DE60129642T2

DE60129642T2 - Brennkraftmaschine mit einem Wärmespeichersystem und einem Wärmeträgerversorgungssteurersystem

Info

Publication number: DE60129642T2
Application number: DE60129642T
Authority: DE
Inventors: Makoto Toyota-shi Aichi-ken Suzuki; Katuhiko Toyota-shi Aichi-ken Arisawa; Masakazu Toyota-shi Aichi-ken Tabata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: US6880498B2; US6564757B2; US20030131806A1; EP1167713A2; EP1167713B1; EP1167713A3; DE60129642D1; US20020035972A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In dem Fall der Ausführung eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine ist eine Temperatur einer Wandfläche von sowohl einer Einlassöffnung als auch einer Brennkammer niedrig, und deswegen sinkt entsprechend damit eine Temperatur einer angesaugten Luft leicht. Wenn die Temperatur der angesaugten Luft der Brennkraftmaschine niedrig ist, ist es schwierig, einen Kraftstoff zu verdampfen, und es ist einfach, dass dieser an der Wandfläche der Brennkammer usw. anhaftet, und somit besteht eine Notwendigkeit, eine Menge eines eingespritzten Kraftstoffs auf eine Weise zu erhöhen, die eine Menge des an der Wandfläche anhaftenden Kraftstoffs berücksichtigt.
Wenn die Temperatur der angesaugten Luft der Brennkraftmaschine niedrig ist, wird eine Temperatur eines Luft-Kraftstoff-Gemischs bei einem Verdichtungstakt gesenkt, so dass eine Zündfähigkeit des Kraftstoffs leicht verringert wird, und eine vergleichsweise große Menge von Kraftstoff einfach aus der Brennkraftmaschine abgegeben wird, da der Kraftstoff unverbrannt verbleibt.
Falls die Brennkraftmaschine außerdem als wassergekühlte Brennkraftmaschine klassifiziert ist, wird eine Temperatur des Kühlwassers gesenkt, wenn der Kaltstart der Brennkraftmaschine ausgeführt wird. Es ist deswegen unmöglich, die Wärme zwischen dem Kühlwasser und der Luft zum Heizen eines Inneren eines Innenraums des Fahrzeugs auszutauschen, und es ist schwierig, dass ein Heizsystem für einen Innenraum des Fahrzeugs eine ausreichende Leistung bringt.
Wenn sich die Brennkraftmaschine in dem kalten Zustand befindet, entstehen somit eine Vielzahl von Problemen, wie z.B. eine Verschlechterung der Kaltstarteigenschaften, eine Erhöhung der Menge des verbrauchten Kraftstoffs, eine Verschlechterung einer Emission eines Abgases oder ein Sinken der Leistung des Heizsystems des Innenraums des Fahrzeugs.
Um die verschiedenen oben erwähnten Probleme zu überwinden, wurden bisher ein Wärmeakkumulationssystem einer Maschine vorgeschlagen, wie es in der JP 6-185359 A offenbart wurde, und ein Heizsystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wie es in der JP 10-309933 A offenbart wurde.
Das Wärmeakkumulationssystem der Maschine, das in der JP 6-185359 A offenbart ist, weist einen Wärmeakkumulator auf, der in einem zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg in einer wassergekühlten Brennkraftmaschine mit einem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg, der sich über einen Zylinderblock erstreckt, und dem zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg, der sich über einen Zylinderkopf erstreckt, bereitgestellt ist.
Dieses Wärmeakkumulationssystem der Maschine ist konstruiert, bevorzugt den Zylinderkopf durch das Zirkulieren des Kühlwassers, das durch den Wärmeakkumulator aufgeheizt wurde, durch den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg, und dabei zu versuchen, ein Einlasssystem und ein Kraftstoffzufuhrsystem aufzuwärmen.
Andererseits hat das Heizsystem für das Fahrzeug, das in der JP 10-309933 A offenbart ist, einen Wasserdurchtrittsweg zum Strömen des Kühlwassers über die Brennkraftmaschine und einen Heizkern, einen Wärmeakkumulationstank, der in einer Kühlwasserströmungsrichtung stromaufwärtiger bereitgestellt ist als der Heizkern, um das Kühlwasser auf eine Weise zu speichern, welche die Wärme beibehält, einen exothermischen Körper, der stromaufwärtiger in der Kühlwasserströmungsrichtung bereitgestellt ist, als der Wärmeakkumulationstank auf dem Wasserdurchtrittsweg, um das durch den Wasserdurchtrittsweg strömende Kühlwasser zu heizen, und eine elektrisch angetriebene Pumpe, die in der Kühlwasserströmungsrichtung stromaufwärtiger vorgesehen ist als der exothermische Körper auf dem Wasserdurchtrittsweg, um durch Druck das durch den Wasserdurchtrittsweg strömende Kühlwasser zuzuführen.
Dieses Heizsystem für das Fahrzeug ist derart konstruiert, dass das Kühlwasser mit hoher Temperatur, das durch den exothermischen Körper geheizt wurde, in einem Wärmeakkumulationstank reserviert und zu dem Heizkern zugeführt wird, wenn die Temperatur des Kühlwassers bei einer kalten Zeit niedrig ist, und dabei eine Heizleistung zu verbessern.
Auf diese Weise fährt das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulationssystem der Maschine, das in der JP 6-185359 A offenbart ist, damit fort, zu zirkulieren, sogar nachdem das Kühlwasser mit hoher Temperatur innerhalb des Wärmeakkumulators (das im Folgenden Wärmeakkumulatorheißwasser genannt werden wird) den Zylinderkopf erreicht hat, und somit können die folgenden Probleme (1)–(3) entstehen.

(1) Das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulator bei dem Zylinderkopf angekommen ist, wird von dem Zylinderkopf abgegeben, und das Kühlwasser niedriger Temperatur, das sich zuvor in dem Zylinderkopf befand, strömt wieder in den Zylinderkopf. Deswegen wird der durch das Wärmeakkumulatorheißwasser aufgewärmte Zylinderkopf durch das Kühlwasser niedriger Temperatur abgekühlt.
(2) Wenn das Wärmeakkumulatorheißwasser woanders hinströmt als in den Zylinderkopf, wird die Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers zu einem den Zylinderkopf ausschließenden Teil übertragen.
(3) Falls das Wärmeakkumulatorheißwasser durch eine elektrisch angetriebene Wasserpumpe zirkuliert wird, steigt der durch die elektrisch angetriebene Wasserpumpe verbrauchte elektrische Strom unnotwendig.

Außerdem sind in dem Heizsystem für das Fahrzeug, das in der JP 10-309933 A offenbart ist, die Brennkraftmaschine, die elektrisch angetriebene Pumpe, der elektrische Heizer, der Wärmeakkumulatortank und der Heizkern in Serie nacheinander von einer stromaufwärtigen Seite der Strömungsrichtung des Kühlwassers vorgesehen. Deswegen können die folgenden Probleme (a)–(c) verursacht werden.

(a) Falls eine Notwendigkeit entsteht, den Heizkern mit den durch den Elektroheizer aufgeheizten Kühlwasser zu beliefern, muss eine große Menge von Kühlwasser in dem Zirkulationskreislauf, der sich über die gesamte Brennkraftmaschine, die elektrisch angetriebene Pumpe, den Elektroheizer, den Wärmeakkumulatortank und den Heizkern erstreckt, aufgewärmt werden, was in einem Anstieg des Verbrauchs des elektrischen Stroms und einem Sinken der Heizleistung resultiert. Insbesondere wegen einer großen Wärmekapazität der Brennkraftmaschine wird die Wärme des aufgeheizten Kühlwassers durch die Brennkraftmaschine absorbiert.
(b) In dem Fall, bei dem die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser in dem Wärmeakkumulatortank versorgt wird, strömt das Kühlwasser, das aus dem Wärmeakkumulatortank herausgeströmt ist, über dem hinteren Heizkern liegenden Bereich in die Brennkraftmaschine, so dass ein Strömungswiderstand des Kühlwassers steigt. In diesem Fall sinkt eine Menge des Wärmeakkumulatorheißwassers, das pro Zeiteinheit in die Brennkraftmaschine strömt, und eine Menge der von dem Wärmeakkumulatorheißwasser pro Zeiteinheit in die Brennkraftmaschine übertragenen Wärme sinkt entsprechend damit ebenfalls. Somit wird die Brennkraftmaschine nicht ausreichend vorgeheizt, oder es benötigt viel Zeit, die Brennkraftmaschine vorzuheizen.
