DE112017000301T5

DE112017000301T5 - Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und ein Steuerungsverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE112017000301T5
Application number: DE112017000301.6T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Toyama; Atsushi Murai; Shigeyuki Sakaguchi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: CN108138641B; CN108138641A; DE112017000301B4; JP2017122401A; US10605150B2; US20180266304A1; WO2017119445A1; JP6505613B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs bereit. Während sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet und während sich der Verbrennungsmotor in einem Leerlaufreduzierungszustand befindet, erhöht die Kühlvorrichtung das Verhältnis der Kühlwasserdurchflussmenge durch einen ersten Pfad, der sich durch einen Heizkörper und einen Kühler erstreckt, während sie das Verhältnis der Kühlwasserdurchflussmenge durch einen zweiten Pfad, der den Heizkörper und den Heizkörper umgeht, verringert. Zusätzlich erhöht die Kühlvorrichtung die Abgabeströmungsrate der elektrischen Wasserpumpe, während sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet, und hält die elektrische Wasserpumpe während der Leerlaufreduzierung in einem Betriebszustand. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung die Beschleunigung der Temperaturabnahme des Zylinderkopfs während der Leerlaufreduzierung sowie die Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit während der Beschleunigung, wenn das Fahrzeug gestartet wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern der Kühlvorrichtung, und insbesondere eine Kühltechnik zum Verbessern der Kraftstoffwirtschaftlichkeit, wenn das Fahrzeug aus einem automatischen Stoppzustand des Verbrennungsmotors heraus gestartet wird, den das Fahrzeug einnimmt, wenn es anhält.
Stand der Technik
Patentdokument 1 offenbart eine Kühlvorrichtung mit einer elektrischen Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser. Während der zweiten Zeitdauer nach dem Abstellen des Motors hält die Kühlvorrichtung die elektrische Wasserpumpe in einem Betriebszustand und steuert das Steuerventil derart, dass lediglich die Kühlwasserzirkulation durch den Zylinderkopf zugelassen wird. Dadurch verhindert die Kühlvorrichtung, dass beim Starten des Motors eine Frühzündung auftritt.
Zitationsliste
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2009-068363 A
Zusammenfassung der Erfindung
Das durch die Erfindung zu lösende Problem
Ein Fahrzeug kann eine Leerlaufreduzierungsfunktion aufweisen, um den Verbrennungsmotor automatisch zu stoppen, wenn das Fahrzeug anhält. Wenn bei einem solchen Fahrzeug die Zylinderkopftemperatur während der Leerlaufreduzierung verringert werden kann, ist eine Verkürzung der Verzögerung des Zündzeitpunkts möglich, die zur Vermeidung eines Zündfunkenklopfens beim nachfolgenden Fahrzeugneustart erforderlich ist, und es wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert. Ist jedoch die Zeit von der Aktivierung der Leerlaufreduzierung bis zum Fahrzeugneustart kurz, wird die Kühlsteuerung zur Verringerung der Zylinderkopftemperatur lediglich für eine kurze Zeitdauer während der Leerlaufreduzierung durchgeführt. In einem solchen Fall kann die Kühlsteuerung möglicherweise die Zylinderkopftemperatur nicht ausreichend senken, wodurch kaum eine Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit erzielt wird.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern der Kühlvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs während der Leerlaufreduzierung so weit wie möglich zu beschleunigen sowie die Kraftstoffwirtschaftlichkeit während der Beschleunigung zu verbessern, wenn das Fahrzeug aus dem automatischen Stoppzustand gestartet wird.
Mittel zur Lösung des Problems
Zu diesem Zweck umfasst die Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung: einen Kühlwasserkreislauf; eine elektrische Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser durch den Kühlwasserkreislauf; und Steuermittel zum Erhöhen einer Abgabedurchflussmenge der elektrischen Wasserpumpe, während sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet, und zum Halten der elektrischen Wasserpumpe in einem Betriebszustand, während sich der Verbrennungsmotor in einem automatischen Stoppzustand befindet, der eingenommen wird, wenn das Fahrzeug nach dem Bremszustand stoppt.
Das Verfahren zum Steuern einer Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerverfahren für die Kühlvorrichtung, umfassend: einen Kühlwasserkreislauf; und eine elektrische Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser durch den Kühlwasserkreislauf. Das Steuerverfahren umfasst die Schritte: Erfassen eines Bremszustands des Fahrzeuges; Erhöhen einer Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe bei der Erfassung des Bremszustands des Fahrzeugs; Erfassen eines automatischen Stoppzustands des Verbrennungsmotors, der eingenommen wird, wenn das Fahrzeug nach dem Bremszustand stoppt; und Halten der elektrischen Wasserpumpe in einem Betriebszustand während des automatischen Stoppzustandes.
Effekte der vorliegenden Erfindung
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung wird die elektrische Wasserpumpe in einem Betriebszustand gehalten, während sich der Verbrennungsmotor in einem automatischen Stoppzustand befindet, wenn das Fahrzeug anhält. Somit wird der Verbrennungsmotor während des automatischen Stoppzustands weiter gekühlt, um einen Neustart des Verbrennungsmotors mit einer verringerten Temperatur zu ermöglichen. Ferner wird die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe bereits in einem Bremszustand zum automatischen Stopp hin erhöht, wodurch sich somit die Kühlwasserzirkulationsrate durch den Kühlwasserkreislauf erhöht. Dies beschleunigt die Temperaturabnahme des Verbrennungsmotors während des automatischen Stopps noch weiter. Dementsprechend ist es durch die vorliegende Erfindung möglich, dass der Verbrennungsmotor aus dem automatischen Stoppzustand mit einer weitgehend verringerten Temperatur erneut gestartet wird. Dadurch kann die vorliegende Erfindung den Verzögerungsgrad des Zündzeitpunkts verkürzen, der zur Vermeidung eines Zündfunkenklopfens während der Beschleunigung erforderlich ist, wenn das Fahrzeug gestartet wird, und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Systemansicht der Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen Graphen, der die Korrelation zwischen dem Rotorwinkel und den Moden des Durchflussmengensteuerventils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das die Steuerabfolge des Durchflussmengensteuerventils und der elektrischen Wasserpumpe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das die Steuerung zum Einstellen einer Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Steuerung des Durchflussmengensteuerventils darstellt, die gemäß den Öltemperaturen während der Leerlaufreduzierung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das die Steuerung zum Einstellen der Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, nachdem die Wassertemperatur während der Leerlaufreduzierung verringert wurde.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das die Steuerung zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung in Erwiderung auf eine Senkung der Wassertemperatur während der Leerlaufreduzierung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 zeigt ein Flussdiagramm, das die Steuerung zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung nach der Beendigung der Leerlaufreduzierung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das eine weitere Steuerung zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung in Erwiderung auf die Beendigung der Leerlaufreduzierung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 zeigt ein Flussdiagramm, das die Steuerung zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung auf der Grundlage der Öltemperaturen nach der Beendigung der Leerlaufreduzierung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
11 zeigt ein Flussdiagramm, das den Ablauf des Steuerns des Durchflussmengensteuerventils, der elektrischen Wasserpumpe und der elektrischen Kühlerlüfter gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
12 zeigt ein Zeitdiagramm gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Änderungen der Wassertemperatur veranschaulicht, wenn die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe bereits dann erhöht wird, wenn sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet.
13 zeigt ein Zeitdiagramm gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das die Wassertemperatursenkungseigenschaften während der Leerlaufreduzierung veranschaulicht.
14 zeigt ein Zeitdiagramm gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das die Eigenschaften der Luftheizleistung während der Leerlaufreduzierung darstellt.
15 zeigt eine schematische Systemansicht der Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt ein Graphen, der die Korrelation zwischen dem Rotorwinkel und dem Öffnungsverhältnis des Durchflussmengensteuerventils der 15 darstellt.
17 zeigt ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Steuerung des Durchflussmengensteuerventils in dem Systemaufbau der 15 darstellt.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel einer Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Der hierin verwendete Begriff „Kühlwasser“ umfasst verschiedene Kühlmittel, die in Kühlvorrichtungen für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs verwendet werden, wie beispielsweise Motorfrostschutzkühlmittel, die gemäß dem japanischen Industriestandard K 2234 standardisiert sind.
Ein Verbrennungsmotor 10 ist in einem Fahrzeug 26 eingebaut und wird als eine Energiequelle zum Antrieb des Fahrzeugs 26 verwendet. Ein Getriebe 20, wie beispielsweise ein stufenloses Getriebe (CVT), ein Beispiel des Antriebsstrangs, ist mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 10 verbunden. Die Ausgabe des Getriebes 20 wird über ein Differentialgetriebe 24 an die Antriebsräder 25 des Fahrzeugs 26 übertragen.
Der Verbrennungsmotor 10 wird durch eine Kühlvorrichtung auf Wasserbasis gekühlt, die Kühlwasser durch einen Kreislauf zirkuliert. Die Kühlvorrichtung umfasst ein Durchflussmengensteuerventil 30, das als eine Schaltvorrichtung dient, eine elektrische Wasserpumpe 40, einen Kühler 50 mit elektrischen Kühlerlüftern 50A, 50B, einen Kühlwasserkreislauf 60, der in dem Verbrennungsmotor 10 vorgesehen ist, einen Ölkühler 16 für den Verbrennungsmotor 10, einen Heizkörper 91, einen Ölwärmer 21 für ein Getriebe 20, Leitungen 70, die diese Komponenten verbinden, und dergleichen. Der Ölkühler 16 ist ein Wärmetauscher für das Verbrennungsmotoröl. Der Ölwärmer 21 ist ein Wärmetauscher für das Getriebeöl.
Der Verbrennungsmotor 10 hat einen Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 und einen Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62, die gemeinsam als der Kühlwasserkreislauf 60 des Verbrennungsmotor 10 dienen. Der Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61, der zur Kühlung eines Zylinderkopfs 11 dient, erstreckt sich derart in den Zylinderkopf 11, dass er einen Kühlwassereinlass 13 mit einem Kühlwasserauslass 14 verbindet, die in dem Zylinderkopf 11 vorgesehen sind. In dem Zylinderkopf 11 ist der Kühlwassereinlass 13 an einem Ende in der Zylinderanordnungsrichtung vorgesehen, und der Kühlwasserauslass 14 ist an dem anderen Ende in der Zylinderanordnungsrichtung vorgesehen.
Der Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62, der zur Kühlung eines Zylinderblocks 12 dient, zweigt von dem Zylinderkopfkühlwasserkanal 61 ab und dringt in einen Zylinderblock 12 ein. Der Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 erstreckt sich in dem Zylinderblock 12 und ist mit einem Kühlwasserauslass 15, der in dem Zylinderblock 12 vorgesehen ist, verbunden. Der Kühlwasserauslass 15 des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs 62 ist an einem Ende in der Zylinderanordnungsrichtung vorgesehen, und zwar auf der gleichen Seite, auf der der Kühlwasserauslass 14 des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs 61 vorgesehen ist.
Bei dieser Kühlvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, wird das Kühlwasser durch den Zylinderkopf 11 dem Zylinderblock 12 zugeführt. Das dem Zylinderkopf 11 zugeführte Kühlwasser zirkuliert durch mindestens einen der folgenden Pfade: einen Zirkulationspfad, durch den das Kühlwasser unter Umgehung des Zylinderblocks 12 fließt und aus dem Kühlwasserauslass 14 ausgegeben wird; und einen Zirkulationspfad, durch den das Kühlwasser in den Zylinderblock 12 eindringt und anschließend aus dem Kühlwasserauslass 15 ausgegeben wird. An dem Kühlwasserauslass 14 des Zylinderkopfs 11 ist ein Ende einer ersten Kühlwasserleitung 71 verbunden. Das andere Ende der ersten Kühlwasserleitung 71 ist mit einem Kühlwassereinlass 51 des Kühlers 50 verbunden.
An den Kühlwasserauslass 15 des Zylinderblockkühlwasserkreislaufs 62 ist ein Ende einer zweiten Kühlwasserleitung 72 verbunden. Das andere Ende der zweiten Kühlwasserleitung 72 ist mit einer ersten Einlassöffnung 31 von vier Einlassöffnungen 31 bis 34 des Durchflussmengensteuerventils 30 verbunden. An einem bestimmten Punkt der zweiten Kühlwasserleitung 72 ist der Ölkühler 16 zum Kühlen von Schmieröl für den Verbrennungsmotor 10 angeordnet. Der Ölkühler 16 ist ein Wärmetauscher zum Kühlen des Schmieröls für den Verbrennungsmotor 10 durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch die zweite Kühlwasserleitung 72 fließt, und dem Schmieröl.
Ein Ende einer dritten Kühlwasserleitung 73 ist mit der ersten Kühlwasserleitung 71 verbunden. Das andere Ende der dritten Kühlwasserleitung 73 ist mit der zweiten Einlassöffnung 32 des Durchflussmengensteuerventils 30 verbunden. An einem bestimmten Punkt der dritten Kühlwasserleitung 73 ist der Ölwärmer 21 als ein Wärmetauscher zum Einstellen einer Temperatur des Hydrauliköls in dem Getriebe 20, das ein hydraulischer Mechanismus ist, angeordnet. Der Ölwärmer 21 tauscht Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch die dritte Kühlwasserleitung 73 fließt, und dem Hydrauliköl in dem Getriebe 20 aus. Mit anderen Worten ermöglicht die dritte Kühlwasserleitung 73, dass das Kühlwasser, dessen Temperatur erhöht ist, während es durch den Zylinderkopf 11 fließt, teilweise umgeleitet und dem Ölwärmer 21 zugeführt wird. Der Ölwärmer 21 beschleunigt den Temperaturanstieg des Hydrauliköls des Getriebes 20 während des Motorkaltstarts und hält die Hydrauliköltemperatur in dem Getriebe 20 durch Vermeiden eines übermäßigen Anstiegs der Öltemperatur auf seiner richtigen Temperatur.
