, der Strömungskanäle darin aufweist und in den Stator drehbar eingepasst ist, und die Strömungskanäle des Rotors so ausgebildet sind, dass eine Änderung von Öffnungsverhältnissen der Vielzahl von Einlassöffnungen ermöglicht wird, wenn sich ein Drehwinkel des Rotors vergrößert, sodass, wenn sich die Getriebestrecke öffnet, die Kühlwasser-Verteilungsmenge der Heizungsstrecke begrenzt wird, während eine Durchflussmenge des Kühlwassers durch die Getriebestrecke unverändert beibehalten wird.
Verfahren zum Steuern eines Kühlsystems für einen Verbrennungsmotor, wobei das Kühlsystem ein Strömungskanal-Umschaltventil zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Kühlwasserkanälen mit zumindest einer Heizungsstrecke zur Lufterwärmung, einer Blockstrecke zum Kühlen eines Motorblocks und einer Getriebestrecke für einen Ölwärmer eines Getriebes zum sequenziellen Öffnen zumindest eines der Vielzahl von Kühlwasserkanälen gemäß einem Aufwärmzustand des Verbrennungsmotors; und eine Steuervorrichtung umfasst, wobei das Verfahren die Steuervorrichtung zum Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils zum Steuern der Kühlwasserverteilungsmengen der Vielzahl von Kühlwasserkanälen veranlasst, wobei die Steuervorrichtung das Öffnen und Schließen des Strömungskanal-Umschaltventils zum Begrenzen einer Kühlwasserverteilungsmenge der Heizungsstrecke steuert.