(c) Wenn der Heizkern mit dem aus der Brennkraftmaschine strömenden Kühlwasser hoher Temperatur versorgt wird, strömt das Kühlwasser, das aus der Brennkraftmaschine geströmt ist, über den nach der elektrisch angetriebenen Pumpe, dem Elektroheizer und dem Wärmeakkumulatortank liegenden Bereich in den Heizkern, und dabei steigt der Strömungswiderstand des Kühlwassers. In diesem Fall sinkt eine Strömungsmenge des pro Zeiteinheit in den Heizkern strömenden Kühlwassers, und eine Menge der zu der Luft zum Heizen des Kühlwassers pro Zeiteinheit in dem Heizkern übertragenen Wärme sinkt entsprechend damit ebenfalls, mit dem Ergebnis, dass die Heizleistung sinkt.

Es ist anzumerken, dass zum Überwinden der Probleme (b) und (c), die oben erwähnt wurden, einzeln einen Wasserdurchtrittsweg, der den Heizkern umgeht, einen Wasserdurchtrittsweg, der die elektrisch angetriebene Pumpe umgeht, und einem Wasserdurchtrittsweg, der den Wärmeakkumulatortank umgeht, bereitzustellen. Ein Problem ist jedoch, dass der Kühlwasserkreislauf kompliziert wird, und dies führt zu einer schlechten Montierbarkeit des Fahrzeugheizsystems in dem Fahrzeug.
Die Druckschrift DE 198 47 607 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem, umfassend einen Körper der Brennkraftmaschine, der durch das Zirkulieren eines Wärmeträger gekühlt oder aufgewärmt wird, einem Heizkern zum Austauschen der Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Luft zum Heizen des Inneren eines Innenraums des Fahrzeugs, ein Wärmeakkumulationssystem zum Speichern des Wärmeträgers auf eine Weise, die die Wärme beibehält, eine Wärmeträgerheizeinrichtung zum Heizen des Wärmeträgers, einen Pumpmechanismus zum Zuführen des Wärmeträgers, eine erste Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch die Wärmeträgerheizeinrichtung und den Heizkern erstreckt, ohne sich durch den Körper der Brennkraftmaschine zu erstrecken, eine zweite Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch die Wärmeträgerheizeinrichtung und das Wärmeakkumulationssystem erstreckt, ohne sich durch den Kör per der Brennkraftmaschine zu erstrecken, und eine dritte Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch den Körper der Brennkraftmaschine und das Wärmeakkumulationssystem erstreckt. Die Wärmeträgerheizeinrichtung, der Heizkern, der Pumpmechanismus und das Wärmeakkumulationssystem sind auf einer Route vorgesehen, die der ersten Wärmeträgerzirkulationsroute und der zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute gemeinsam ist.
Die Druckschrift US 5,765,511 A offenbart einem anderen Fluidkühlkreislauf, der ein Wärmeakkumulationssystem und einen Heizerkern umfasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine ein Wärmeakkumulationssystem aufweisende Brennkraftmaschine derart weiterzuentwickeln, dass eine Verteilung einer Wärmemenge verbessert wird. Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Eine Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem umfasst einen Körper der Brennkraftmaschine, der durch einen Wärmeträger gekühlt oder erwärmt wird, einen Heizkern zum Austauschen der Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Luft zum Heizen eines Inneren eines Innenraums des Fahrzeugs, ein Wärmeakkumulationssystem zum Speichern des Wärmeträgers in einer Weise, die die Wärme beibehält, einen Wärmeträgerheizmechanismus zum Heizen des Wärmeträgers, eine erste Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch den Wär meträgerheizmechanismus und den Heizkern erstreckt, ohne sich durch den Körper der Brennkraftmaschine zu erstrecken, eine zweiter Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch den Wärmeträgerheizmechanismus und das Wärmeakkumulationssystem erstreckt, ohne sich durch den Körper der Brennkraftmaschine zu erstrecken, und eine dritte Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch den Körper der Brennkraftmaschine und das Wärmeakkumulationssystem erstreckt.
Gemäß dieser Konstruktion wird auf der ersten Wärmeträgerzirkulationsroute, entlang der der Wärmeträger durch den Wärmeträgerheizmechanismus und den Heizkern zirkuliert, der durch den Wärmeträgerheizmechanismus aufgewärmte Wärmeträger zu dem Heizkern unter Umgehung des Körpers der Brennkraftmaschine zugeführt. Außerdem wird auf der zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute, entlang von der der Wärmeträger durch die Wärmeträgerheizeinrichtung und das Wärmeakkumulationssystem zirkuliert, der durch die Wärmeträgerheizeinrichtung aufgewärmte Wärmeträger zu dem Wärmeakkumulationssystem unter Umgehung des Körpers der Brennkraftmaschine zugeführt. Darüber hinaus kann auf der dritten Wärmeträgerzirkulationsroute, entlang von der der Wärmeträger durch den Körper der Brennkraftmaschine und das Wärmeakkumulationssystem zirkuliert, der in dem Wärmeakkumulationssystem auf eine Weise gespeicherte Wärmeträger, der die Wärme beibehält, zu dem Körper der Brennkraftmaschine zugeführt werden.
Das Kühlwasser und ein Schmiermittelöl können beispielhaft als Wärmeträger gemäß der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Außerdem ein Heizer der Verbrennungsbauart, zum Hei zen des Wärmeträgers mit einer Verbrennungswärme durch das Verbrennen eines Kraftstoffs in einer Brennkammer getrennt von dem Körper der Brennkraftmaschine, und einem Elektroheizer zum Heizen des Wärmeträgers durch das Umwandeln einer elektrischen Energie in eine Wärmeenergie.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem können die erste Wärmeträgerzirkulationsroute, die zweite Wärmeträgerzirkulationsroute und die dritte Wärmeträgerzirkulationsroute eine einander gemeinsame Route aufweisen, und ein Pumpmechanismus zum Zuführen des Wärmeträgers unter Druck kann auf der gemeinsamen Route vorgesehen sein.
In diesem Fall kann die Zirkulation des Wärmeträgers entlang der ersten Wärmeträgerzirkulationsroute, die Zirkulation des Wärmeträgers entlang der zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute und die Zirkulation des Wärmeträgers entlang der dritten Wärmeträgerzirkulationsroute durch einen einzelnen Pumpmechanismus erreicht werden.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann die obige Zirkulation des Wärmeträgers nicht nur in einem Fall hergestellt werden, bei dem die erste Wärmeträgerzirkulationsroute und die zweite Wärmträgerzirkulationsroute ihr Routensegment gemeinsam miteinander aufweisen, sondern auch in einem Fall, bei dem all die Durchtrittswege von der ersten Wärmeträgerzirkulationsroute mit all den Durchtrittswegen der zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute zusammenfallen, d. h., die ersten und zweiten Wärmeträgerzirkulationsrouten teilen alle ihre Durchtrittswege. In diesem Fall kann das Wärmeakkumulationssystem als gesamtes mit einem leichten Gewicht konstruiert werden.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der Erfindung können der Wärmeträgerheizmechanismus, der Heizkern, der Pumpmechanismus und das Wärmeakkumulationssystem auf einer gemeinsamen Route zu der ersten Wärmeträgerzirkulationsroute und der zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute wie auch in Serie in dieser Folge in einer Strömungsrichtung des Wärmeträgers vorgesehen sein.
In der somit konstruierten Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem ist der Heizkern gerade stromabwärts von dem Wärmeträgerheizmechanismus positioniert, und somit kann die dem Wärmeträger von dem Wärmeträgerheizmechanismus übergebene Wärme mit einem hohen Wirkungsgrad dem Heizkern zugeführt werden.
Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem umfasst außerdem einen ersten abkürzenden Durchtrittsweg, der sich in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers stromabwärtiger als das Wärmeakkumulationssystem abteilt, und mit einem stromaufwärtigen Punkt der Wärmeträgerheizeinrichtung verbunden ist, um eine Route zu konfigurieren, die sich in Zirkulation durch den Wärmeträgerheizmechanismus, den Heizkern, den Pumpmechanismus und das Wärmeakkumulationssystem erstreckt.
In der somit konstruierten Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann die Route einfach konfiguriert werden, entlang von der der Wärmeträger durch den Wärmeträgerheizmechanismus, den Heizkern, dem Pumpmechanismus und das Wärmeakkumulationssystem und der Ausschluss der Brennkraftmaschine zirkuliert.
Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann außerdem einen zweiten abkürzenden Durchtrittsweg umfassen, der sich in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers stromabwärtiger als der Wärmeträgerheizmechanismus abzweigt, und mit einem Punkt stromaufwärts von dem Pumpmechanismus verbunden ist, und den Heizkern umgeht.