Ein Ende einer vierten Kühlwasserleitung 74 ist mit einer ersten Kühlwasserleitung 71 an einem Punkt zwischen dem Kühlwasserauslass 14 und der Verbindungsstelle der ersten und der dritten Kühlwasserleitung 71, 73 verbunden. Das andere Ende der vierten Kühlwasserleitung 74 ist mit der dritten Einlassöffnung 33 des Durchflussmengensteuerventils 30 verbunden. Verschiedene Wärmetauschvorrichtungen sind an der vierten Kühlwasserleitung 74 angeordnet. Die an der vierten Kühlwasserleitung 74 angeordneten Wärmeaustauschvorrichtungen sind in der Reihenfolge von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite der Heizkörper 91 für die Fahrzeugluftheizung, ein EGR-Kühler auf Wasserbasis (ein Abgasrückführungskühler) 92, ein EGR-Steuerventil 93 und ein Drosselventil 94. Der EGR-Kühler 92 und das EGR-Steuerventil 93 bilden eine EGR-Vorrichtung des Verbrennungsmotors 10. Das Drosselventil 94 regelt die Luftansaugmenge in den Verbrennungsmotor 10.
Der Heizkörper 91, der ein Wärmetauscher zum Erwärmen von Luft zur Klimatisierung ist, der in einer Klimaanlage eines Fahrzeugs enthalten ist, tauscht Wärme zwischen dem durch die vierte Kühlwasserleitung 74 fließenden Kühlwasser und der Luft zur Klimatisierung aus, um die Luft zur Klimatisierung zu erwärmen. Der EGR-Kühler 92, der ein Wärmetauscher zum Kühlen des rückgeführten Abgases ist, tauscht Wärme zwischen dem durch die vierte Kühlwasserleitung 74 fließenden Kühlwasser und dem Abgas aus, das in das Ansaugsystem des Verbrennungsmotors 10 durch die EGR-Vorrichtung zurückgeführt wird, um die Temperatur des in das Ansaugsystem des Verbrennungsmotor 10 zurückgeführten Abgases zu senken.
Das EGR-Steuerventil 93 zum Regeln der Abgasrückführmenge und das Drosselventil 94 zum Regeln der Luftansaugmenge in den Verbrennungsmotor 10 werden durch Austauschen von Wärme mit dem durch die vierte Kühlwasserleitung 74 fließenden Kühlwasser erwärmt. Das Erwärmen des EGR-Steuerventils 93 und des Drosselventils 94 mit dem Kühlwasser verhindert ein Einfrieren von Feuchtigkeit in dem Abgas, das sich um das EGR-Steuerventil 93 befindet, sowie von Feuchtigkeit in der Ansaugluft, die sich um das Drosselventil 94 befindet.
Wie zuvor beschrieben, ermöglicht die vierte Kühlwasserleitung 74, dass das durch den Zylinderkopf 11 geleitete Kühlwasser teilweise abgelenkt und in den Heizungskörper 91, den EGR-Kühler 92, das EGR-Steuerventil 93 und das Drosselventil 94 geleitet wird, um mit diesen Wärme auszutauschen. Ein Ende einer fünften Kühlwasserleitung 75 ist mit einem Kühlwasserauslass 52 des Kühlers 50 verbunden. Das andere Ende der fünften Kühlwasserleitung 75 ist mit der vierten Einlassöffnung 34 des Durchflussmengensteuerventils 30 verbunden.
Das Durchflussmengensteuerventil 30 umfasst eine einzelne Auslassöffnung 35. Ein Ende einer sechsten Kühlwasserleitung 76 ist mit der Auslassöffnung 35 verbunden. Das andere Ende der sechsten Kühlwasserleitung 76 ist mit einer Ansaugöffnung 41 der elektrischen Wasserpumpe 40 verbunden. Ein Ende einer siebten Kühlwasserleitung 77 ist mit einer Ablassöffnung 42 der elektrischen Wasserpumpe 40 verbunden. Das andere Ende der siebten Kühlwasserleitung 77 ist mit dem Kühlwassereinlass 13 des Zylinderkopfs 11 verbunden.
Ein Ende einer achten Kühlwasserleitung 78 ist mit der ersten Kühlwasserleitung 71 verbunden. Das andere Ende der achten Kühlwasserleitung 78 ist mit der sechsten Kühlwasserleitung 76 verbunden. Insbesondere ist in der ersten Kühlwasserleitung 71 der Punkt, an dem die achte Kühlwasserleitung 78 verbunden ist, stromabwärts von dem Punkt, der mit der dritten Kühlwasserleitung 73 verbunden ist, und stromabwärts von dem Punkt, der mit der vierten Kühlwasserleitung 74 verbunden ist, angeordnet. Wie zuvor beschrieben, hat das Durchflussmengensteuerventil 30 vier Einlassöffnungen 31 bis 34 und eine Auslassöffnung 35. Die Kühlwasserleitungen 72, 73, 74, 75 sind jeweils mit den Einlassöffnungen 31, 32, 33, 34 verbunden, und die sechste Kühlwasserleitung 76 ist mit der Auslassöffnung 35 verbunden.
Das Durchflussmengensteuerventil 30 ist ein Rotationsdurchflusskanal-Schaltventil, das einen Stator mit darin ausgebildeten Anschlüssen und einen Rotor, in dem Strömungskanäle ausgebildet sind und der in den Stator eingepasst ist, aufweist. Wird das Durchflussmengensteuerventil 30 durch den elektrischen Aktuator, wie beispielsweise einen elektrischen Motor, betätigt, dreht der elektrische Aktuator den Rotor, wodurch der Winkel des Rotors relativ zu dem Stator geändert wird. In dem Rotationsdurchflussmengensteuerventil 30 ändert sich, wie zuvor beschrieben, das Öffnungsflächenverhältnis der vier Einlassöffnungen 31 bis 34 in Abhängigkeit von dem Rotorwinkel. Die Öffnungen in dem Stator und in den Strömungskanälen in dem Rotor sind derart angepasst, dass ein gewünschtes Öffnungsflächenverhältnis, mit anderen Worten ein gewünschtes Durchflussmengenverhältnis unter den Kühlwasserleitungen durch Auswahl des Rotorwinkels erzielt wird.
In der Kühlvorrichtung mit der obigen Konfiguration bilden der Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61, die erste Kühlwasserleitung 71, der Kühler 50 und die fünfte Kühlwasserleitung 75 eine erste Kühlwasserleitung, über die das Kühlwasser durch den Zylinderkopf 11 und den Kühler 50 zirkuliert und den Zylinderblock 12 umgeht. Hierin kann die erste Kühlwasserleitung auch als eine Kühlerleitung bezeichnet werden. Der Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62, die zweite Kühlwasserleitung 72 und der Ölkühler 16 bilden eine zweite Kühlwasserleitung, über die das Kühlwasser durch den Zylinderblock 12 und den Ölkühler 16 zirkuliert und den Kühler 50 umgeht. Hierin kann die zweite Kühlwasserleitung auch als eine Blockleitung bezeichnet werden.
Der Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61, die vierte Kühlwasserleitung 74, der Heizkörper 91, der EGR-Kühler 92, das EGR-Steuerventil 93 und das Drosselventil 94 bilden eine dritte Kühlwasserleitung, über die das Kühlwasser durch den Zylinderkopf 11 und den Heizkörper 91 zirkuliert und den Kühler 50 umgeht. Hierin kann die dritte Kühlwasserleitung auch als eine Heizerleitung bezeichnet werden. Der Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61, die dritte Kühlwasserleitung 73 und der Ölwärmer 21 bilden eine vierte Kühlwasserleitung, über die das Kühlwasser durch den Zylinderkopf 11 und den Ölwärmer 21 zirkuliert und den Kühler 50 umgeht. Hierin kann die vierte Kühlwasserleitung auch als eine Antriebsstrangsystemleitung oder eine CVT-Leitung bezeichnet werden.
Zusätzlich ermöglicht die achte Kühlwasserleitung 78, dass das Kühlwasser, das über die über die erste Kühlwasserleitung von dem Zylinderkopf 11 zu dem Kühler 50 fließt, teilweise umgelenkt wird, um durch die achte Kühlwasserleitung 78 zu fließen. Der umgelenkte Kühlwasserfluss umgeht den Kühler 50, und dringt an einem Punkt stromabwärts des Auslasses des Durchflussmengensteuerventils 30 ein. Mit anderen Worten, selbst wenn die Einlassöffnungen 31 bis 34 des Durchflussmengensteuerventils 30 geschlossen sind, ermöglicht es die achte Kühlwasserleitung 78, dass das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 geleitet wurde, unter Umgehung des Kühlers 50 zirkuliert wird. Somit bildet die achte Kühlwasserleitung 78 eine Bypassleitung. Der Kühlwasserkreislauf gemäß der Ausführungsform umfasst die erste bis vierte Kühlwasserleitung und die Bypassleitung.
Wie zuvor beschrieben, sind die Einlassöffnungen des Durchflussmengensteuerventils 30 jeweils mit den Auslässen der ersten bis vierten Kühlwasserleitung verbunden, und die Auslassöffnung des Durchflussmengensteuerventils 30 ist mit der Einlassöffnung der elektrischen Wasserpumpe 40 verbunden. Das Durchflussmengensteuerventil 30 ist eine Schaltvorrichtung zur Steuerung der Zufuhrmengen an Kühlwasser zu jeweils der ersten bis vierten Kühlwasserleitung, mit anderen Worten, zur Steuerung des Kühlwasserzuweisungsverhältnisses zwischen der ersten bis vierten Kühlwasserleitung, indem die Öffnungsflächen der entsprechenden Auslässe der ersten bis vierten Kühlwasserleitung geregelt werden.
Die elektrische Wasserpumpe 40 und das Durchflussmengensteuerventil 30, die zuvor beschrieben wurden, werden durch eine Steuervorrichtung 100, die als ein Steuermittel dient, gesteuert. Die Steuervorrichtung 100 umfasst einen Mikrocomputer, das heißt, einen Prozessor, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und dergleichen enthält. Die Steuervorrichtung 100 empfängt Messsignale von verschiedenen Sensoren zum Erfassen der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10.
Die obigen verschiedenen Sensoren umfassen einen ersten Temperatursensor 81, einen zweiten Temperatursensor 82, einen Außenlufttemperatursensor 83 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 85. Der erste Temperatursensor 81 misst die Temperatur des Kühlwassers in der ersten Kühlwasserleitung 71 in der Nähe des Kühlwasserauslasses 14, das heißt, eine Kühlwassertemperatur TW1 in der Nähe des Auslasses des Zylinderkopfs 11. Der zweite Temperatursensor 82 misst die Temperatur des Kühlwassers in der zweiten Kühlwasserleitung 72 in der Nähe des Kühlwasserauslasses 15, das heißt, eine Kühlwassertemperatur TW2 in der Nähe des Auslasses des Zylinderblocks 12. Der Außenlufttemperatursensor 83 misst eine Außenlufttemperatur TA. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 85 misst eine Fahrgeschwindigkeit VSP des Fahrzeugs 26. In der Kühlvorrichtung kann auf den zweiten Temperatursensor 82 verzichtet werden, und die Kühlvorrichtung kann lediglich den ersten Temperatursensor 81 als einen Sensor zum Messen der Kühlwassertemperatur umfassen.
Darüber hinaus empfängt die Steuervorrichtung 100 ein Signal von einem Motorschalter 84 zum Ein- und Ausschalten des Verbrennungsmotors 10. In Erwiderung steuert die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30, die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40, die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B und dergleichen gemäß den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10.
Im Folgenden wird eine Implementierung der Kühlsteuerung beschrieben, die von der Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird, während der Verbrennungsmotor 10 in Betrieb ist. Das Durchflussmengensteuerventil 30 ist derart konfiguriert, dass es den Kühlwasserleitungen auf der Grundlage des Zuweisungsverhältnisses, das aus denjenigen ausgewählt ist, die mehreren Modi zugeordnet sind, Kühlwasser zuweist. Die Steuervorrichtung 100 steuert das Durchflussmengensteuerventil 30 und die Drehzahl, das heißt, die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40, in einem dieser Modi, die gemäß den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 ausgewählt wird.
2 veranschaulicht die Korrelation zwischen dem Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 und der erwarteten Durchflussmenge der Kühlwasserleitungen in jedem Modus, vorausgesetzt, dass die Kühlwasserdurchflussmengen auch durch die Drehzahlsteuerung der elektrischen Wasserpumpe 40 beeinflusst werden. Beim Motorkaltstart steuert die Steuervorrichtung 100 das Durchflussmengensteuerventil 30 derart, dass dessen Rotorwinkel in einen vorbestimmten Winkelbereich von einer Bezugswinkelposition fällt, bei der der Rotor durch einen Anschlag positionsgesteuert wird. Dadurch schaltet das Durchflussmengensteuerventil 30 in einen ersten Modus, in dem alle Einlassöffnungen 31 bis 34 geschlossen sind.
In dem ersten Modus, in dem alle Einlassöffnungen 31 bis 34 geschlossen sind, zirkuliert die elektrische Wasserpumpe 40 das Kühlwasser nur durch die Bypassleitung. Mit anderen Worten steuert beim Motorkaltstart die Steuervorrichtung 100 das Durchflussmengensteuerventil 30 gemäß dem ersten Modus, so dass das Kühlwasser unter Umgehung der anderen Wärmetauschervorrichtungen, wie beispielsweise dem Kühler 50, durch den Zylinderkopf 11 zirkuliert.