In der somit konstruierten Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann der durch den Wärmeträgerheizmechanismus geheizte Wärmeträger und der Ausschluss des Heizkerns zirkuliert werden, und deswegen der durch den Wärmeträgerheizmechanismus geheizte Wärmeträger hoher Temperatur bei dem Wärmeakkumulationssystem unter Ausschluss des Heizkerns ankommen.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem können der Heizkern und das Wärmeakkumulationssystem parallel zueinander in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers vorgesehen sein, und die erste Wärmeträgerzirkulationsroute und die zweite Wärmeträgerzirkulationsroute können so angeordnet sein, dass eine sich in Zirkulation durch den Pumpmechanismus erstreckende Route, das Wärmeakkumulationssystem, der Wärmeträgerheizmechanismus und der Heizkern unter Ausschluss des Körpers der Brennkraftmaschine ausgebildet werden kann.
In der somit konstruierten Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem ist es wünschenswert, den Zirkulationsschaltkreis ausgewählt zu konfigurieren, indem der Wärmeträ ger über den gesamten Körper der Brennkraftmaschine; den Wärmeträgerheizmechanismus, den Heizkern, dem Pumpmechanismus und das Wärmeakkumulationssystem, dem Zirkulationsschaltkreis ausgewählt zu konfigurieren, in dem der Wärmeträger lediglich über den Pumpmechanismus, das Wärmeakkumulationssystem, dem Wärmeträgerheizmechanismus und den Heizkern strömt, und dem Zirkulationskreislauf ausgewählt zu konfigurieren, in dem der Wärmeträger lediglich über den Körper der Brennkraftmaschine, den Wärmeträgerheizmechanismus und den Heizkern strömt, ohne einzeln den Durchtrittsweg bereitzustellen, der den Heizkern umgeht, und dem Durchtrittsweg, der das Wärmeakkumulationssystem und den Pumpmechanismus umgeht.
Darüber hinaus umfasst eine Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem Durchtrittswege zum Strömen des Wärmeträgers, die in einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock der Brennkraftmaschine ausgebildet sind, um einen Wärmeträger hindurchströmen zu lassen, ein Wärmeakkumulationssystem zum Speichern des Wärmeträgers auf eine Weise, die die Wärme beibehält, einen Wärmeträgerzufuhrmechanismus zum Zuführen des Wärmeträgers in dem Wärmeakkumulationssystem zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers (Wärmeträgerströmungsdurchtrittsweg) von zumindest dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, wenn oder bevor die Brennkraftmaschine gestartet wird und einen Anhaltemechanismus für die Wärmeträgerzufuhr, um die Zufuhr des Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem anzuhalten, wenn ein vorbestimmter Zustand eingeführt ist, nachdem der Zufuhrmechanismus des Wärmeträgers die Zufuhr des Wärmeträgers begonnen hat.
In der somit konstruierten Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem versorgt der Anhaltemechanismus für die Wärmeträgerzufuhr den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers in dem Zylinderkopf mit dem Wärmeträger hoher Temperatur, der in dem Wärmeakkumulationssystem gespeichert wurde, wenn oder bevor die Brennkraftmaschine gestartet wird.
Bei dem Beginn der Zufuhr des Wärmeträgers zu der Brennkraftmaschine von dem Wärmeakkumulationssystem beurteil der Anhaltemechanismus für die Wärmeträgerzufuhr, ob ein vorbestimmter Zustand eingeführt ist oder nicht. Der vorbestimmte Zustand ist z.B., dass eine Menge des zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem zugeführten Wärmeträgers gleich oder größer als eine vorbestimmte Menge ist, und bevorzugt, dass der Wärmeträger hoher Temperatur, der in dem Wärmeakkumulationssystem gespeichert ist, verteilt durch zumindest den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers in dem Zylinderkopf strömt (d. h., der Wärmeträger niedriger Temperatur, der in dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers in dem Zylinderkopf vorhanden ist, strömt aus diesem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers, und anstelle von diesem Wärmeträger niedriger Temperatur strömt der Wärmeträger hoher Temperatur, der in dem Wärmeakkumulationssystem gespeichert ist, verteilt durch den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers).
Im Folgenden ist beispielhaft ein Verfahren zum Beurteilen dargestellt, dass die Menge des zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem zugeführten Wärmeträgers gleich oder größer als die vorbestimmte Menge ist. Ein Verfahren ist, zu vermuten, dass eine vorbestimmte oder größere Menge des Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Akkumulationssystem zugeführt wurde, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht, seit das Wärmeakkumulationssystem die Zufuhr des Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers begonnen hat. Ein anderes Verfahren ist, zu vermuten, das eine vorbestimmte oder größere Menge des Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Warmeakkumulationssystem zugeführt wurde, wenn eine Temperatur des Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine gleich oder höher wie eine vorbestimmte Temperatur wird. Ein weiteres Verfahren ist, zu vermuten, dass eine vorbestimmte oder größere Menge eines Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem zugeführt wurde, wenn eine Temperatur eines vorbestimmten Abschnitts des Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers gleich oder höher wie eine vorbestimmte Temperatur wird.
Der Anhaltemechanismus für die Wärmeträgerzufuhr kann die Zufuhr des Wärmeträgers durch den Wärmeträgerzufuhrmechanismus ermöglichen, bis der vorbestimmte, oben beschriebene Zustand eingeführt ist, und beendet die Zufuhr des Wärmeträgers durch den Wärmeträgerzufuhrmechanismus, wenn der vorbestimmte Zustand eingeführt ist. Es ist anzumerken, dass der Anhaltemechanismus für die Wärmeträgerzufuhr die Zirkulation des Wärmeträgers erlauben kann, soweit ein Inneres der Brennkraftmaschine betroffen ist, nachdem der vorbestimmte Zustand eingeführt wurde.
In diesem Fall folgt es, dass der Wärmeträger hoher Temperatur, der von dem Wärmeakkumulationssystem zugeführt wurde in dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers verbleibt oder zirkuliert, und dabei den davor in dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers vorhandenen Wärmeträger niedriger Temperatur davon abhält, wieder in den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers zu strömen.
Als Ergebnis empfängt zumindest der Zylinderkopf der Brennkraftmaschine die Wärme des Wärmeträgers und dessen Temperatur steigt sofort. Temperaturen einer Wandoberfläche einer Einlassöffnung und einer Wandoberfläche einer Brennkammer steigen entsprechend damit ebenfalls, wodurch die durch die Brennkraftmaschine angesaugte Luft die Wärme von den Wandoberflächen der Einlassöffnung und der Brennkammer empfängt, und deren Temperatur steigt.
Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann außerdem eine Kraftstoffeinspritzungsverhinderungseinheit umfassen, um eine Kraftstoffeinspritzung der Brennkraftmaschine während der Zufuhr des Wärmeträgers durch den Wärmeträgerzufuhrmechanismus zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem zu verhindern.
In diesem Fall, nachdem der Wärmeträgerzufuhranhaltemechanismus die Zufuhr des Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem angehalten hat, strömt insbesondere der Wärmeträger hoher Temperatur, der in dem Wärmeakkumulationssystem gespeichert ist, verteilt durch den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers der Brennkraftmaschine, und danach wird die Kraftstoffeinspritzung begonnen.
Als Ergebnis wird die Kraftstoffeinspritzung begonnen, nachdem die Temperatur der angesaugten Luft erhöht wurde. Deswegen wird der Kraftstoff leicht verdampfen, und die Menge des an den Wandoberflächen der Einlassöffnung und der Brennkammer anhaftenden Kraftstoffs sinkt.
Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann außerdem eine Kurbeleinheit zum Beginnen des Kurbelns der Brennkraftmaschine umfassen, nachdem der Wärmeträgerzufuhranhaltemechanismus die Zufuhr des Wärmeträgers zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem angehalten hat.
Dies geht von einer Annahme aus, dass die Brennkraftmaschine eine mechanische Pumpe hat, um den Wärmeträger unter Einsatz eines Drehmoments einer Abtriebswelle der Maschine unter Druck zuzuführen. Dies deswegen, da es einen Fall geben kann, falls das Kurbeln der Brennkraftmaschine begonnen wird, wenn der Wärmeträgerzufuhrmechanismus den Wärmeträger zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem zuführt, mit dem Ergebnis, dass die mechanische Pumpe zu betätigten ist, dass der zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers von dem Wärmeakkumulationssystem zugeführte Wärmeträger hoher Temperatur und notwendigerweise aus dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers ausströmt, oder der Wärmeträger niedriger Temperatur, der aus dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers ausgeströmt ist, wieder in den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers strömt.
Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann außerdem zusätzlich zu der oben beschriebenen Kurbeleinheit eine Kraftstoffeinspritzungsverhinderungseinheit umfassen, um die Kraftstoffeinspritzung der Brennkraftmaschine während einem vorbestimmten Zeitraum zu verhindern, seit die Kurbeleinheit das Kurbeln der Brennkraftmaschine begonnen hat.
In diesem Fall findet eine Verdichtung durch lediglich Ansaugen in jedem der Zylinder der Brennkraftmaschine während einem vorbestimmten Zeitraum seit das Kurbeln der Brennkraftmaschine begonnen wurde statt, und die Innenseite der Wandoberfläche des Zylinders wird durch die Wärme aufgewärmt, die entsteht, wenn die Ansaugluft verdichtet wird. Als Ergebnis kommt es nicht vor, dass die Wärme der angesaugten Luft nicht notwendigerweise zu den Wandoberflächen innerhalb des Zylinders abgestrahlt wird, nachdem die Kraftstoffeinspritzung begonnen wurde.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann der Wärmeträgerzufuhrmechanismus einen Wärmeträgerdurchspritzweg zum Verbinden des Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers mit dem Wärmeakkumulationssystem aufweisen, und einem Pumpmechanismus, der unabhängig von der Brennkraftmaschine arbeitet, um den Wärmeträger durch in dem Wärmeträgerdurchtrittsweg vorhandenen Druck zuzuführen.
In diesem Fall kann der Wärmeträger in dem Wärmeakkumulationssystem durch das Betätigen des Pumpmechanismus zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers sogar zugeführt werden, bevor die Brennkraftmaschine angefahren wird. Dann beendet der Wärmeträgerzufuhranhaltemechanismus die Zufuhr des Wärmeträgers zu der Brennkraftmaschine von dem Wärmeakkumulationssystem durch das Anhalten der Betätigung des Pumpmechanismus gerade, wenn ein vorbestimmter Zustand eingeführt ist.
Eine Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem kann einen durch das Zirkulieren eines Wärmeträgers gekühlten oder aufgewärmten Körper der Brennkraftmaschine umfassen, einen Heizkern zum Austauschen der Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Luft zum Heizen eines Inneren eines Innenraums des Fahrzeugs, einen Wärmeträgerströmungskreislauf zum Zirkulieren des Wärmeträgers über den Körper der Brennkraftmaschine und dem Heizkern, eine Umgehung, die mit dem Wärmeträgerströmungskreislauf verbunden ist, um so den Heizkern zu umgehen, eine Wärmeakkumulationssystem, das auf der Umgehung vorgesehen ist, um den Wärmeträger in einer Weise zu speichern, die die Wärme beibehält, und einem Pumpmechanismus, der auf der Umgehung bereitgestellt ist, um den Wärmeträger durch in der Umgehung vorhandenen Druck zuzuführen.
In der somit konstruierten Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem sind das Wärmeakkumulationssystem und der Pumpmechanismus auf der Umgehung vorgesehen, die den Heizkern umgeht, und es folgt deswegen, dass das Wärmeakkumulationssystem und der Pumpmechanismus parallel mit dem Heizkern in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers angeordnet sind.
Wenn das Wärmeakkumulationssystem und der Pumpmechanismus in einem solchen Positionsverhältnis sind, dass sie parallel zu dem Heizkern zu liegen, ist es erwünscht, den Zirkulationskreislauf ausgewählt zu konfigurieren, in dem der Wärmeträger über alle aus Brennkraftmaschine, dem Heizkern, dem Wärmeakkumulationssystem und dem Pumpmechanismus strömt, den Zirkulationskreislauf, in dem der Wärmeträger lediglich über die Brennkraftmaschine, das Wärmeakkumulationssystem und dem Pumpmechanismus strömt, den Zirkulationskreislauf, in dem der Wärmeträger lediglich über das Wärmeakkumulationssystem, den Pumpmechanismus und dem Heizkern strömt, und den Zirkulationskreislauf, in dem der Wärmeträger lediglich über die Brennkraftmaschine und dem Heizkern strömt, ohne einzeln den Durchtrittsweg bereitzustellen, der den Heizkern umgeht, um den Durchtrittsweg, der das Wärmeakkumulationssystem und den Pumpmechanismus umgeht.
Zum Beispiel ist in dem Fall, bei dem die Brennkraftmaschine vor dem Anfahren der Brennkraftmaschine vorgewärmt wird, der Zirkulationskreislauf, in dem der Wärmeträger über lediglich die Brennkraftmaschine, das Wärmeakkumulationssystem und dem Pumpmechanismus strömt, angeordnet, und der Pumpmechanismus wird betätigt.
In diesem Fall strömt der Wärmeträger hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationssystem unter Auslassung des Heizkerns in die Brennkraftmaschine, und es kommt nicht vor, dass ein Strömungswiderstand des Wärmeträgers auf der Strömungsroute steigt, die sich von dem Wärmeakkumulationssystem zu der Brennkraftmaschine erstreckt.
Als Ergebnis sinkt weder eine Strömungsmenge des Wärmeträgers, der pro Zeiteinheit in die Brennkraftmaschine strömt, noch eine Menge der Wärme, die von dem Wärmeträger pro damit entsprechender Zeiteinheit zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
Wenn außerdem die Luft zum Heizen eines Inneren eines Innenraums des Fahrzeugs unter einer derartigen Bedingung geheizt wird, dass die Temperatur des aus der Brennkraftmaschine strömenden Wärmeträgers vergleichsweise hoch ist, ist der Zirkulationskreislauf konfiguriert, in dem der Wärmeträger lediglich über die Brennkraftmaschine und den Heizkern strömt.
In diesem Fall strömt der Wärmeträger hoher Temperatur, der aus der Brennkraftmaschine ausgeströmt ist, unter Auslassung des Wärmeakkumulationssystems und des Pumpmechanismus in den Heizkern, und es gibt keine Möglichkeit, in der der Strömungswiderstand des Wärmeträgers auf der Strömungsroute steigt, die sich von der Brennkraftmaschine zu dem Heizkern erstreckt.
Als Folge sinkt weder eine Strömungsmenge des Wärmeträgers, der pro Zeiteinheit in den Heizkern strömt, noch eine Menge der in den Innenraum des Fahrzeugs von dem Wärmeträger pro damit entsprechender Zeiteinheit übertragenen Heizluft für den Innenraum.
Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann außerdem einen Abschaltmechanismus zum Abschalten einer Strömung des Wärmeträgers in die Umgehung und/oder den Heizkern umfassen.
Dies ist deswegen, da verhindert wird, dass der Wärmeträger nicht notwendigerweise in dem Fall in den Heizkern strömt, bei dem der Zirkulationskreislauf konfiguriert ist, in dem der Wärmeträger lediglich über die Brennkraftmaschine, das Wärmeakkumulationssystem und dem Pumpmechanismus strömt, um die Brennkraftmaschine vor dem Anfahren der Brennkraftmaschine vorzuheizen, oder da verhindert ist, dass der Wärmeträger nicht notwendigerweise in dem Fall in das Wärmeakkumulationssystem strömt, bei dem der Zirkulationskreislauf konfiguriert ist, in dem der Wärmeträger lediglich über die Brennkraftmaschine und den Heizkern strömt, um die Heizluft für den Innenraum unter einer solchen Bedingung vorzuheizen, dass die Temperatur des aus der Brennkraftmaschine strömenden Wärmeträgers vergleichsweise hoch ist.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann das Wärmeakkumulationssystem eine Wärmeträgereinströmöffnung aufweisen, über die der durch die Umgehung strömende Wärmeträger in das Wärmeakkumulationssystem strömt, und eine Wärmeträgerausströmungsöffnung, über die der Wärmeträger in dem Wärmeakkumulationssystem hinaus zu der Umgehung strömt, und die Wärmeträgereinströmungsöffnung und/oder die Wärmeträgerausströmungsöffnung kann mit einem Mechanismus zum Verhindern eines Gegenstrom bereitgestellt sein, um einen Gegenstrom des Wärmeträgers zu verhindern.
In dem Fall strömt das Kühlwasser niedriger Temperatur in dem Wärmeträgerzirkulationskreislauf und in der Umgehung nicht unnötigerweise in das Wärmeakkumulationssystem.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem kann die Brennkraftmaschine einen kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg haben, entlang von dem die Wärme durch einen Zylinderkopf strömt, und einen blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg, entlang von dem der Wärmeträger durch einen Zylinderblock strömt, und das Wärmeakkumulationssystem und der Pumpmechanismus können so konstruiert sein, dass, wenn die Brennkraftmaschine vor dem Anfahren der Brennkraftmaschine vorgeheizt wird, so konstruiert sein, dass der in dem Wärmeakkumulationssystem gespeicherte Wärmeträger in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg strömt und darauf folgend in den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg strömt.