Zusätzlich veranlasst die Steuervorrichtung 100 in dem ersten Modus, dass die elektrische Wasserpumpe 40 bei einer ausreichend niedrigen Drehzahl arbeitet, um die Zirkulationsrate des Kühlwassers zu minimieren. Dies ermöglicht die Erfassung des Temperaturanstiegs des Zylinderkopfs 11 auf der Grundlage des Anstiegs der Kühlwassertemperatur und ermöglicht auch ein schnelles Aufwärmen des Zylinderkopfs 11. Es sollte beachtet werden, dass der Zustand, in dem das Durchflussmengensteuerventil 30 alle Einlassöffnungen 31 bis 34 in dem ersten Modus schließt, nicht nur die Bedingung umfasst, in dem die Öffnungsfläche einer jeden Einlassöffnung 31 bis 34 Null beträgt, sondern auch die Bedingungen, in denen die Öffnungsfläche jeder der Einlassöffnungen 31 bis 34 auf ein Mindestmaß reduziert ist, das ein kleines Leck an Kühlwasser zulässt. Es sollte beachtet werden, dass der Rotorwinkel, der hierin verwendet wird, einen Rotorwinkel an der Bezugswinkelposition angibt, an der der Rotor durch den Anschlag positionsgeregelt wird.
Wenn der Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 vergrößert wird, dass er größer als der Winkelbereich für den ersten Modus ist, schaltet das Durchflussmengensteuerventil 30 in einen zweiten Modus. In dem zweiten Modus wird die dritte Einlassöffnung 33, die mit dem Auslass der dritten Kühlwasserleitung verbunden ist, geöffnet, während die anderen Einlassöffnungen 31, 32, 34 geschlossen bleiben. Durch Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus, nachdem die Temperatur des Zylinderkopfs 11 eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, erhöht die Steuervorrichtung 100 die Durchflussmenge an Kühlwasser, das durch den Heizkörper 91 zirkuliert. Folglich arbeitet beim Start die Luftheizfunktion effektiver.
In Übereinstimmung mit einem Anstieg der Blockauslasswassertemperatur erhöht die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel weiter über den Winkelbereich des zweiten Modus hinaus, um das Durchflussmengensteuerventil 30 in einen dritten Modus zu schalten. In dem dritten Modus ist zusätzlich zu der dritten Einlassöffnung 33, die mit dem Auslass der dritten Kühlwasserleitung verbunden ist, die erste Einlassöffnung 31, die mit dem Auslass der zweiten Kühlwasserleitung verbunden ist, geöffnet. Der dritte Modus hat zum Ziel, den Zylinderblock 12 sowie das Öl in dem Verbrennungsmotor 10 zu kühlen. Wenn die Blockauslasswassertemperatur eine Solltemperatur erreicht, erhöht die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel noch weiter über den Winkelbereich des dritten Modus hinaus, um das Durchflussmengensteuerventil 30 in einen vierten Modus zu schalten. In dem vierten Modus wird zusätzlich zu der dritten Einlassöffnung 33, die mit dem Auslass der dritten Kühlwasserleitung verbunden ist, und der ersten Einlassöffnung 31, die mit dem Auslass der zweiten Kühlwasserleitung verbunden ist, ebenfalls die zweite Einlassöffnung 32, die mit dem Auslass der vierten Kühlwasserleitung verbunden ist, geöffnet. Der vierte Modus hat zum Ziel, das Öl in dem Getriebe 20 zu erwärmen und somit die Reibung in dem Getriebe 20 zu verringern. Wird in der Kühlvorrichtung 1 auf den zweiten Temperatursensor 82 verzichtet, steuert die Steuervorrichtung 100 die Steuerung in den dritten Modus und ferner in den vierten Modus gemäß zum Beispiel der Messung der Motoröltemperatur.
Wenn das Aufwärmen des Verbrennungsmotors 10 durch den obigen Prozess abgeschlossen ist, öffnet die Steuervorrichtung 100 zusätzlich zu der zweiten bis vierten Kühlwasserleitung auch die erste Kühlwasserleitung gemäß dem Wassertemperaturanstieg, um die Zylinderkopftemperatur und die Zylinderblocktemperatur bei ihren jeweiligen Solltemperaturen zu halten. Mit anderen Worten stellt die Steuervorrichtung 100 die Durchflussmenge an Kühlwasser, das durch den Kühler 50 zirkuliert, durch Schalten des Durchflussmengensteuerventils 30 in einen fünften Modus ein. Steigt ferner die Wassertemperatur über die Solltemperatur für den fünften Modus, vergrößert die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel noch weiter über den Winkelbereich des fünften Modus hinaus. Dadurch führt die Steuervorrichtung 100 einen ausfallsicheren Ablauf durch, um das Durchflussmengensteuerventil 30 in einen sechsten Modus zu schalten, wodurch das Verhältnis der Kühlwasserzirkulation durch die erste Kühlwasserleitung maximiert werden kann.
Zusätzlich zur Steuerung des Rotorwinkels des Durchflussmengensteuerventils 30 gemäß dem Wassertemperaturanstieg steuert die Steuervorrichtung 100 auch die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40 gemäß der Differenz zwischen der Sollwassertemperatur und der tatsächlichen Wassertemperatur. Während des Aufwärmens des Motors beschleunigt die Steuervorrichtung 100 den Aufwärmvorgang durch Einschränken der Förderleistung auf einen niedrigen Wert. Nach Abschluss der Motorerwärmung erhöht die Steuervorrichtung 100 die Förderleistung, wenn die Wassertemperatur die Solltemperatur übersteigt, um die Wassertemperatur in etwa auf der Solltemperatur zu halten. Der erste bis sechste Modus sind Steuermodi des Durchflussmengensteuerventils 30, die während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 angewendet werden. Zusätzlich zu dem ersten bis sechsten Modus gibt es einen siebten Modus zur Beschleunigung des Temperaturabfalls des Zylinderkopfs 11 während der Zeit, in der der Verbrennungsmotor 10 automatisch durch die Leerlaufreduzierungsfunktion gestoppt wird. Der siebte Modus wird auch als ein automatischer Stoppmodus bezeichnet. Zur Beschleunigung des Temperaturabfalls des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung, steuert die Steuervorrichtung 100 das Durchflussmengensteuerventil 30 gemäß dem siebten Modus.
Die Leerlaufreduzierungsfunktion des Verbrennungsmotors 10 ist eine Funktion des: automatischen Stoppens des Verbrennungsmotors 10, wenn eine vorbestimmte Leerlaufreduzierungsbedingung erfüllt ist, wenn das Fahrzeug 26 anhält, um beispielsweise darauf zu warten, dass sich die Ampel ändert; und automatischen Startens des Verbrennungsmotors 10 in Erwiderung auf eine „Fahrzeugstart“-Anfrage oder dergleichen. Die Steuervorrichtung 100 kann eine Leerlaufreduzierungssteuerfunktion zum Stoppen des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 10 aufweisen. Alternativ kann eine andere Steuervorrichtung eine solche Leerlaufreduzierungssteuerfunktion aufweisen. In einem solchen Fall führt die Steuervorrichtung 100 eine Steuerung gemäß dem siebten Modus durch, wenn sie ein Signal von der anderen Steuervorrichtung empfängt, das anzeigt, dass sich der Verbrennungsmotor 10 im Leerlauf befindet.
Wie in 2 gezeigt, ist der siebte Modus einem Winkelbereich zugeordnet, der über den Winkelbereich des sechsten Modus hinausgeht. Wenn der Rotorwinkel innerhalb des Winkelbereichs des siebten Modus größer wird, wird die Öffnungsfläche der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung verkleinert und schließlich geschlossen. Wenn somit der Rotorwinkel in dem siebten Modus zunimmt, nimmt relativ dazu das Verhältnis der Kühlwasserzirkulationsrate durch die erste und dritte Kühlwasserleitung zu. Es sollte beachtet werden, dass der geschlossene Zustand einer Kühlwasserleitung die Bedingungen umfasst, unter denen das Kühlwasser durch die Kühlwasserleitung bei einer minimalen Leckdurchflussrate fließt. Hier bildet die erste Kühlwasserleitung einen ersten Pfad, der sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 und durch den Kühler 50 oder den Heizkörper 91 erstreckt. Die zweite und die vierte Kühlwasserleitung bilden einen zweiten Pfad, der sich durch die Ölwärmetauscher, das heißt, den Ölkühler 16 und den Ölwärmer 21, erstreckt und den Kühler 50 umgeht. Somit entspricht der siebte Modus einem Modus zur Verringerung des Kühlwasserflusses durch den zweiten Pfad, während der Kühlwasserfluss durch den ersten Pfad erhöht wird.
Jeder der fünften und sechsten Modi ist ein Gesamtpfaddurchflussmodus, der es ermöglicht, dass das Kühlwasser durch jede erste bis vierte Kühlwasserleitung fließt. Durch Umschalten vom fünften oder sechsten Modus in den siebten Modus verringert die Steuervorrichtung 100 die Kühlwasserzirkulationsrate durch den Ölkühler 16 und den Ölwärmer 21, während die Kühlwasserzirkulationsrate durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 und anschließend den Kühler 50 oder den Heizkörper 91 erhöht wird.
Während das Fahrzeug 26 zu dem Leerlaufreduzierungszustand hin verlangsamt wird, erhöht die Steuervorrichtung 100 die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40 und steuert den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 gemäß dem siebten Modus. Während das Fahrzeug 26 nach einer solchen Bremsung anhält und der Verbrennungsmotor 10 automatisch durch die Leerlaufreduzierungsfunktion gestoppt wird, hält die Steuervorrichtung 100 die elektrische Wasserpumpe 40 in einem Betriebszustand und steuert den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 gemäß dem siebten Modus.
Die Kühlsteuerung, die von der zuvor beschriebenen Steuervorrichtung 100 durchgeführt wird, beschleunigt die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung. Diese ermöglicht eine Verringerung des Verzögerungsgrads des Zündzeitpunkts, die zur Vermeidung eines Zündfunkenklopfens während der Beschleunigung benötigt wird, wenn das Fahrzeug aus dem Leerlaufreduzierungszustand heraus gestartet wird, und verbessert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit während der Beschleunigung, wenn das Fahrzeug aus einem solchen automatischen Stoppzustand heraus gestartet wird. Hierin nimmt, in dem siebten Modus, das Verhältnis der Kühlwasserzirkulationsrate durch den Heizkörper 91 zu. Da somit die Steuervorrichtung 100 das Durchflussmengensteuerventil 30 während der Leerlaufreduzierung in den siebten Modus schaltet, wird eine Verschlechterung der Fahrzeugluftheizleistung während der Leerlaufreduzierung unterdrückt.
Die Kühlsteuerung, die während der Leerlaufreduzierung durch die Steuervorrichtung 100 durchgeführt wird, wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Das Flussdiagramm der 3 zeigt die Hauptroutine der Steuerung der elektrischen Wasserpumpe 40 und des Durchflussmengensteuerventils 30, der von der Steuervorrichtung 100 durchgeführt wird. Die in dem Flussdiagramm der 3 dargestellte Hauptroutine wird von der Steuervorrichtung 100 in vorbestimmten Zeitabständen mit Unterbrechungen durchgeführt.
In Schritt S310 bestimmt zunächst die Steuervorrichtung 100, ob sich das Fahrzeug 26 in einem vorbestimmten Bremszustand befindet oder nicht, oder ob der Verbrennungsmotor 10 sich in einem Leerlaufreduzierungszustand befindet oder nicht. Befindet sich das Fahrzeug 26 nicht in dem vorbestimmten Bremszustand und der Verbrennungsmotor 10 nicht in einem Leerlaufreduzierungszustand, geht der Betrieb zu Schritt S320 über. In Schritt S320 wählt die Steuervorrichtung 100 einen Modus aus dem ersten bis sechsten Modus gemäß dem Messwert der Wassertemperatur aus und steuert die elektrische Wasserpumpe 40 und das Durchflussmengensteuerventil 30 gemäß dem ausgewählten Modus.
Hier bezieht sich der „vorbestimmte Bremszustand“ auf den Zustand, in dem das Fahrzeug 26 genug abgebremst hat, um möglicherweise den Verbrennungsmotor 10 dazu zu veranlassen, einen durch die Leerlaufreduzierungsfunktion aktivierten automatischen Stoppzustand zu erreichen. In Schritt S310 bestimmt auf der Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugs 26 und/oder des Verbrennungsmotors 10 die Steuervorrichtung 100, ob das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand ist oder nicht. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 100 bestimmen, dass sich das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand befindet, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

(1) Der Verbrennungsmotor 10 befindet sich in einem Bremskraftstoffunterbrechungszustand.
(2) Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert.
(3) Die Bremse des Fahrzeugs 26 wird aktiviert.
(4) Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 nimmt mit einer Geschwindigkeit von gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ab.
(5) Der Verbrennungsmotor 10 dreht sich mit einer Geschwindigkeit gleich oder kleiner eines vorbestimmten Werts.
(6) Der Grad der Beschleunigung nimmt mit einer Geschwindigkeit ab, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
(7) Der Grad der Beschleunigung ist gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert.
(8) Das Fahrassistenzsystem hat entschieden, das Fahrzeug 26 abzubremsen; insbesondere hat das Fahrassistenzsystem beispielsweise ein stehendes Fahrzeug oder ein Stoppschild voraus erkannt.

Es sollte beachtet werden, dass die Bedingungen zum Bestimmen des Bremszustands nicht auf die obigen Bedingungen (1) bis (8) beschränkt sind. Ferner kann die Steuervorrichtung 100 bestimmen, dass sich das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand befindet, wenn eine oder mehrere der obigen Bedingungen (1) bis (8) erfüllt sind. Wird darüber hinaus festgestellt, dass sich das Fahrzeug 26 für eine Zeitdauer gleich oder größer einer vorbestimmten Zeit fortlaufend in dem vorbestimmten Bremszustand befindet, kann die Steuervorrichtung 100 die Bremsbestimmung aufheben und die normale Steuerung in Schritt S320 durchführen.
Bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass sich das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand befindet, geht der Betrieb zu Schritt S330 über. Wenn darüber hinaus die Steuervorrichtung 100 bestimmt, dass sich der Verbrennungsmotor 10 in einem Leerlaufverringerungszustand befindet, geht der Betrieb zu Schritt S330 über. Mit anderen Worten, führt die Steuervorrichtung 100 die Kühlsteuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus nicht nur während der Leerlaufreduzierung durch, sondern bereits dann, wenn sich das Fahrzeug 26 in einem Bremszustand in der Nähe eines Leerlaufreduzierungszustands befindet. Dadurch wird die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung weiter beschleunigt.
In Schritt S330 stellt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf eine Solldrehzahl für den automatischen Stoppmodus ein. Die Solldrehzahl (Solldrehzahl > 0 U/min) für den automatischen Stoppmodus wird auf eine höhere Drehzahl eingestellt, wenn die Kopfauslasswassertemperatur höher als eine Sollwassertemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand ist. Indem auf diese Weise die Solldrehzahl für den automatischen Stoppmodus variabel eingestellt wird, erhöht die Steuervorrichtung 100 die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40, während sich das Fahrzeug 26 in einem Bremszustand befindet.
Die Solldrehzahl für den automatischen Stoppmodus wird unabhängig von der Wassertemperatur auf eine Drehzahl über 0 U/min eingestellt. Infolgedessen wird die elektrische Wasserpumpe 40 während der Leerlaufreduzierung in einem Betriebszustand gehalten. Ein Beispiel des Vorgangs zur Einstellung der Solldrehzahl in Schritt S330 wird mit Bezug auf das Flussdiagramm der 4 beschrieben.
In Schritt S331 bestimmt die Steuervorrichtung 100, ob sich die Kopfauslasswassertemperatur über der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand befindet. Hier befindet sich die Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand unterhalb der Solltemperatur, während sich der Verbrennungsmotor 10 in einem Betriebszustand befindet. Wenn die Kopfauslasswassertemperatur über der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand liegt, geht der Betrieb zu Schritt S332 über. In Schritt S332 berechnet die Steuervorrichtung 100 die Differenz TWDC zwischen der momentanen Kopfauslasswassertemperatur und der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand (TWDC = Kopfauslasswassertemperatur - Solltemperatur).
Anschließend geht der Betrieb zu Schritt S333 über, in dem die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Wassertemperaturdifferenz TWDC variabel einstellt. Insbesondere stellt in Schritt S333 die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 derart ein, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit umso niedriger ist, je höher die Solldrehzahl ist, und derart, dass die Kopfauslasswassertemperatur umso höher über der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand liegt, je höher die Solldrehzahl ist.
Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch, verstärkt ein starker Wind, der durch die Fahrzeugbewegung erzeugt wird, den Wärmeabstrahlungswirkungsgrad des Kühlers 50. Somit wird eine ausreichende Wärmeabstrahlung sichergestellt, selbst wenn die Kühlwasserzirkulationsrate zusammen mit einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit verringert wird. Daher stellt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl derart ein, dass sie umso niedriger ist, je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Wenn darüberhinaus die Kühlwasserzirkulationsrate einen festen Wert aufweist, braucht es umso länger, die Kopfauslasswassertemperatur auf die Solltemperatur zu reduzieren, je höher die Kopfauslasswassertemperatur über der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand liegt. Somit stellt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 derart ein, dass die Solldrehzahl umso höher ist, je höher die Kopfauslasswassertemperatur über der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand liegt, wodurch die Zylinderkopftemperatur schnell auf die Solltemperatur verringert wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Leerlaufreduzierung 0 km/h beträgt, ist die Solldrehzahl umso höher eingestellt, je höher die Wassertemperaturdifferenz TWDC ist. Dies ermöglicht es der Steuervorrichtung 100, nicht nur die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung zu beschleunigen, indem die elektrische Wasserpumpe 40 in einem Betriebszustand gehalten wird, um die Kühlwasserzirkulation während der Leerlaufreduzierung aufrecht zu erhalten, sondern darüber hinaus auch die Abnahme der Kopfauslasswassertemperatur während der Leerlaufreduzierung zu beschleunigen, indem die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 bereits in einem Bremszustand, der sich der Leerlaufreduzierung annähert, erhöht wird, um sich auf die Leerlaufreduzierung vorzubereiten.
Während der Leerlaufreduzierung geht, wenn die Kopfauslasswassertemperatur auf die Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand gesenkt wurde, der Betrieb zu Schritt S334 weiter. In Schritt S334 legt die Steuerungsvorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf eine Grunddrehzahl (Grunddrehzahl > 0 U/min) für den Zeitpunkt während der Leerlaufreduzierung fest. Die Grunddrehzahl kann der Minimalwert in dem Bereich sein, in dem die Solldrehzahl in Schritt S333 variabel eingestellt wird.
In Schritt S330 stellt die Steuervorrichtung 100 die Sollpumpendrehzahl auf der Grundlage der Wassertemperaturdifferenz TWDC und der Fahrzeuggeschwindigkeit variabel fest. Alternativ können anstelle von oder in Kombination mit der Wassertemperaturdifferenz TWDC und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit eine oder mehrere unterschiedliche Zustandsvariablen zum variablen Einstellen der Solldrehzahl verwendet werden. Solange die Leistung des Kühlzylinderkopfs 11 beeinflusst wird, können verschiedene Parameter als Zustandsvariablen zum variablen Einstellen der Sollpumpendrehzahl für den automatischen Stoppmodus verwendet werden.
Beispielsweise ändert die Steuervorrichtung 100 die Sollpumpendrehzahl in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur, der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Kopfauslasswassertemperatur, dem Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30, den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 vor dem Umschalten in den Leerlaufverringerungsmodus und/oder dergleichen. Die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 umfassen beispielsweise die Motorlast und die Motordrehzahl. Je höher die Außenlufttemperatur ist, desto schwieriger ist es, die Temperatur des Zylinderkopfs 11 zu verringern. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 100 so programmiert sein, dass sie die Sollpumpendrehzahl für den automatischen Stoppmodus so ändert, dass die Sollpumpendrehzahl umso höher ist, je höher die Außenlufttemperatur ist.
In ähnlicher Weise ist es umso schwieriger, die Zylinderkopftemperatur zu verringern, je geringer die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Kopfauslasswassertemperatur ist. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 100 so programmiert sein, dass sie die Sollpumpendrehzahl für den automatischen Stoppmodus derart ändert, dass die Sollpumpendrehzahl umso höher wird, je größer die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Kopfauslasswassertemperatur ist. Ferner kann die Temperatur des Zylinderkopfs 11 während eines Übergangszustands innerhalb des siebten Modus weniger leicht verringert werden, das heißt, während der Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 in den Winkelbereich des siebten Modus fällt, jedoch noch nicht den Winkel erreicht hat, bei dem die zweite und vierte Kühlwasserleitung geschlossen werden. Dies liegt daran, dass in einem solchen Übergangszustand das Kühlwasser noch immer der zweiten und vierten Kühlwasserleitung zugeführt wird, von denen jede den Kühler 50 umgeht.
Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 100 so programmiert sein, dass sie die Sollpumpendrehzahl für den automatischen Stoppmodus so ändert, dass die Sollpumpendrehzahl für den automatischen Stoppmodus umso höher ist, je größer die Differenz zwischen dem tatsächlichen Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 und dem Rotorwinkel ist, bei dem die zweite und die vierte Kühlwasserleitung geschlossen werden. Wenn darüber hinaus die Betriebsbedingungen für den Verbrennungsmotor 10 vor dem Umschalten in den automatischen Stoppmodus eine hohe Wärmeerzeugung bewirken, kann die Zylinderkopftemperatur während der Leerlaufreduzierung nicht so leicht verringert werden. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 100 so programmiert sein, dass sie die Sollpumpendrehzahl für den automatischen Stoppmodus erhöht, wenn beispielsweise der Verbrennungsmotor 10 für eine lange Zeit bei höherer Last und Drehzahl arbeitet, bevor er in den automatischen Stoppmodus schaltet.
Nachdem die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 für den automatischen Stoppmodus auf diese Weise eingestellt hat, wie zuvor in Schritt S330 des Flussdiagramms der 3 beschrieben, geht der Betrieb zu Schritt S340 weiter. In Schritt S340 stellt die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 in den Winkelbereich des siebten Modus ein, der an den Leerlaufreduzierungszustand angepasst wird.
Mit anderen Worten beginnt die Steuervorrichtung 100 bereits im Bremszustand zum Leerlaufreduzierungszustand hin den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 so zu steuern, dass es in den Winkelbereich des siebten Modus, der der automatische Stoppmodus ist, fällt. Darüberhinaus hält die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 in dem Winkelbereich des automatischen Stoppmodus während der Leerlaufreduzierung bei. Innerhalb des Winkelbereichs des automatischen Stoppmodus ist die Zufuhrrate des Kühlwassers zu dem zweiten Pfad, der sich durch die Ölwärmetauscher, das heißt, den Ölkühler 16 und den Ölwärmer 21, erstreckt und den Kühler 50 umgeht, verringert, während die Zufuhrrate des Kühlwassers zu dem ersten Pfad erhöht ist, der sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 und den Kühler 50 oder den Heizkörper 91 erstreckt, die stromabwärts des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs 61 angeordnet sind.
Dadurch ermöglicht die Kühlwasserflusssteuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus eine effizientere Kühlung des Zylinderkopfs 11, als in dem Fall, in dem das Kühlwasser durch alle Pfade fließt, wodurch die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufverringerung beschleunigt wird. Ferner beginnt die Kühlwasserflusssteuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus bereits im Bremszustand, der sich nahe dem Leerlaufreduzierungszustand befindet. Dies beschleunigt die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung weiter. Hierin kann bei der Steuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 im siebten Modus halten. Jedoch muss die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel nicht im siebten Modus halten. Die Steuervorrichtung 100 kann entsprechend der Notwendigkeit einer Ölkühlung oder dergleichen zwischen den Modi wechseln.
Das Flussdiagramm der 5 veranschaulicht als ein Beispiel einer Verarbeitung zum Einstellen des Rotorwinkels des Durchflussmengensteuerventils 30 in dem Schritt S340 ein Verfahren zum Schalten der Modi in Übereinstimmung mit der Notwendigkeit einer Ölkühlung. In Schritt S341 stellt die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 für den automatischen Stoppmodus in Abhängigkeit von den Temperaturen des Öls im Verbrennungsmotor 10 und/oder des Öls in dem Getriebe 20 ein.
Die Steuervorrichtung 100 kann die Modusumschaltung auf Öltemperaturbasis in Abhängigkeit von entweder der Öltemperatur des Verbrennungsmotors 10 oder der Öltemperatur des Getriebes 20 durchführen, die als repräsentative Öltemperatur gewählt wurde. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 100 als repräsentative Öltemperatur jene wählen, welche von den Öltemperaturen des Verbrennungsmotors 10 und des Getriebes 20 die höhere ist. Alternativ kann die Steuervorrichtung 100 die Differenz zwischen den tatsächlichen Werten und den Standardwerten der Öltemperatur des Getriebes 20 berechnen und als die repräsentative Öltemperatur jene wählen, die von dem Standardwert der beiden die größere Differenz aufweist.
Als eine weitere Alternative kann die Steuervorrichtung 100 den Grad des Motorölkühlbedarfs auf der Grundlage der Öltemperatur des Verbrennungsmotors 10 sowie den Grad des Getriebeölkühlbedarfs auf der Grundlage der Öltemperatur des Getriebes 20 berechnen und zwischen den Modi wechseln, je nachdem, welche Ölkühlung den höheren Bedarf hat. Als eine weitere Alternative kann die Steuervorrichtung 100 zwischen den Modi in Abhängigkeit von beispielsweise dem Durchschnitt der Öltemperaturen des Verbrennungsmotors 10 und des Getriebes 20 umschalten.
In dem siebten Modus schließt die Steuervorrichtung 100 die zweite und die vierte Kühlwasserleitung, um die Wasserzirkulation durch den Ölkühler 16 und den Ölwärmer 21 zu stoppen. Jedoch ist es auch in dem siebten Modus, wenn die Temperaturen des Schmieröls in dem Verbrennungsmotor 10 und/oder dem Hydrauliköl in dem Getriebe 20 über ihrem oberen Temperaturgrenzwert liegen und verringert werden müssen, erforderlich, Kühlwasser durch den Ölkühler 16 und den Ölwärmer 21 zu zirkulieren, indem dem Schutz der Komponenten gegenüber der Kraftstoffwirtschaftlichkeit beim Fahrzeugstart aus dem Leerlaufreduzierungszustand der Vorrang gegeben wird. Liegen somit Öltemperaturen über ihren oberen Grenzwerttemperaturen, verwendet die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Gesamtpfaddurchflussmodus, das heißt, des fünften oder des sechsten Modus, um so alle Kühlwasserleitungen, das heißt, die erste bis vierte Kühlwasserleitung, zu öffnen.