In diesem Fall strömt der von dem Wärmeakkumulationssystem zu der Brennkraftmaschine zugeführte Wärmeträger in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg und darauf folgend in den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg, und somit wird die Wärme des Wärmeträgers bevorzugt zu dem Zylinderkopf übertragen.
Als Ergebnis steigt eine Temperatur von sowohl den Wandoberflächen der Brennkammer und der Einlassöffnung, die in dem Zylinderkopf bereitgestellt ist, und eine Verdampfung des Kraftstoffs wird nach dem Anfahren der Brennkraftmaschine beschleunigt. Zusätzlich wird eine Temperatur eines Luft-Kraftstoff-Gemischs erhöht, und es ist möglich, eine Anfahreigenschaft zu verbessern, die Verbrennung zu stabilisieren und ein Aufwärmen zu beschleunigen.
Ein Steuerungssystem für die Wärmeträgerzufuhr umfasst einen Wärme versorgten Körper, der mit einem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers ausgebildet ist, damit ein Wärmeträger durch diesen hindurchströmt, einen Wärmeträgerzufuhrmechanismus zum Zuführen des Wärmeträgers zu einem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers des mit Wärme versorgten Körpers, und einen Anhaltemechanismus für die Wärmeträgerzufuhr, um einen Zufuhr des Wärmeträgers zu dem mit Wärme versorgten Körper anzuhalten, wenn ein vorbestimmter Zustand eingeführt ist, nachdem der Wärmeträgerzufuhrmechanismus die Zufuhr des Wärmeträgers begonnen hat.
Was das Aufwärmen bei einer kalten Zeit wie in dem Fall der Brennkraftmaschine, einem Kraftstoffeinspritzventil der Brennkraftmaschine, einem Elektromotor, einem Getriebe, einer Batterie usw. benötigt, kann beispielhaft der Wärme versorgte Körper sein, der hierin definiert ist.
In dem somit konstruierten Steuerungssystem für die Wärmeträgerzufuhr liefert der Wärmeträgerzufuhrmechanismus den Wärmeträger hoher Temperatur zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers des mit Wärme versorgten Körpers bei der kalten Zeit usw. des mit Wärme versorgten Körpers.
Wenn der Wärmeträgerzufuhrmechanismus die Zufuhr des Wärmeträgers zu dem mit Wärme versorgten Körper von dem Wärmeakkumulationssystem beginnt, beurteilt der Anhaltemechanismus für die Zufuhr des Wärmeträgers, ob ein vorbestimmter Zustand eingeführt ist oder nicht. Der oben gegebene vorbestimmte Zustand ist z.B., dass die Menge des zu dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers gelieferten Wärmeträgers gleich oder größer wie eine vorbestimmte Menge ist (die gleich ist wie oder größer als z.B. 50%, 70%, 80%, 90% oder 100% der Kapazität des Durchtrittswegs zum Strömen des Wärmeträgers).
Der Anhaltemechanismus für die Zufuhr des Wärmeträgers ermöglicht die Zufuhr des Wärmeträgers durch den Wärmeträgerzufuhrmechanismus bis der oben beschriebene vorbestimmte Zustand eingeführt ist, und hält die Zufuhr des Wärmeträgers durch den Wärmeträgerzufuhrmechanismus an, wenn der vorbestimmte Zustand eingeführt ist. Es ist anzumerken, dass der Anhaltemechanismus für den Wärmeträger die Zirkulation des Wärmeträgers erlauben kann, soweit ein Inneres des mit Wärme versorgten Körpers betroffen ist, nachdem der vorbestimmte Zustand eingeführt wurde.
In diesem Fall steht der durch den Wärmeträgerzufuhrmechanismus zugeführte Wärmeträger hoher Temperatur hauptsächlich in dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers des mit Wärme versorgten Körpers oder zirkuliert durch diesen hindurch, und, sogar falls der Wärmeträgerzufuhrmechanismus und der Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers miteinander über eine Zirkulationsroute in Verbindung sind, wird der Wärmeträger niedriger Temperatur, der davor in dem Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers vorhanden war, davon abgehalten, wieder in den Durchtrittsweg zum Strömen des Wärmeträgers zu strömen.
Als Ergebnis wird die Wärme des mit Wärme versorgten Körpers nicht durch den Wärmeträger niedriger Temperatur absorbiert, und der mit Wärme versorgte Körper empfängt die Wärme des Wärmeträgers hoher Temperatur, und seine Temperatur steigt sofort.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kühlwasserzirkulationssystems in einer ersten Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn ein Körper einer Brennkraftmaschine vorgewärmt wird;
3 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn der Körper der Brennkraftmaschine aufgewärmt wird;
4 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn das Aufwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine vollendet ist;
5 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers in dem Fall zeigt, bei dem ein Heizsystem für einen Innenraum des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Körper der Brennkraftmaschine betrieben wird;
6 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration des Kühlwasserzirkulationssystems in einer zweiten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn das Heizsystem für den Innenraum des Fahrzeugs nicht betrieben wird;
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration des Kühlwasserzirkulationssystems in einer dritten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn der Körper der Brennkraftmaschine vorgeheizt wird;
10 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn der Körper der Brennkraftmaschine aufgewärmt wird;
11 ist ein Diagramm, und zeigt eine Strömung des Kühlwassers, wenn das Aufwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine vollendet ist;
12 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers in dem Fall zeigt, bei dem ein Heizsystem für einen Innenraum des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Körper der Brennkraftmaschine betrieben wird;
13 ist ein Diagramm (1), das eine Strömung des Kühlwassers in dem Fall zeigt, bei dem das Heizsystem für den Innenraum des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine angehalten ist;
14 ist ein Diagramm (2), das eine Strömung des Kühlwassers in dem Fall zeigt, bei dem ein Heizsystem für den Innenraum des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine angehalten ist;
15 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration des Kühlwasserzirkulationssystems in einem ersten Vergleichsbeispiel der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem zeigt;
16 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn das Kühlwasser hoher Temperatur in einem Wärmeakkumulator gespeichert wird.
17 ist ein Diagramm, das eine Anordnung des Kühlwasserzirkulationssystems in einem zweiten Vergleichsbeispiel der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem zeigt;
18 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn der Körper der Brennkraftmaschine vorgewärmt wird;
19 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn der Körper der Brennkraftmaschine aufgewärmt wird;
20 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwassers zeigt, wenn das Aufwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine vollendet ist;
21 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlwasser in dem Fall zeigt, bei dem das Heizsystem für den Innenraum des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Körper der Brennkraftmaschine betrieben wird;
22 ist ein Diagramm (1), das eine Strömung des Kühlwassers in einem Fall zeigt, bei dem das Heizsystem des Innenraums des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine angehalten ist;
23 ist ein Diagramm (2), das eine Strömung des Kühlwassers in einem Fall zeigt, bei dem das Heizsystem für den Innenraums des Fahrzeugs betrieben wird, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine angehalten ist; und
24 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsroutine für das Vorheizen in einer vierten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bestimmte Ausführungsformen einer Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
Zum Beginn wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 5 diskutiert werden.
1 ist ein Diagramm, und zeigt schematisch eine Anordnung eines Kühlsystems einer wassergekühlten Brennkraftmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs, die in dem Fahrzeug montiert ist.
Mit Bezug auf 1 kann ein Körper 1 der Brennkraftmaschine als wassergekühlte Brennkraftmaschine klassifiziert werden, die durch die Verwendung von Benzin betrieben wird, oder es wird ein leichtes Öl als Kraftstoff eingesetzt. Der Körper 1 der Brennkraftmaschine weist einen Zylinderkopf 1a und einen Zylinderblock 1b auf. Dieser Körper 1 der Brennkraftmaschine entspricht einem Körper, der mit der Wärme versorgt wird (mit Wärme versorgter Körper) gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Anlassermotor 100 zum Drehen einer nicht dargestellten Kurbelwelle des Körpers der Brennkraftmaschine 1, wenn elektrischer Strom zum Antreiben angewendet wird, ist an dem Körper 1 der Brennkraftmaschine angebracht.
Der Zylinderkopf 1a und der Zylinderblock 1b sind entsprechend mit einem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und einem blockseitigen Kühlerwasserdurchtrittsweg 2b ausgebildet, die jeweils zum Zirkulieren des Kühlwasser als Wärmeträger dienen. Der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b sind miteinander in Verbindung.
Ein erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 ist mit dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a verbunden und außerdem mit einer Kühlwassereinströmöffnung eines Kühlers 5 verbunden. Eine Kühlwasserausströmöffnung des Kühlers 5 ist mit einem zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 mit einem Thermostatventil 7 verbunden.
Zusätzlich zu dem zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 sind ein dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 und ein vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9 mit dem Thermostatventil 7 verbinden. Der dritte Kühlwasserdurchtrittsweg 8 ist mit einer Ansaugöffnung einer mechanischen Wasserpumpe 10 verbunden, die durch ein Drehmoment der nicht dargestellten Kurbelwelle angetrieben ist. Eine Abgabeöffnung der mechanischen Wasserpumpe 10 ist mit dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b verbunden. Auf der anderen Seite ist der vierte Kühlwasserdurchtrittsweg 9 mit dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a in Verbindung.
Das Thermostatventil 7 kann als Durchtrittswegschaltventil zum Schließen und Öffnen von einem beliebigen aus zweitem und vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 6, 9 gemäß einer Temperatur des durch diese hindurchströmenden Kühlwassers klassifiziert werden. Um genau zu sein, schließt das Thermostatventil 7, wenn die Temperatur des Kühlwassers, das durch das Thermostatventil 7 strömt, gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Ventilöffnungstemperatur T₁ ist, den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6, und öffnet gleichzeitig den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9, wodurch der dritte Kühlwasserdurchtrittsweg 8 und der vierte Kühlwasserdurchtrittsweg 9 miteinander in Verbindung geraten. Außerdem öffnet das Thermostatventil 7, wenn die Temperatur des Durchlassthermostatventils 7 strömenden Kühlwassers gleich oder höher als die vorbestimmte Ventilöffnungstemperatur T₁ ist, den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 und schließt gleichzeitig den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9 ab, wodurch der dritte Kühlwasserdurchtrittsweg 8 und der zweite Kühlwasserdurchtrittsweg 6 miteinander in Verbindung geraten.
Als nächstes ist das proximale Ende eines Heizschlauchs mit der Mitte des ersten Kühlwasserdurchtrittswegs 4 verbunden. Der Anschluss des Heizschlauchs 11 ist in der Mitte des dritten Kühlwasserdurchtrittswegs 8 verbunden, durch den das Thermostatventil 7 und die mechanische Wasserpumpe 10 miteinander verbunden sind.
Ein Kühlwasserheizmechanismus 20, ein Heizkern 12, eine elektrisch angetriebene Pumpe 14 und ein Wärmeakkumulationsbehälter 15 sind in der Mitte des Heizschlauchs 11 infolge von dem proximalen Ende des Heizschlauchs 11 vorgesehen.
Der Kühlwasserheizmechanismus 20 kann als eine Betriebsart eines Wärmeträgerheizmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung definiert sein, und ist ebenfalls ein Mechanismus zum Heizen des Kühlwassers mit einer Wärmequelle, die nicht die Wärme ist, die von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine ausgeht. Ein Verbrennungsheizer und ein elektrischer Heizer können als diese Art von Kühlwasserheizmechanismus 20 beispielhaft betrachtet werden.
Der Heizkern 12 ist ein Wärmetauscher zum Übertragen der durch das Kühlwasser gehaltenen Wärme zu der Luft, um das Innere eines Innenraums des Fahrzeugs zu heizen.
Die elektrisch angetriebene Pumpe 14 ist eine Pumpe, die durch einen elektrischen Motor angetrieben ist, und ist kon struiert, um bei einem vorbestimmten Druck von der Abgabeöffnung das Kühlwasser abzugeben, das von der Ansaugöffnung der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 angesaugt wurde. Diese elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 kann als eine Betriebsart eines Pumpmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung definiert sein.
Der Wärmeakkumulationsbehälter 15 ist ein Behälter zum Speichern des Kühlwassers in einem Wärme zurückhaltenden Zustand. Der Wärmeakkumulationsbehälter 15 weist einen Kühlwassereinlass 15d für ein Einströmen des Kühlwassers in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 von dem Heizschlauch 11 auf, und einen Kühlwasserauslass 15d für ein Ausströmen des Kühlwasserstroms zu dem Heizschlauch 11 von innerhalb des Wärmeakkumulationsbehälters 15. Der Kühlwassereinlass 15c und der Kühlwasserauslass 15d sind mit Sperrventilen 15a, 15b bereitgestellt, die jeweils ein Gegenströmen des Kühlwassers verhindern.
Der somit konstruierte Wärmeakkumulationsbehälter 15 gibt, wenn frisches Kühlwasser von dem Kühlwassereinlass 15c in diesen einströmt, stattdessen Kühlwasser hoher Temperatur (das im Folgenden Wärmeakkumulatorheißwasser genannt werden wird) ab, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist.
Es ist anzumerken, dass der Kühlwassereinlass 15c des Wärmeakkumulationsbehälters 15 über den Heizschlauch 11 mit der Abgabeöffnung der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 zu verbinden ist, und die Abgabeöffnung 15d des Wärmeakkumulationsbehälters 15 über den Heizschlauch 11 mit dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 zu verbinden ist.
Der Heizschlauch 11 ist mit einer Umgehung 13 zum Verbinden eines Abschnitts zwischen dem proximalen Ende des Heizschlauchs 11 und des Kühlwasserheizmechanismus 20 zu einem Abschnitt zwischen dem Anschluss des Heizschlauchs 11 und dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 bereitgestellt.
Hierin wird ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, das sich zwischen dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 und dem Kühlwasserheizmechanismus 20 erstreckt, das sich von dem Verbindungspunkt mit der Umgehung 13 hinauf zu dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 erstreckt, ein erster Heizschlauch 11a genannt, während ein Schlauchsegment, das sich von dem gleichen Verbindungspunkt nach unten zu dem Kühlwasserheizmechanismus 20 erstreckt, als zweiter Heizschlauch 11b bezeichnet wird. Ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, das sich von dem Heizkern 12 zu dem Wärmeakkumulationscontainer 15 erstreckt, wird ein vierter Heizschlauch 11d genannt. Ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, das sich von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 hinunter zu dem Heizkern 12 erstreckt, wird ein dritter Heizschlauch 11c genannt. Außerdem wird ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11 zwischen dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 und dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8, das sich von dem Verbindungspunkt mit der Umgehung 13 nach unten zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 erstreckt, ein fünfter Heizschlauch 11e genannt, und ein anderes Schlauchsegment, das sich von dem gleichen Verbindungspunkt hinauf zu dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 erstreckt, wird ein sechster Heizschlauch 11f genannt.
Ein Strömungswegschaltventil 16 ist bei einem Verbindungspunkt der Umgehung 14 mit den fünften und sechsten Heizschläuchen 11e, 11f bereitgestellt. Dieses Strömungswegschaltventil 16 ist ein Ventil zum ausgewählten Schalten einer Verbindung zwischen den drei Durchtrittswegen und einem Abschalten von einem dieser drei Durchtrittswege. Das Strömungswegschaltventil 16 wird durch ein elektrisches Stellglied angetrieben, das z.B. aus einem nicht dargestellten Schrittmotor konstruiert ist.
Ein erster Wassertemperatursensor 17 zum Ausgeben eines elektrischen Signals entsprechend einer Temperatur des Kühlwassers, das durch den ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 strömt, ist an einen Abschnitt gepasst, in naher Nähe des Körpers der Brennkraftmaschine 1 des ersten Kühlwasserdurchtrittswegs 4.
Ein zweiter Wassertemperatursensor 18 zum Ausgeben eines elektrischen Signals entsprechend einer Temperatur des Kühlwassers, das durch den dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 strömt, ist in naher Nähe des Verbindungspunkts mit dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 des sechsten Heizschlauchs 11f gepasst.
Eine elektrische Steuereinheit (ECU) 19 zum Steuern des somit konfigurierten Kühlsystems des Körpers der Brennkraftmaschine 1 ist bei der Seite des Kühlsystems bereitgestellt. Diese ECU 19 kann eine ECU zum Steuern von lediglich dem Kühlwasserzirkulationssystem oder eine ECU sein, die sowohl zum Steuern des Kühlwasserzirkulationssystems als auch des Körpers der Brennkraftmaschine 1 dient.