In Erwiderung darauf beginnt das Kühlwasser durch den Ölkühler 16 an der zweiten Kühlwasserleitung sowie den Ölwärmer 21 an der vierten Kühlwasserleitung zu zirkulieren. Dies verringert die Öltemperaturen des Verbrennungsmotors 10 und des Getriebes 20 auf einen Wert unterhalb ihrer oberen Grenzwerttemperaturen und ermöglicht den Schutz der Komponenten. Sind andererseits die Öltemperaturen gleich oder liegen sie unterhalb ihrer oberen Grenzwerttemperaturen, verwendet die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des siebten Modus. Dadurch verringert die Steuervorrichtung 100 die Zufuhrraten des Kühlwassers in die zweite und die vierte Kühlwasserleitung, wenn die Öltemperaturen sinken, so dass die Zufuhrraten des Kühlwassers zur ersten und zur dritten Kühlwasserleitung relativ erhöht sind.
Wie zuvor beschrieben, führt die Steuervorrichtung 100 während eines Bremszustands in Richtung eines Leerlaufreduzierungszustands sowie während des Leerlaufreduzierungszustands die Steuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus durch, in dem die Zufuhrraten des Kühlwassers in die zweite und die vierte Kühlwasserleitung verringert ist, so dass die Zufuhrraten des Kühlwassers in die erste und dritte Kühlwasserleitung relativ erhöht sind. Dadurch beschleunigt die Steuervorrichtung 100 die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Zündfunkenklopfens im Verbrennungsmotor 10 beim Neustart aus dem Leerlaufreduzierungszustand, und ermöglicht es der Steuervorrichtung 100, den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors 10 so weit wie möglich vorzuverlegen. Somit verbessert sich die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Verbrennungsmotors 10 während der Beschleunigung, wenn das Fahrzeug von einem Fahrzeugstopp heraus gestartet wird.
Es kann berücksichtigt werden, dass die Steuervorrichtung 100 während eines Bremszustands in Richtung eines Leerlaufreduzierungszustands sowie während dem Leerlaufreduzierungszustand die Zufuhrrate des Kühlwassers, das durch den Zylinderkopf 11 und dann durch den Kühler 50 zirkuliert, erhöhen kann, indem die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40 erhöht wird, während das Kühlwasser in die erste und die vierte Kühlwasserleitung geleitet wird. Jedoch führt dies dazu, dass die elektrische Wasserpumpe 40 während der Leerlaufreduzierung mehr elektrische Energie verbraucht. Dementsprechend kann das obige Verfahren die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 beschleunigen, jedoch nur auf Kosten einer geringeren Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch die Leerlaufreduzierung.
Im Gegensatz dazu ist es durch das Stoppen des Kühlwasserflusses durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung möglich, die Kühlwasserzirkulationsgeschwindigkeit durch die erste und die dritte Kühlwasserleitung selbst, ohne Änderung der Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40, zu erhöhen. Somit verringert die elektrische Wasserpumpe 40 die durch die Temperaturverringerung des Zylinderkopfs 11 bewirkte Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit weniger. Ferner erhöht die Steuervorrichtung 100 während der Leerlaufreduzierung zusätzlich zu der Zufuhrrate in die erste Kühlwasserleitung auch die Zufuhrrate des Kühlwassers in die dritte Kühlwasserleitung. Mit anderen Worten erhöht die Steuervorrichtung 100 die Kühlwassermenge, die durch den Heizkörper 91 während der Leerlaufreduzierung fließt. Dies verlangsamt die den Temperaturabnahme der Luft für die Klimatisierung während der Leerlaufreduzierung, während der Fahrzeug-Lufterhitzer eingeschaltet ist. Somit ist es möglich, die Fahrzeuginnentemperaturabnahme zu verlangsamen und die Luftheizleistung während der Leerlaufreduzierung zu verbessern.
Nachdem die Temperatur des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung auf die Solltemperatur verringert wurde, wird in dem Verbrennungsmotor 10 keine Wärme mehr erzeugt. Dementsprechend besteht in diesem Fall die Möglichkeit, die Kühlwasserzirkulation durch den Zylinderkopf 11 zu stoppen. Das Stoppen einer solchen Kühlwasserzirkulation verursacht jedoch eine Temperaturänderung innerhalb des Kühlwasserkreislaufs und bewirkt, dass der erste Temperatursensor 81 die Temperatur des Zylinderkopfs 11 nicht mehr genau misst. Wenn somit, wie in dem Flussdiagramm der 6 gezeigt, die Temperatur des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung auf die Solltemperatur verringert wurde, kann die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf eine niedrige Drehzahl (niedrige Drehzahl > 0 U/min) einstellen, die niedrig genug ist, um nur die minimale Zirkulationsrate bereitzustellen, die eine solche Temperaturänderung ausreichend verringert.
Das Flussdiagramm der 6 veranschaulicht ein Beispiel über die Einzelheiten des Verfahrens in Schritt S330 in dem Flussdiagramm der 3. In Schritt S335 vergleicht die Steuervorrichtung 100 die Kopfauslasswassertemperatur mit der Solltemperatur. Ist die Kopfauslasswassertemperatur niedriger als die Solltemperatur, geht der Vorgang zu Schritt S336 weiter. In Schritt S336 stellt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf eine Drehzahl ein, die niedrig genug ist, um nur die minimale Zirkulationsrate bereitzustellen, die die Temperaturänderung in dem Kühlwasserkreislauf hinreichend verringert. Folglich arbeitet die elektrische Wasserpumpe 40 mit einer minimalen Drehzahl.
Ist andererseits die Kopfauslasswassertemperatur gleich oder größer als die Solltemperatur, geht der Vorgang zu Schritt S337 weiter. In Schritt S337 legt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf den Sollwert für die Kühlungsbeschleunigung in dem siebten Modus fest, oder ändert die Solldrehzahl in Abhängigkeit von beispielsweise der Differenz zwischen der Kopfauslasswassertemperatur und die Solltemperatur. Dadurch beschleunigt die Steuervorrichtung 100 die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 und stellt die Luftheizleistung sicher. Mit anderen Worten kann in Schritt S337 die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl in der gleichen Weise wie in den Schritten S332 und S333 einstellen. Die in Schritt S337 festgelegte Solldrehzahl, die höher als die in Schritt S336 festgelegte Solldrehzahl ist, ist hoch genug, um eine Zirkulationsrate bereitzustellen, die die Beschleunigung der Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 sicherstellt.
Wenn, wie zuvor beschrieben, die Kopfauslasswassertemperatur unter die Solltemperatur fällt, steuert die Steuervorrichtung 100 die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 derart, dass sie nur die minimale Zirkulationsrate bereitstellt, die die Temperaturänderung innerhalb des Kühlwasserzirkulationssystems ausreichend reduziert. Auf diese Weise reduziert die Steuervorrichtung 100 während der Leerlaufreduzierung die Temperaturschwankungen in dem Kühlwasserzirkulationssystem, um die Messgenauigkeit der Temperatur des Zylinderkopfs 11 aufrecht zu erhalten, während der Stromverbrauch der elektrischen Wasserpumpe 40 begrenzt wird.
Ferner unterdrückt das obige Verfahren die Verschlechterung der Luftheizleistung wirksamer als ein Stoppen des Kühlwasserflusses durch den Heizkörper 91 während der Leerlaufreduzierung. Nachdem hier die Temperatur des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung auf die Solltemperatur reduziert worden ist, ist eine zusätzliche Kühlwasserzuweisung in die erste Kühlwasserleitung zur Beschleunigung der Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 nicht länger erforderlich. Somit kann zu diesem Zeitpunkt die Steuervorrichtung 100 die Kühlwasserzirkulationsrate durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung erhöhen.
Das Flussdiagramm der 7 veranschaulicht ein Beispiel über die Einzelheiten des Verfahrens in Schritt S340 in dem Flussdiagramm von der 3. In Schritt S345 vergleicht die Steuervorrichtung 100 die Kopfauslasswassertemperatur mit der Solltemperatur. Liegt die Kopfauslasswassertemperatur unterhalb der Solltemperatur, geht der Betrieb zu Schritt S346 weiter. In Schritt S346 hebt die Steuervorrichtung 100 den Stopp des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung auf und steuert den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 innerhalb des Winkelbereichs für den fünften oder sechsten Modus, um die Öffnungsflächen der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung nach und nach zu erhöhen.
Folglich fließt das Kühlwasser mit einer hohen Temperatur, das in der zweiten oder vierten Kühlwasserleitung verblieben ist, allmählich ab, und die Kühlwassertemperaturen in der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung nehmen allmählich ab. Somit verhindert die obige Steuerung, dass das Kühlwasser mit der hohen Temperatur, das in der zweiten oder vierten Kühlwasserleitung verblieben ist, auf einmal abfließt und die Temperatur des gesamten Kühlsystems bei einem Motorneustart erhöht. Ist andererseits die Kopfauslasswassertemperatur gleich oder höher als die Solltemperatur ist, geht der Betrieb zu Schritt S347 weiter. In Schritt S347 kann die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel auf einen Winkel entsprechend dem siebten Modus einstellen, der den Kühlwasserfluss durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung stoppt. Alternativ kann die Steuervorrichtung 100, wie zuvor in Schritt S341 beschrieben, einen Schritt durchführen, in dem auf der Grundlage der Öltemperaturen bestimmt wird, ob ein Kühlwasserfluss durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung zugelassen oder verboten wird.
Wenn entweder die Bedingungen zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung während einer Leerlaufreduzierung nicht erfüllt sind oder wenn die Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung während der Leerlaufreduzierung verboten ist, kann die Steuervorrichtung 100 den Kühlwasserfluss durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung nach der Aufhebung der Leerlaufreduzierung, wie in dem Flussdiagramm der 8 gezeigt, wiederaufnehmen. In dem Flussdiagramm der 8 bestimmt in Schritt S351 die Steuervorrichtung 100, ob die verstrichene Zeit seit der Wiederaufnahme des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 in Erwiderung auf die Aufhebung der Leerlaufreduzierung eine vorbestimmte Zeit erreicht hat oder nicht.
Bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass die vorbestimmte Zeit seit der Wiederaufnahme des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 verstrichen ist, geht der Betrieb zu Schritt S352 weiter. In Schritt S352 bricht die Steuervorrichtung 100 den Schritt zum Stoppen des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung ab und schaltet beispielsweise in den fünften oder den sechsten Modus, der die Kühlwasserzirkulation durch alle ersten bis vierten Kühlwasserleitungen ermöglicht. Dadurch vergrößern die Öffnungsflächen der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung schrittweise, wodurch das Abfließen des in der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung verbliebenen Kühlwassers mit hoher Temperatur ermöglicht wird, während der Kühlwasserfluss durch diese gestoppt wurde. Hierin wird diese Modusumschaltung durchgeführt, nachdem eine ausreichende Zeitdauer seit der Wiederaufnahme des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 verstrichen ist, und somit wird ihr Einfluss auf den Betrieb des Verbrennungsmotors ausreichend gedrosselt.
Als alternativer Schritt zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung nach der Wiederaufnahme des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 kann die Steuervorrichtung 100 den in dem Flussdiagramm der 9 dargestellten Schritt durchführen. In Schritt S355 bestimmt die Steuervorrichtung 100, ob der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in Erwiderung auf die Aufhebung der Leerlaufreduzierung wieder aufgenommen wurde oder nicht.
Bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in Erwiderung auf die Aufhebung der Leerlaufreduzierung wieder aufgenommen wurde, geht der Betrieb zu Schritt S356 über. In Schritt S356 bricht die Steuervorrichtung 100 den Stopp des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung ab und steuert den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 derart, dass die Öffnungsflächen der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung allmählich vergrößert werden. Folglich fließt das Kühlwasser mit hoher Temperatur, das während der Leerlaufreduzierung in der zweiten und vierten Kühlwasserleitung verblieben ist, nach und nach ab. Dadurch verhindert die obige Steuerung, dass das Kühlwasser mit hoher Temperatur, das in der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung verblieben ist, auf einmal abfließt und die Temperatur des gesamten Kühlsystems bei der Aufhebung der Leerlaufreduzierung erhöht.
Als alternativer Schritt zur Wiederaufnahme des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung nach der Wiederaufnahme des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 kann die Steuervorrichtung 100 den in dem Flussdiagramm der 10 dargestellten Schritt durchführen. In Schritt S361 bestimmt die Steuervorrichtung 100, ob der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in Erwiderung auf die Aufhebung der Leerlaufreduzierung wieder aufgenommen wurde oder nicht.
Bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in Erwiderung auf die Aufhebung der Leerlaufreduzierung wieder aufgenommen wurde, geht der Betrieb zu Schritt S362 über. In Schritt S362 bestimmt die Steuervorrichtung 100, ob die Öltemperaturen über ihren oberen Grenzwerttemperaturen liegen. Bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass die Öltemperaturen über ihren oberen Grenzwerttemperaturen liegen, wodurch angezeigt wird, dass nur ein geringer Bedarf einer Kühlwasserzirkulierung durch den Ölkühler 16 und den Ölwärmer 21 besteht, endet diese Routine sofort. Dadurch stoppt die Steuervorrichtung 100 weiterhin den Kühlwasserfluss durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung während der vorherigen Leerlaufreduzierung.
Bestimmt die Steuervorrichtung 100 andererseits, dass die Öltemperaturen über ihren oberen Grenzwerttemperaturen liegen, geht der Betrieb zu Schritt S363 über. In Schritt S363 nimmt die Steuervorrichtung 100 den Kühlwasserfluss durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung wieder auf, indem die Öffnungsflächen der zweiten und vierten Kühlwasserleitung schrittweise vergrößert werden. Dies ermöglicht eine schnelle Verringerung der Kühlwassertemperaturen in der zweiten und der vierten Kühlwasserleitung, das heißt, die Öltemperaturen des Verbrennungsmotors 10 und/oder des Getriebes 20, wodurch es möglich ist, die Komponenten des Verbrennungsmotors 10 und des Getriebes 20 zu schützen.
Zusätzlich zu der obigen Steuerung des Durchflussmengensteuerventils 30 und der elektrischen Wasserpumpe 40 kann die Steuervorrichtung 100 auch die elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B in einem Betriebszustand während eines Bremszustands des Fahrzeugs 26 und während der Leerlaufreduzierung des Verbrennungsmotors 10 antreiben. Dies beschleunigt die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung noch mehr. Das Flussdiagramm der 11 zeigt ein Beispiel, wie die elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B durch die Steuervorrichtung 100 gemäß dem automatischen Stoppmodus gesteuert werden.
Bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass sich in Schritt S411 das Fahrzeug 26 in einem vorbestimmten Bremszustand befindet, oder dass sich der Verbrennungsmotor 10 in dem Leerlaufreduzierungszustand befindet, geht der Betrieb zu Schritt S412 über. In Schritt S412 stellt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf die Solldrehzahl für den automatischen Stoppmodus in der gleichen Weise wie in Schritt S330 ein. Danach gehtiefen der Betrieb zu Schritt S413 über, in dem die Steuervorrichtung 100 die elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B gemäß dem automatischen Stoppmodus steuert.
Bei der Steuerung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B gemäß dem automatischen Stoppmodus stellt die Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Wassertemperaturdifferenz TWDC in der gleichen Weise ein, wie beispielsweise die Steuervorrichtung 100 die Sollpumpendrehzahl in Schritt S333 einstellt. Insbesondere stellt die Steuervorrichtung 100 die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B derart ein, dass die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A und 50B umso höher ist, je niedriger die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und derart, dass die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A und 50B umso höher ist, je höher die Kopfauslasswassertemperatur über der Solltemperatur für den Leerlaufreduzierungszustand ist.
Anschließend geht der Betrieb zu Schritt S414 über, in dem die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 innerhalb des Winkelbereichs des siebten Modus einstellt, der wie in Schritt S340 an den Leerlaufreduzierungszustand angepasst ist. Befindet sich das Fahrzeug 26 nicht in dem vorbestimmten Bremszustand und befindet sich der Verbrennungsmotor 10 nicht in einem Leerlaufreduzierungszustand, geht der Betrieb zu Schritt S415 über. In Schritt S415 wählt die Steuervorrichtung 100 einen Modus aus dem ersten bis sechsten Modus gemäß dem Messwert der Wassertemperatur aus und steuert die elektrische Wasserpumpe 40 und das Durchflussmengensteuerventil 30 gemäß dem ausgewählten Modus, wie in Schritt S320. Darüberhinaus steuert die Steuervorrichtung 100 in Schritt S415 auch die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B gemäß der Wassertemperatur und dergleichen.
Der Sollwert der Kopfauslasswassertemperatur, der verwendet wird, wenn sich das Fahrzeug 26 nicht in dem vorbestimmten Bremszustand befindet und sich der Verbrennungsmotor 10 nicht in einem Leerlaufreduzierungszustand befindet, ist höher als jener, der in dem automatischen Stoppmodus verwendet wird. Folglich werden in dem automatischen Stoppmodus die elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B mit einer höheren Antriebsspannung angetrieben. 12 zeigt ein Zeitdiagramm, das Änderungen der folgenden Variablen veranschaulicht, während sich das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand befindet und sich der Verbrennungsmotor 10 in dem Leerlaufreduzierungszustand befindet: die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40, die Kopfauslasswassertemperatur und der Antriebsstrom der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B.
In 12 tritt das Fahrzeug 26 zum Zeitpunkt t1 in den vorbestimmten Bremszustand ein. in Erwiderung darauf wird der Leerlaufreduzierungsmodus aktiviert. Folglich steigt die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B sowie die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 an. Dadurch erhöht sich der Antriebsstrom der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B und die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40. Anschließend wird der Verbrennungsmotor 10 automatisch durch die Leerlaufreduzierungsfunktion zum Zeitpunkt t2 gestoppt. In Erwiderung darauf beginnt die Kopfauslasswassertemperatur zu sinken und wird erfasst, um zum Zeitpunkt t4 eine vorbestimmte Temperatur zu erreichen. in Erwiderung wird die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40 verringert.
Hierbei beginnt der Schritt des Erhöhens der Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40 bereits im Bremszustand. Dies beschleunigt die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 noch mehr, verglichen mit dem Fall, bei dem ein solcher Erhöhungsschritt erst dann beginnt, wenn der Verbrennungsmotor 10 in den Leerlaufreduzierungszustand kommt. Folglich wird beispielsweise die Kopfauslasswassertemperatur zum Zeitpunkt t3 auf einen niedrigeren Wert verringert, wenn der Schritt des Erhöhens der Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe 40 bereits im Bremszustand beginnt. In ähnlicher Weise beginnt der Antrieb der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B bereits im Bremszustand, und die elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B werden während der Leerlaufreduzierung in einem Betriebszustand gehalten. Dies beschleunigt die Kopfauslasswassertemperaturabnahme noch mehr.
13 zeigt ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Effekts des Verfahrens zum Stoppen des Kühlwasserflusses durch die zweite und die vierte Kühlwasserleitung während der Leerlaufreduzierung. Insbesondere veranschaulicht 13 Änderungen in den folgenden Variablen während der Leerlaufreduzierung: die Kopfauslasswassertemperatur, die Zylinderwandtemperatur und eine Zündzeitpunktkorrekturvariable, die in Abhängigkeit von Temperaturbedingungen variiert. Es wird angenommen, dass der Kühlwasserfluss durch jeweils die erste bis vierte Kühlwasserleitung erlaubt ist, und dass sich die elektrische Wasserpumpe 40 selbst während einer Leerlaufreduzierung zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 in einem Betriebszustand befindet. Selbst in einem solchen Fall ist es möglich, die Zylinderkopftemperatur während der Leerlaufreduzierung, wie in 13 gezeigt, zu verringern.
Ist jedoch Kühlwasserfluss durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung verboten, während der Kühlwasserfluss durch die erste und die dritte Kühlwasserleitung während der Leerlaufreduzierung zugelassen ist, kann die Temperaturabnahme, die mit jener übereinstimmt, die durch Zulassen des Kühlwasserflusses durch jeweils die erste bis vierte Kühlwasserleitung erreicht wird, oder diese übersteigt, selbst mit einer verringerten Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 erreicht werden. Beginnt ferner die Steuervorrichtung 100, den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 gemäß dem automatischen Stoppmodus bereits im Bremszustand, der sich dem Leerlaufreduzierungszustand annähert, zu steuern, wird die Zylindertemperaturabnahme noch weiter beschleunigt.
Verringert sich ferner die Temperatur des Zylinderkopfs 11, das heißt, die Verbrennungskammerwandtemperatur, während der Leerlaufreduzierung, verringert sich die Wahrscheinlichkeit eines Zündfunkenklopfens und die Zündzeit kann weiter verbessert werden. Eine solche Zündzeitverbesserung führt zu einer Erhöhung des Ausgangsdrehmoments, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit während der Beschleunigung beim Starten des Fahrzeugs verbessert wird. Es wird angenommen, dass zusätzlich zu dem Stopp des Kühlwasserflusses durch die zweite und vierte Kühlwasserleitung auch der Kühlwasserfluss durch die dritte Kühlwasserleitung gestoppt wird. Dies führt zu einer wirksameren Verringerung der Temperatur des Zylinderkopfs 11, verschlechtert aber wiederum die Luftheizleistung während der Leerlaufreduzierung, wodurch eine Verringerung der Fahrzeuginnentemperatur während des Luftheizens ermöglicht wird, da der Kühlwasserfluss durch den Heizkörper 91 gestoppt wird.
14 zeigt ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der Korrelation zwischen dem Vorhandensein oder Fehlen des Kühlwasserflusses durch den Heizkörper 91 und jeder Luftauslasstemperatur und Fahrzeuginnentemperatur während der Leerlaufreduzierung darstellt. Wenn, wie in 14 gezeigt, der Kühlwasserfluss durch die dritte Kühlwasserleitung während der Leerlaufreduzierung gestoppt wird, das heißt, nach Zeitpunkt t3, nimmt die Temperatur der Luft zur Klimatisierung am Luftauslass nach und nach ab, so das die Fahrzeuginnentemperatur dementsprechend sinkt. Befindet sich im Gegensatz dazu die elektrische Wasserpumpe 40 in einem Betriebszustand und wird der Kühlwasserfluss durch die dritte Kühlwasserleitung während der Leerlaufreduzierung aufrecht erhalten, bleibt Lufttemperatur am Luftauslass unverändert. Somit wird eine Abnahme der Fahrzeuginnentemperatur während der Leerlaufreduzierung unterdrückt.
Gemäß der Systemkonfiguration der 1 umfasst die Kühlvorrichtung die erste bis die vierte Wasserleitung und steuert die Kühlwasserflussraten durch die Kühlwasserleitungen durch Einstellen des Durchflussmengensteuerventils 30. Es ist jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt ist. Beispielsweise ist auch eine Implementierung der Kühlvorrichtung, die in 15 dargestellt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung möglich. Die Implementierung umfasst eine Systemkonfiguration, bei der das Durchflussmengensteuerventil 30 die Durchflussmenge durch die erste, die dritte und die vierte Kühlwasserleitung steuert und indem ein Thermostat 95 die Kühlwasserdurchflussrate durch den Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 steuert. Es sollte beachtet werden, dass in der Systemkonfiguration der 15 die gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind, und auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
In der Systemkonfiguration der 15 ist der Thermostat 95 am stromabwärts gelegenen Ende des Zylinderblockkühlwasserkreislaufs 62 angeordnet. Der Thermostat 95 öffnet oder schließt sich in Erwiderung auf die Kühlwassertemperatur. Eine neunte Kühlwasserleitung 96 verbindet den Auslass des Thermostats 95 mit der ersten Kühlwasserleitung 71, die mit dem Auslass des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs 61 verbunden ist. Die Verbindung der ersten Kühlwasserleitung 71 und der neunten Kühlwasserleitung 96 befindet sich stromaufwärts der Verbindung der vierten Kühlwasserleitung 74 und der ersten Kühlwasserleitung 71.
Somit öffnet sich der Thermostat 95, wenn die Kühlwassertemperatur in dem Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 die Ventilöffnungstemperatur des Thermostats 95 übersteigt. Der Öffnungszustand des Thermostats 95 ermöglicht es, dass das Kühlwasser, das durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 fließt, teilweise in den Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 umgeleitet wird. Das Kühlwasser, das durch den Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 geflossen ist, durchläuft den Thermostat 95, fließt anschließend durch die neunte Kühlwasserleitung 96 und verbindet sich mit dem Kühlwasser, das durch die erste Kühlwasserleitung 71 fließt.
Die Kühlwassertemperatur zum Öffnen des Thermostats 95 ist derartig eingestellt, dass der Thermostat 95 in den niedriger und den mittleren Lastbetriebszuständen des Verbrennungsmotors 10 geschlossen gehalten wird, und dass sich der Thermostat 95 in einem hohen Lastbetriebszustand des Verbrennungsmotors 10 öffnet. Beispielsweise ist die Kühlwassertemperatur zur Öffnung des Thermostats 95 auf etwa 90 bis 95° C eingestellt. In dem System der 15 ist das Kühlwasser innerhalb des Zylinderblockkühlwasserkreislaufs 62 nicht darin eingeschlossen, während der Thermostat 95 geschlossen ist. Vielmehr steht der Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 über mehrere parallele Durchgänge mit dem Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 in Verbindung, um zu ermöglichen, dass das Kühlwasser in dem Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 infolge beispielsweise der Kühlwassertemperaturdifferenz zwischen dem Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 und dem Zylinderblockkühlwasserkreislauf 62 ersetzt wird, selbst wenn der Thermostat 95 geschlossen ist.
In der Systemkonfiguration der 15 sind die erste Kühlwasserleitung, die dritte Kühlwasserleitung und die vierte Kühlwasserleitung in der gleichen Weise wie in der Systemkonfiguration der 1 vorgesehen. Das Durchflussmengensteuerventil 30 weist drei Einlassöffnungen 32 auf, die mit der ersten, der dritten und der vierten Kühlwasserleitung verbunden sind, und stellt die Kühlwasserdurchflussmengen durch diese Kühlwasserleitungen in Abhängigkeit des Rotorwinkels ein.
16 zeigt ein Beispiel der Korrelation zwischen dem Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 und dem Öffnungsverhältnis (%) jeder Einlassöffnung 32 bis 34 in der Systemkonfiguration der 15. Der Begriff „Öffnungsverhältnis“ bezieht sich hierin auf das Verhältnis der tatsächlichen Öffnungsfläche zu der vollständigen Öffnungsfläche einer jeden Einlassöffnung 32 bis 34. Ist der Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 gleich oder kleiner als der erste Rotorwinkel A1, werden drei Einlassöffnungen 32 bis 34, die mit der ersten, der dritten und der vierten Kühlwasserleitung verbunden sind, in einem vollständig geschlossenen Zustand gehalten, das heißt, so gehalten, dass das Öffnungsverhältnis = 0% ist.
Wenn dann der Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 größer als der erste Rotorwinkel A1 wird und über diesen ansteigt, nimmt das Öffnungsverhältnis der Einlassöffnung 33, die mit der dritten Kühlwasserleitung verbunden ist, zusammen mit den Einlassöffnungen 32, 34 allmählich zu, die mit der ersten und der vierten Kühlwasserleitung verbunden sind, die vollständig geschlossen gehalten werden. Die Einlassanschluss 33 wird vollständig geöffnet, das heißt, das Öffnungsverhältnis = 100%, wenn der Rotorwinkel einen zweiten Rotorwinkel A2 erreicht. Wird der Rotorwinkel von der Winkelposition A2 weiter vergrößert, an der das Öffnungsverhältnis der Einlassöffnung 33 den Höchstwert erreicht, nimmt das Öffnungsverhältnis der Einlassöffnung 32, die mit der vierten Kühlwasserleitung verbunden ist, allmählich zu. Die Einlassöffnung 32 wird vollständig geöffnet, wenn der Rotorwinkel einen dritten Rotorwinkel A3 erreicht. Somit sind bei dem dritten Rotorwinkel A3 die Einlassöffnungen 32, 33 beide vollständig geöffnet und die Einlassöffnung 34 wird in einem vollständig geschlossenen Zustand gehalten.
Wird der Rotorwinkel größer als der dritte Rotorwinkel A3, nimmt das Öffnungsverhältnis der Einlassöffnung 34, die mit der ersten Kühlwasserleitung verbunden ist, allmählich zu. Die Einlassöffnung 34 wird vollständig geöffnet, wenn der Rotorwinkel einen vierten Rotorwinkel A4 erreicht. Somit sind bei dem vierten Rotorwinkel A4 alle Einlassöffnungen 32 bis 34 vollständig geöffnet. Wird der Rotorwinkel über den vierten Rotorwinkel A4 hinaus vergrößert, nimmt das Öffnungsverhältnis der Einlassöffnung 32, die mit der vierten Kühlwasserleitung verbunden ist, allmählich von dem Höchstwert ausgehend ab. Die Einlassöffnung 32 wird erneut vollständig geschlossen, wenn der Rotorwinkel einen fünften Rotorwinkel A5 erreicht. Somit werden bei dem fünften Rotorwinkel A5 die Einlassöffnung 32 vollständig geschlossen und die Einlassöffnungen 33, 34 in einem vollständig geöffneten Zustand gehalten.
Hierin wird der Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 auf der Grundlage der Bezugsposition gesteuert, die 0 Grad entspricht, wobei 0 Grad < erster Rotorwinkel A1 < zweiter Rotorwinkel A2 < dritter Rotorwinkel A3 < vierter Rotorwinkel A4 < fünfter Rotorwinkel A5. Mit anderen Worten nimmt die Öffnungsfläche der Einlassöffnung 33 zusammen mit einer Vergrößerung des Rotorwinkels von dem ersten Rotorwinkel A1 zu dem zweiten Rotorwinkel A2 zu und wird von dem zweiten Rotorwinkel A2 zu dem fünften Rotorwinkel A5 in einem vollständig geöffneten Zustand gehalten.
Die Einlassöffnung 32 wird von dem ersten Rotorwinkel A1 bis zum zweiten Rotorwinkel A2 vollständig geschlossen gehalten, vergrößert dann ihre Öffnungsfläche zusammen mit einer Zunahme des Rotorwinkels von dem zweiten Rotorwinkel A2 zum dritten Rotorwinkel A3, wird anschließend von dem dritten Rotorwinkel A3 bis zum vierten Rotorwinkel A4 vollständig geöffnet gehalten, verkleinert dann ihre Öffnungsfläche zusammen mit einem Anstieg des Rotorwinkels von dem vierten Rotorwinkel A4 zu dem fünften Rotorwinkel A5, und wird beim fünften Rotorwinkel A5 wieder vollständig geschlossen.
Die Einlassöffnung 34 wird von dem ersten Rotorwinkel A1 zu dem dritten Rotorwinkel A3 vollständig geschlossen gehalten, vergrößert anschließend ihre Öffnungsfläche zusammen mit einer Zunahme des Rotorwinkels von dem dritten Rotorwinkel A3 zu dem vierten Rotorwinkel A4 und wird von dem vierten Rotorwinkel A4 zu dem fünften Rotorwinkel A5 vollständig geöffnet gehalten. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl 16 darstellt, dass das minimale Öffnungsverhältnis 0% und das maximale Öffnungsverhältnis 100% ist, das Öffnungsverhältnis einer jeden Einlassöffnung des Durchflussmengensteuerventils 30 innerhalb in dem Bereich von 0% < Öffnungsverhältnis < 100%, 0% ≤ Öffnungsverhältnis < 100% oder 0% < Öffnungsverhältnis ≤ 100% gesteuert werden kann.
Der Temperatursensor 81 zum Messen der Kopfauslasswassertemperatur ist an dem Auslass des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs 61 angeordnet. In der Kühlvorrichtung, die die obige Konfiguration aufweist, steuert die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30, das heißt, die Kühlwasserdurchflussmengen durch die erste, die dritte und die vierte Kühlwasserleitung, und steuert die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 gemäß dem Flussdiagramm der 17.
In Schritt S510 bestimmt zunächst die Steuervorrichtung 100, ob sich das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand befindet oder nicht, oder ob sich der Verbrennungsmotor 10 in einem Leerlaufreduzierungszustand befindet oder nicht, wie in Schritt S310 gezeigt. Befindet sich das Fahrzeug 26 nicht in dem vorbestimmten Bremszustand und befindet der Verbrennungsmotor 10 nicht in dem Leerlaufreduzierungszustand, geht der Betrieb zu Schritt S520 über. In Schritt S520 steuert die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 innerhalb des Winkelbereichs von dem ersten Rotorwinkel A1 bis zum vierten Rotorwinkel A4 gemäß beispielsweise der durch den Temperatursensor 81 gemessenen Kopfauslasswassertemperatur.
Insbesondere wird in Schritt S520 der Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 in der gleichen Weise wie in Schritt S320 des Flussdiagramms der 3 gesteuert. Mit anderen Worten vergrößert die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 zusammen mit dem Fortschreiten des Aufwärmens des Verbrennungsmotors 10 und stellt den Rotorwinkel auf den vierten Rotorwinkel A4 ein, um die erste, die dritte und die vierte Kühlwasserleitung während eines hohen Lastbetriebszustands vollständig zu öffnen, in dem die Wassertemperatur am Kopfauslass die Solltemperatur übersteigt.
Darüberhinaus steuert die Steuervorrichtung 100 die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 parallel zur Steuerung des Rotorwinkels des Durchflussmengensteuerventils 30, wie zuvor beschrieben. Mit anderen Worten beschleunigt die Steuervorrichtung 100 während des Motoraufwärmens das Aufwärmen, indem die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf einen niedrigen Wert begrenzt wird. Nach dem Abschluss des Motoraufwärmens erhöht die Steuervorrichtung 100 die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 im Vergleich zu dem Zeitpunkt während des Motorsaufwärmens. Wenn insbesondere der Verbrennungsmotor 10 bei einer solchen hohen Last betrieben wird, dass der Rotorwinkel auf den vierten Rotorwinkel A4 eingestellt wird, erhöht die Steuervorrichtung 100 die Drehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 noch weiter, um die Kühlleistung auf einem ausreichenden Niveau zu halten.
Bestimmt andererseits die Steuervorrichtung 100, dass sich das Fahrzeug 26 in dem vorbestimmten Bremszustand befindet, geht der Betrieb zu Schritt S530 über. Bestimmt darüber hinaus die Steuervorrichtung 100, dass der Verbrennungsmotor 10 sich in einem Leerlaufreduzierungszustand befindet, geht der Betrieb zu Schritt S530 über. Mit anderen Worten, führt die Steuervorrichtung 100 die Kühlsteuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus auch während eines Bremszustands, der sich dem Leerlaufreduzierungszustand annähert sowie während des Leerlaufreduzierungszustands durch. Dies beschleunigt die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der nachfolgenden Leerlaufreduzierung noch mehr. In Schritt S530 stellt die Steuervorrichtung 100 die Solldrehzahl der elektrischen Wasserpumpe 40 auf die Solldrehzahl für den automatischen Stoppmodus, wie in Schritt S330, ein.
Dann geht der Betrieb zu Schritt S540 über, in dem die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 auf den fünften Rotorwinkel A5 einstellt, um die erste und die dritte Kühlwasserleitung vollständig zu öffnen und die vierte Kühlwasserleitung vollständig zu schließen. Alternativ kann in Schritt S540 die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 auf einen anderen Sollrotorwinkel einstellen, der für den automatischen Stoppzustand voreingestellt ist, der Folgendes erfüllt: vierter Rotorwinkel A4 < Sollrotorwinkel, der für den automatischen Stoppzustand voreingestellt ist < fünfter Rotorwinkel A5.
Mit anderen Worten beginnt die Steuervorrichtung 100 bereits im Bremszustand in Richtung des Leerlaufreduzierungszustands, den Rotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 auf den fünften Rotorwinkel A5 zu steuern, der dem automatischen Stoppmodus entspricht. Ferner hält während der nachfolgenden Leerlaufreduzierung die Steuervorrichtung 100 den Rotorwinkel innerhalb des Winkelbereichs des automatischen Stoppmodus. In dem Winkelbereich des automatischen Stoppmodus ist die Zufuhrrate des Kühlwassers zu dem zweiten Pfad, der sich durch den Ölwärmer 21 erstreckt und den Kühler 50 umgeht, verringert, während die Zufuhrrate des Kühlwassers zu dem ersten Pfad, der den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61 enthält und sich durch den Kühler 50 oder den Heizkörper 91 erstreckt, die stromabwärts des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs 61 angeordnet sind, erhöht wird.
Somit ermöglicht die Kühlwasserflusssteuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus eine effizientere Kühlung des Zylinderkopfs 11 verglichen mit dem Fall, bei dem das Kühlwasser sowohl die erste, die dritte als auch die vierte Kühlwasserleitung fließt, wodurch die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung beschleunigt wird. Ferner beginnt die Kühlwasserdurchflusssteuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus bereits im Bremszustand in der Nähe des Leerlaufreduzierungszustands. Dies beschleunigt die Temperaturabnahme des Zylinderkopfs 11 während der Leerlaufreduzierung noch mehr. Hierin kann bei der Steuerung gemäß dem automatischen Stoppmodus die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel des Durchflussmengensteuerventils 30 innerhalb des Winkelbereichs des automatischen Stoppmodus halten. Jedoch muss die Steuervorrichtung 100 den Sollrotorwinkel nicht innerhalb des automatischen Stoppmodus halten. Die Steuervorrichtung 100 kann zwischen den Modi gemäß dem Bedarf an Ölkühlung oder dergleichen umschalten.
Obwohl die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung auf verschiedene Arten durch den Fachmann auf der Grundlage des grundlegenden technischen Konzepts und den Lehren der Erfindung modifiziert werden kann. In den obigen Ausführungsformen ist der Kühlwasserfluss durch den Heizkörper 91 während des gesamten automatischen Stoppmodus erlaubt. Alternativ kann jedoch der Kühlwasserfluss durch den Heizkörper 91 im automatischen Stoppmodus nur dann erlaubt sein, wenn sich die Klimaanlage in einem Heizbetrieb befindet.
In dem siebten Modus des Durchflussmengensteuerventils 30 ist nur der Kühlwasserfluss durch die erste Kühlwasserleitung zugelassen, während der Kühlwasserfluss durch die zweite bis die vierte Kühlwasserleitung gestoppt ist. Ferner kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Kühlvorrichtung angewendet werden, die nicht die erste bis vierte Kühlwasserleitung umfasst, sondern die eine Leitung, die den Kühler 50 umgeht, und einen Thermostat zur Steuerung der Öffnungsfläche dieser Bypassleitung gemäß der Kühlwassertemperatur umfasst. Selbst in einem solchen Fall ist die Kühlvorrichtung in der Lage, die Temperaturabnahme des Verbrennungsmotors 10 während der Leerlaufreduzierung zu beschleunigen, indem die Förderleistung einer elektrischen Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser bereits im Bremszustand erhöht wird, und die elektrische Wasserpumpe während der Leerlaufreduzierung im Betriebszustand gehalten wird.
Die Antriebsspannung der elektrischen Kühlerlüfter 50A, 50B kann während dem Bremszustand in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur, den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 vor dem Bremsen und/oder dergleichen ändern. Ferner ist der Aufbau der Kühlwasserzirkulationspfade und des Durchflussmengensteuerventils, das eine Erhöhung der Kühlwasserzirkulationsrate durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf 61, den Heizkörper 91 und den Kühler 50 ermöglicht, während die Kühlwasserzirkulationsrate durch den Ölkühler 16 wird und den Ölwärmer 21 verringert wird, nicht auf den in 1 gezeigten beschränkt. Beispielsweise können mehrere Durchflussmengensteuerventile verwendet werden, um zwischen den Kühlwasserzirkulationspfaden umzuschalten.
Es kann ein weiterer alternativer Aufbau verwendet werden, der eine Kühlvorrichtung umfasst, in der den ersten bis vierten Kühlwasserleitungen, die in 1 dargestellt sind, verzichtet wird. Darüberhinaus wird in dem Kühlwasserzirkulationspfad der 1 das Kühlwasser, das in den Zylinderkopf 11 eindringt, teilweise in den Zylinderblock 12 umgeleitet. Alternativ kann das Kühlwasser jedoch an einem Punkt stromaufwärts des Zylinderkopfs 11 umgeleitet werden, um einzeln dem Zylinderkopf 11 und dem Zylinderblock 12 zugeführt zu werden.
Die dritte Kühlwasserleitung, die in 1 gezeigt ist, erstreckt sich durch den Heizkörper 91, den EGR-Kühler 92, das EGR-Steuerventil 93 und das Drosselventil 94. Jedoch muss sich die dritte Kühlwasserleitung lediglich durch wenigstens den Heizkörper 91 erstrecken und ist nicht darauf beschränkt, dass sie sich durch den Heizkörper 91, den EGR-Kühler 92, das EGR-Steuerventil 93 sowie das Drosselventil 94 erstreckt. Ferner ist in dem Aufbau der 1 der Ölwärmer 21 für das Getriebe 20 an der vierten Kühlwasserleitung als Wärmetauscher für den Antriebsstrang angeordnet. Alternativ kann jedoch ein weiterer Ölkühler für das Getriebe, der von dem Ölwärmer 21 getrennt ist, zusätzlich an der vierten Kühlwasserleitung vorgesehen sein.
Ferner kann als eine zusätzliche Wasserpumpe zum Zirkulieren des Kühlwassers eine mechanische Wasserpumpe zusätzlich zu der elektrischen Wasserpumpe 40 vorgesehen sein, die durch den Verbrennungsmotor 10 angetrieben wird. Bei einer solchen Konfiguration wird das Kühlwasser entweder nur durch die mechanische Wasserpumpe oder sowohl durch die mechanische Wasserpumpe als auch die elektrische Wasserpumpe 40 zirkuliert, während der Verbrennungsmotor 10 in einem Betriebszustand befindet, und das Kühlwasser wird durch die elektrische Wasserpumpe 40 während der Leerlaufreduzierung zirkuliert. Ferner ist das Durchflussmengensteuerventil 30 nicht auf einen Rotortyp beschränkt. Beispielsweise kann alternativ ein Durchflussmengensteuerventil mit einer Struktur verwendet werden, die ein Ventilelement umfasst, das so konfiguriert ist, dass es durch einen elektrischen Aktuator linear bewegt wird.
Im Nachfolgend werden die technischen Konzepte, die von den obigen Ausführungsformen umfasst sind, beschrieben.
Gemäß einem Aspekt einer Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs umfasst die Kühlvorrichtung: einen Kühlwasserkreislauf; eine elektrische Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser durch den Kühlwasserkreislauf; und Steuermittel zum Erhöhen einer Abgabeströmungsrate der elektrischen Wasserpumpe, während sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet, und zum Halten der elektrischen Wasserpumpe in einem Betriebszustand, während sich der Verbrennungsmotor in einem automatischen Stoppzustand befindet, der angenommen wird, wenn das Fahrzeug nach dem Bremszustand anhält.
In einem bevorzugten Aspekt der Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs erhöht während des Bremszustands und des automatischen Stoppzustands das Steuermittel die Förderleistung der elektrischen Wasserpumpe, wenn eine Temperatur des Kühlwassers höher ist.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt umfasst der Kühlwasserkreislauf mehrere Pfade, umfassend: einen ersten Pfad, der sich durch einen Kühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch einen Kühler erstreckt; und einen zweiten Pfad, der sich durch den Kühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch einen Wärmetauscher für einen Antriebstrang des Verbrennungsmotors erstreckt und den Kühler umgeht, wobei die Kühlvorrichtung ferner umfasst: eine Schaltvorrichtung zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Modi, umfassend einen Gesamtpfad-Strömungsmodus, der es ermöglicht, dass das Kühlwasser durch alle der mehreren Pfade fließt; und eine automatische Stoppmodus zum Reduzieren einer Strömungsrate des Kühlwassers durch den zweiten Pfad, während eine Strömungsrate des Kühlwassers durch den ersten Pfad erhöht wird. Das Steuermittel bewirkt, dass die Schaltvorrichtung während des Bremszustands und des automatischen Stoppzustands in den automatischen Stoppmodus umschaltet.
In noch einem weiteren bevorzugten Aspekt umfasst der Kühlwasserkreislauf: eine Kühlerleitung, die sich durch einen Zylinderkopfkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch den Kühler erstreckt und einen Zylinderblockkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor umgeht; eine Heizleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Heizkörper erstreckt und den Kühler umgeht; und eine Antriebsstrangsystemleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Wärmetauscher für den Antriebsstrang erstreckt und den Kühler umgeht. Die Schaltvorrichtung öffnet die Kühlerleitung, die Heizleitung und die Antriebsstrangsystemleitung während des Gesamtpfad-Strömungsmodus, und verringert einen Öffnungsbereich der Antriebsstrangsystemleitung während des automatischen Stoppmodus im Vergleich zum Zeitpunkt während des Gesamtpfad-Strömungsmodus.
In noch einem weiteren Aspekt umfasst der Kühlwasserkreislauf zusätzlich zu der Kühlerleitung, der Heizerleitung und der Antriebsstrangsystemleitung ferner: eine Blockleitung, die sich durch den Zylinderblockkühlwasserkreislauf, der von dem Zylinderkopfkühlwasserkreislauf abzweigt, und durch einen Wärmetauscher zum Kühlen von Öl des Verbrennungsmotors erstreckt, um das Kühlwasser so zu führen, dass es sich mit einem Fluss in Richtung eines Auslasses des Zylinderkopfkühlwasserkreislaufs verbindet. Die Blockleitung wird durch einen Thermostat geöffnet und geschlossen.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Kühlwasserkreislauf durch einen Kühler mit einem elektrischen Kühlerlüfter, und die Steuervorrichtung bewirkt, dass der elektrische Kühlerlüfter während des Bremszustands und des automatischen Stoppzustands arbeitet.
In noch einem weiteren bevorzugten Aspekt erhöht während des Bremszustands die Steuervorrichtung eine Antriebsspannung des elektrischen Kühlerlüfters, wenn eine Temperatur des Kühlwassers höher und wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist.
Gemäß einem Aspekt eines Verfahrens zur Steuerung einer Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs umfasst die Kühlvorrichtung: einen Kühlwasserkreislauf; und eine elektrische Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser durch den Kühlwasserkreislauf; wobei das Steuerverfahren die Schritte umfasst: Erfassen eines Bremszustands des Fahrzeugs; Erhöhen einer Abgabeströmungsrate der elektrischen Wasserpumpe bei der Erfassung des Bremszustands des Fahrzeugs; Erfassen eines automatischen Stoppzustands des Verbrennungsmotors, der angenommen wird, wenn das Fahrzeug nach dem Bremszustand stoppt; und Halten der elektrischen Wasserpumpe in einem Betriebszustand während des automatischen Stoppzustandes.
In einem bevorzugten Aspekt des Verfahrens zur Steuerung der Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs umfasst der Kühlwasserkreislauf mehrere Pfade, umfassend: eine Kühlerleitung, die sich durch einen Zylinderkopfkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch den Kühler erstreckt und einen Zylinderblockkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor umgeht; eine Heizleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Heizkörper erstreckt und den Kühler umgeht; und eine Antriebsstrangsystemleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Wärmetauscher für den Antrieb erstreckt und den Kühler umgeht, und wobei die Kühlvorrichtung ferner eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zwischen mehreren Modi aufweist, umfassend: einen Gesamtpfad-Strömungsmodus, der es ermöglicht, dass das Kühlwasser durch alle der mehreren Pfade fließt; und eine automatische Stoppmodus zum Reduzieren einer Strömungsrate des Kühlwassers durch den zweiten Pfad, während eine Strömungsrate des Kühlwassers durch den ersten Pfad erhöht wird. Das Steuerverfahren umfasst ferner die Schritte: Veranlassen, dass die Schaltvorrichtung bei der Erfassung des Bremszustands des Fahrzeugs in den automatischen Stoppmodus umschaltet; und Veranlassen, dass die Schaltvorrichtung während des automatischen Stoppzustands in den automatischen Stoppmodus umschaltet.

10: Verbrennungsmotor
11: Zylinderkopf
12: Zylinderblock
16: Ölkühler (Wärmetauscher)
20: Getriebe (Antrieb)
21: Ölwärmer (Wärmetauscher)
30: Durchflussmengensteuerventil (Schaltvorrichtung)
31-34: Einlassöffnung
35: Auslassöffnung
40: elektrische Wasserpumpe
50: Kühler
61: Zylinderkopfkühlwasserkreislauf
62: Zylinderblock- Kühlwasserkreislauf
71: erste Kühlwasserleitung
72: zweite Kühlwasserleitung
73: dritte Kühlwasserleitung
74: vierte Kühlwasserleitung
75: fünfte Kühlwasserleitung
76: sechste Kühlwasserleitung
77: siebte Kühlwasserleitung
78: achte Kühlwasserleitung
81: erster Temperatursensor
82: zweiter Temperatursensor
91: Heizkörper
92: EGR-Kühler
93: EGR-Steuerventil
94: Drosselklappe
95: Thermostat
100: Steuervorrichtung (Steuermittel)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009068363 A [0003]

Claims

Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, umfassend: einen Kühlwasserkreislauf; eine elektrische Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser durch den Kühlwasserkreislauf; und Steuermittel zum Erhöhen einer Abgabeströmungsrate der elektrischen Wasserpumpe, während sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet, und zum Halten der elektrischen Wasserpumpe in einem Betriebszustand, während sich der Verbrennungsmotor in einem automatischen Stoppzustand befindet, der angenommen wird, wenn das Fahrzeug nach dem Bremszustand anhält.
Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei während des Bremszustands und des automatischen Stoppzustands das Steuermittel die Abgabeströmungsrate der elektrischen Wasserpumpe erhöht, wenn eine Temperatur des Kühlwassers höher ist.
Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei der Kühlwasserkreislauf mehrere Pfade aufweist, umfassend einen ersten Pfad, der sich durch einen Kühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch einen Kühler erstreckt; und einen zweiten Pfad, der sich durch den Kühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch einen Wärmetauscher für einen Antriebsstrang des Verbrennungsmotors erstreckt und den Kühler umgeht, wobei die Kühlvorrichtung ferner umfasst: eine Schaltvorrichtung zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Modi, umfassend einen Gesamtpfad-Strömungsmodus, der es ermöglicht, dass das Kühlwasser durch alle der mehreren Pfade fließt; und eine automatische Stoppmodus zum Reduzieren einer Strömungsrate des Kühlwassers durch den zweiten Pfad, während eine Strömungsrate des Kühlwassers durch den ersten Pfad erhöht wird, wobei das Steuermittel bewirkt, dass die Schaltvorrichtung während des Bremszustands und des automatischen Stoppzustands in den automatischen Stoppmodus umschaltet.
Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nach Anspruch 3, wobei der Kühlwasserkreislauf umfasst: eine Kühlerleitung, die sich durch einen Zylinderkopfkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch den Kühler erstreckt und einen Zylinderblockkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor umgeht; eine Heizleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Heizkörper erstreckt und den Kühler umgeht; und eine Antriebsstrangsystemleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Wärmetauscher für den Antrieb erstreckt und den Kühler umgeht, die Schaltvorrichtung die Kühlerleitung, die Heizleitung und die Antriebsstrangsystemleitung während des Gesamtpfad-Strömungsmodus öffnet, und die Schaltvorrichtung einen Öffnungsbereich der Antriebssystemleitung während des automatischen Stoppmodus im Vergleich zum Zeitpunkt während des Gesamtpfad-Strömungsmodus verringert.
Kühlvorrichtung für die Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei sich der Kühlwasserkreislauf durch einen Kühler mit einem elektrischen Kühlerlüfter erstreckt, und die Steuervorrichtung bewirkt, dass der elektrische Kühlerlüfter während des Bremszustands und des automatischen Stoppzustands arbeitet.
Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nach Anspruch 5, wobei während des Bremszustands die Steuervorrichtung eine Antriebsspannung des elektrischen Kühlerlüfters erhöht, wenn eine Temperatur des Kühlwassers höher ist und wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist.
Steuerverfahren einer Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, wobei die Kühlvorrichtung aufweist: einen Kühlwasserkreislauf; und eine elektrische Wasserpumpe zum Zirkulieren von Kühlwasser durch den Kühlwasserkreislauf; wobei das Steuerverfahren die Schritte umfasst: Erfassen eines Bremszustands des Fahrzeugs; Erhöhen einer Abgabeströmungsrate der elektrischen Wasserpumpe bei der Erfassung des Bremszustands des Fahrzeugs; Erfassen eines automatischen Stoppzustands des Verbrennungsmotors, der angenommen wird, wenn das Fahrzeug nach dem Bremszustand stoppt; und Halten der elektrischen Wasserpumpe in einem Betriebszustand während des automatischen Stoppzustandes.
Verfahren zur Steuerung der Kühlvorrichtung für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nach Anspruch 7, wobei der Kühlwasserkreislauf mehrere Pfade aufweist, umfassend: eine Kühlerleitung, die sich durch einen Zylinderkopfkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor und durch den Kühler erstreckt und einen Zylinderblockkühlwasserkreislauf in dem Verbrennungsmotor umgeht; eine Heizleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Heizkörper erstreckt und den Kühler umgeht; und eine Antriebsstrangsystemleitung, die sich durch den Zylinderkopfkühlwasserkreislauf und durch den Wärmetauscher für den Antriebsstrang erstreckt und den Kühler umgeht, und wobei die Kühlvorrichtung ferner eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zwischen mehreren Modi aufweist, umfassend: einen Gesamtpfad-Strömungsmodus, der es ermöglicht, dass das Kühlwasser durch alle der mehreren Pfade fließt; und eine automatische Stoppmodus zum Reduzieren einer Strömungsrate des Kühlwassers durch den zweiten Pfad, während eine Strömungsrate des Kühlwassers durch den ersten Pfad erhöht wird, wobei das Steuerverfahren ferner die Schritte umfasst: Veranlassen, dass die Schaltvorrichtung bei der Erfassung des Bremszustands des Fahrzeugs in den automatischen Stoppmodus umschaltet; und Veranlassen, dass die Umschaltvorrichtung während des automatischen Stoppzustands in den automatischen Stoppmodus umschaltet.