Zusätzlich zu den ersten und zweiten oben beschriebenen Wassertemperatursensoren 17, 18 sind ein Anlasserschalter 21 und ein Zündschalter 22, die innerhalb des Innenraums des Fahrzeugs angebracht sind, elektrisch mit der ECU 19 verbunden. Die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, das Strömungswegschaltventil 16, der Kühlwasserheizmechanismus 20 und ein Anlassermotor 100 sind ebenfalls mit der ECU 19 verbunden. Die ECU 19 ist in der Lage, die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, das Strömungswegschaltventil 16, den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Anlassermotor 100 zu steuern, wobei als Parameter die Werte relativ zu dem Betriebszuständen des Körper 1 der Brennkraftmaschine und die Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren verwendet werden.
Funktionen der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem der ersten Ausführungsform werden im Folgenden erläutert.
Zuerst wird eine Erläuterung eines Falls gegeben, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine im Voraus des Anlassens des Körpers der Brennkraftmaschine 1 gegeben. Es wird hierin angenommen, dass das Kühlwasser hoher Temperatur davor in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist.
Die ECU 19 steuert vor dem Beginn des Kurbelns des Körpers der Brennkraftmaschine 1, zum Beispiel, wenn der Zündschalter 22 aus einem AUS-Zustand eingeschaltet wird, das Strömungswegschaltventil 16, die Umgehung 13 abzusperren und die fünften und sechsten Heizschläuche 11e, 11f zu öffnen, und liefert die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 mit dem elektrischen Antriebsstrom, um die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 zu betätigen.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10 sondern die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und somit, wie aus 2 ersichtlich ist, ist ein Strömungsschaltkreis ausgebildet, in dem das Kühlwasser z.B. in der folgenden Reihenfolge strömt: Wasserpumpe 14 → vierter Heizschlauch 11d → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → fünfter Heizschlauch 11d → Strömungspfadschaltventil 16 → sechster Heizschlauch 11f → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14. Dieser Zirkulationskreislauf entspricht einer dritten Wärmeträgerzirkulationsroute gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wenn der oben beschriebene Zirkulationskreislauf ausgebildet wurde, strömt das aus der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 abgegebene Kühlwasser in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 über den vierten Heizschlauch 11d. Anstelle von diesem Kühlwasser wird das Wärmeakkumulatorheißwasser, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert wurde, aus dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben. Das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wurde, strömt in den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b innerhalb des Körper 1 der Brennkraftmaschine über den fünften Heizschlauch 11e, den sechsten Heiz schlauch 11f und den dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8, und strömt folgend in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a.
Somit, wenn das Wärmeakkumulatorheißwasser in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, strömt anstelle von diesem Heizwasser das Kühlwasser niedriger Temperatur, das davor in dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b vorhanden war, in den ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 von dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b.
Als Ergebnis wird in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine die Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers zu den Wandflächen des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b übertragen, und dabei wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine vorgeheizt.
Außerdem kommt in dem Zirkulationskreislauf bei der Route, die sich von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine erstreckt, der Heizkern nicht vor, und somit ist eine nicht erforderliche Abstrahlung der Wärme von dem Wärmeakkumulatorheißwasser verhindert, mit dem Ergebnis, dass der Körper 1 der Brennkraftmaschine wirkungsvoll vorgeheizt wird.
Wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine somit vorgeheizt ist, folgt es, dass Umgebungstemperaturen in einer nicht dargestellten Einlassöffnung und von Zylindern des Körpers der Brennkraftmaschine 1 steigen. Als Ergebnis ist eine Verdampfung des Kraftstoffs bei dem und nach dem Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 beschleunigt, und eine Temperatur von einem Luft-Kraftstoff-Gemisch steigt bei einem Verdichtungstakt. Deswegen sinkt eine Menge des Kraftstoffs, die an der Wandfläche anhaftet, und eine Zündfähigkeit des Gemischs wird verbessert. Diese Verbesserung führt zu einer Verbesserung der Anfahrcharakteristik, einer Stabilisierung des Kraftstoffs, und einer Reduktion der Zeit des Aufwärmvorgangs.
Es ist zu erkennen, dass ein Ausgangssignalwert (der eine Temperatur des Kühlwassers impliziert, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausströmt) des ersten Wassertemperatursensors 17 gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (z.B. 50°C) ist, wenn der oben beschriebene Zirkulationskreislauf ausgebildet ist, und die ECU 19 kann die Temperatur des durch den oben beschriebenen Zirkulationskreislauf zirkulierenden Kühlwassers durch das Betätigen des Kühlwasserheizmechanismus 20 erhöhen.
Als nächstes, wenn der Anlasserschalter 21 von dem AUS-Zustand eingeschaltet wird, beginnt die ECU 19 nach dem Anhalten der Zufuhr des elektrischen Antriebsstroms zu der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14, das Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 durch das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms zu dem Anlassermotor 100 und einem nicht dargestellten Einspritzventil usw.
Bei einer Vollendung des Anlassens des Körpers der Brennkraftmaschine 1 wird die mechanische Wasserpumpe 10 durch das Drehmoment der Kurbelwelle angetrieben. Entsprechend diesem Vorgang steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um den vierten Heizschlauch 11d abzutrennen, und stellt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in einen angehaltenen Zustand.
Bei dieser Gelegenheit, falls die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als eine Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 ist, sperrt das Thermostatventil 7 den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 ab und öffnet zu der gleichen Zeit den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9. Somit, wie aus 3 ersichtlich ist, wird ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Fall läuft das eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweisende Kühlwasser, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, unter Umgehung des Kühlers 5 und wird deswegen nicht mehr als notwendig durch den Kühler 5 abgekühlt.
Als Ergebnis wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine nicht unnötigerweise durch das Kühlwasser abgekühlt, und es kommt nicht vor, dass das Aufwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine 1 gehindert ist.
Falls die Temperatur des Kühlwassers gleich oder höher als die Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 ist, öffnet das Thermostatventil 7 deswegen den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 und zu der gleichen Zeit sperrt es den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9 ab. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist somit ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in den das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → Kühler 5 → zweiter Kühlwasserdurchtrittsweg 6 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Fall läuft das Kühlwasser, das eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweist, dass aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine geströmt ist, durch den Kühler 5 und deswegen wird die Wärme des Kühlwassers durch den Kühler 5 abgestrahlt. Als Folge strömt das Kühlwasser 5, das die vergleichsweise niedrige Temperatur aufweist, nachdem seine Wärme durch den Kühler 5 abgestrahlt wurde, in den Körper 1 der Brennkraftmaschine, und kühlt dabei den Körper 1 der Brennkraftmaschine mit diesem Kühlwasser.
Als nächstes, falls ein Schalter eines nicht dargestellten Heizsystems für einen Innenraum des Fahrzeugs EIN-geschaltet wird, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine sich in seinem Betriebszustand befindet, steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um die Umgebung 13 abzusperren, und die fünften und sechsten Heizschläuche 11e, 11f miteinander zu verbinden.
In diesem Fall gerät die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in den angehaltenen Zustand, und stattdessen wird die mechanische Wasserpumpe 10 in den Betriebszustand gebracht. Dort ist jedoch der gleiche Zirkulationskreislauf ausgebildet, wie derjenige, der mit Bezug auf 2 erklärt ist, d. h., in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 → vierter Heizschlauch 11d → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → fünfter Heizschlauch 11e → Strömungswegschaltventil 16 → sechster Heizschlauch 11f → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Zirkulationskreislauf läuft das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, durch den Heizkern 12, und somit wird die Wärme zwischen der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs und dem Kühlwasser in dem Heizkern 12 ausgetauscht. Nämlich wird die Wärme des Kühlwassers zu der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs in dem Heizkern 12 übertragen. Als Ergebnis wird die Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs aufgewärmt.
Es ist anzumerken, dass, wenn der oben beschriebene Zirkulationskreislauf ausgebildet ist, das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, ebenfalls innerhalb des Wärmeakkumulationsbehäl ters 15 zirkuliert, so dass der Wärmeakkumulationsbehälter 15 in die Lage kommt, die Wärme des Kühlwassers zu akkumulieren.
Hierin ist ein Fall erläutert, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine der ersten Ausführungsform in einem Fahrzeug montiert ist, das konstruiert ist, den Betrieb der Brennkraftmaschine vorübergehend anzuhalten, wenn das Fahrzeug anhält, usw.
Wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 in dem EIN-Zustand des Schalters des Heizsystems zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs angehalten ist, steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, den sechsten Heizschlauch 11f abzusperren und den fünften Heizschlauch 11e und die Umgehung 13 miteinander zu verbinden, und betätigt ebenfalls die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem Fall arbeitet nicht nur die mechanische Wasserpumpe 10 sondern auch die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und, wie aus 5 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische angetriebene Wasserpumpe 14 → vierter Heizschlauch 11d → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → fünfter Heizschlauch 11e → Strömungswegschaltventil 16 → Umgehung 13 → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Zirkulationskreislauf strömt das Kühlwasser nicht über den Körper 1 der Brennkraftmaschine und zirkuliert durch den Wärmeakkumulationsbehälter 15, den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Heizkern 12. Als Ergebnis kann das Wärmeakkumulatorheißwasser, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert wurde, und/oder das Kühlwasser hoher Temperatur, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 erwärmt wurde, den Heizkern 12 erreichen, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen. Deswegen wird die Wärme des Kühlwassers zu dem Heizkern 12 übertragen, ohne durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine aufgenommen zu werden.
Entsprechend, falls der Betrieb des Körper 1 der Brennkraftmaschine in dem EIN-Zustand des Schalters des Heizsystems zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs angehalten ist, wird die Wärme des Kühlwassers zu dem Heizkern 12 übertragen, ohne durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine aufgenommen zu werden. Eine Leistung des Heizsystems für den Innenraum des Fahrzeugs wird wirkungsvoll erhöht.
Falls eine Notwendigkeit besteht, das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu speichern, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine sich in dem angehaltenen Zustand seines Betriebs befindet, konfiguriert die ECU 19 als nächstes den gleichen Zirkulationskreislauf wie der mit Bezug auf 5 beschriebene Zirkulationskreislauf, und betätigt den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem Fall wird das Kühlwasser hoher Temperatur, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 erwärmt wurde, zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen. Es wird nämlich die dem Kühlwasser von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 gegebene Wärme zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert, ohne durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine aufgenommen zu werden.
Wenn der Zirkulationskreislauf, wie aus 5 ersichtlich ist, somit konfiguriert ist, der Kühlwasserheizmechanismus 20, wodurch erste und zweite Wärmeträgerzirkulationsrouten gemäß der vorliegenden Erfindung aktualisiert werden.
Wie oben diskutiert wurde, ist die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem in der ersten Ausführungsform in der Lage, die Route auszubilden, entlang von der das Kühlwasser durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Heizkern 12 zirkuliert, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen. Deswegen wird die Wärme, die dem Kühlwasser von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 gegeben wird, auf den Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert, ohne durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine absorbiert zu werden. Als Ergebnis kann die Leistung des Heizsystems des Innenraums des Fahrzeugs wirkungsvoll verbessert werden.
Darüber hinaus ist die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem in der ersten Ausführungsform in der Lage, die Route auszubilden, entlang von der das Kühlwasser durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Wärmeakkumulationsbehälter 15 zirkuliert, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen. Somit wird die Wärme, die dem Kühlwasser von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 gegeben wird, zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert, ohne durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine absorbiert zu werden. Als Folge ist der Wärmeakkumulationsbehälter 15 in der Lage, die Wärme wirkungsvoll zu akkumulieren.
Entsprechend ist die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem in der ersten Ausführungsform in der Lage, den Körper 1 der Brennkraftmaschine wirkungsvoll vorzuheizen, die Leistung des Heizsystems für den Insassenraums des Fahrzeugs wirkungsvoll zu verbessern, und die Wärme in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 wirkungsvoll zu akkumulieren.
Darüber hinaus kann das Kühlwasserzirkulationssystem in der ersten Ausführungsform mit einer einfachen Struktur aktualisiert werden, und weist deswegen eine Wirkung auf, eine herausragende Montierbarkeit an dem Fahrzeug auszustellen.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 bis 7 diskutiert. Hierin wird die Diskussion auf eine unterschiedliche Anordnung von der der ersten oben diskutierten Ausführungsform konzentriert, und eine wiederholte Erklärung der gleichen Konstruktion ist weggelassen.
6 ist ein Diagramm, das schematisch eine Anordnung des Kühlsystems der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein unterschiedlicher Punkt der zweiten Ausführungsform von der ersten oben beschriebenen Ausführungsform ist, dass ein Punkt, der in der Mitte des dritten Heizschlauchs 11c vorgesehen ist, durch eine Umgehung 25, die den Heizkern 12 umgeht, mit einem Punkt verbunden ist, der zwischen dem Heizkern 12 und der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 vorgesehen ist.
Im Folgenden wird eine Umgehung 13 zum Verbinden des Strömungswegschaltventils 16 mit einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Heizschlauch 11a und dem zweiten Heizschlauch 11b eine erste Umgehung 13 genannt. Die Umgehung 25 zum Verbinden des dritten Heizschlauchs 11c mit dem vierten Heizschlauch 11d ist eine zweite Umgehung 25 genannt. Ein Schlauchsegment, das sich von dem Verbindungspunkt mit der zweiten Umgehung 25 zu dem Kühlwasserheizmechanismus 20 des dritten Heizschlauchs 11c erstreckt, wird als siebenter Heizschlauch 110c bezeichnet, und ein Schlauchsegment von diesem, das sich zu dem Heizkern 12 erstreckt, wird ein achter Heizschlauch 111c genannt. Außerdem wird ein Schlauchsegment, das sich von dem Verbindungspunkt mit der zweiten Umgehung 25 zu dem Heizkern 12 des vierten Heizschlauchs 11d erstreckt, als neunter Heizschlauch 110d bezeichnet, und ein Schlauchsegment von diesem, das sich zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 erstreckt, wird ein zehnter Heizschlauch 111d genannt.
Ein Strömungswegschaltventil 26 ist bei dem Verbindungspunkt zwischen dem siebenten Heizschlauch 110c, dem achten Heizschlauch 111c und der zweiten Umgehung 25 bereitgestellt. Dieses Strömungswegschaltventil 26 ist ein Ventil zum Schalten der Verbindung zwischen den drei Durchtrittswegen und dem Abschalten von einem von diesen drei Durchtrittswegen, und wird durch die ECU 19 gesteuert.
In der folgenden Diskussion wird das Strömungswegschaltventil 16, das bei dem Verbindungspunkt zwischen der ersten Umgehung 13, dem fünften Heizschlauch 11e und dem sechsten Heizschlauch 11f vorgesehen ist, ein erstes Strömungswegschaltventil 16 genannt, und das Strömungswegschaltventil 26, das bei dem Verbindungspunkt zwischen der zweiten Umgehung 25, dem siebenten Heizschlauch 110e und dem achten Heizschlauch 111c vorgesehen ist, wird ein zweites Strömungswegschaltventil 26 genannt.
In dem somit angeordneten Kühlwasserzirkulationssystem steuert die ECU 19 das zweite Strömungswegschaltventil 26, um den achten Heizschlauch 111c abzusperren, und den siebten Heizschlauch 110c und die zweite Umgehung 25 miteinander zu verbinden, falls eine Notwendigkeit entsteht, das Kühlwasser hoher Temperatur zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zuzuführen, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 angehalten wird. Die ECU 19 steuert ebenfalls das erste Strömungswegschaltventil 16, um den sechsten Heizschlauch 11f abzusperren, und den fünften Heizschlauch 11e und die erste Umgehung 13 miteinander zu verbinden, und betätigt außerdem den Kühlwasserheizmechanismus 20 und die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Fall, wie aus 6 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische angetriebene Wasserpumpe 14 → zehnter Heizschlauch 111d → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → fünfter Heizschlauch 11e → erstes Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13 → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → zweites Strö mungswegschaltventil 26 → zweiter Umgehung 25 → zehnter Heizschlauch 111d → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In dem obigen Zirkulationskreislauf wird das Kühlwasser hoher Temperatur, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 erwärmt wurde, zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 weder über den Körper 1 der Brennkraftmaschine noch über den Heizkern 12 zugeführt. Deswegen ist eine unnötige Abstrahlung der Wärme von dem Kühlwasser hoher Temperatur auf der Route verhindert, die sich von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 nach unten zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 erstreckt, und es kommt nicht vor, dass ein Strömungswiderstand des Kühlwassers übermäßig steigt.
Als Ergebnis tritt weder ein Fall auf, bei dem eine Strömungsmenge (Strömungsrate) des Kühlwassers, das pro Zeiteinheit in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 strömt, unnotwendig sinkt, noch ein Fall, bei dem eine Menge der Wärme, die durch das Kühlwasser gehalten ist, pro Mengeneinheit nicht notwendigerweise sinkt. Es ist deswegen wünschenswert, die Menge der Wärme ausreichend sicherzustellen, die in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 pro Zeiteinheit akkumuliert werden kann.
Entsprechend ist der oben beschriebene Zirkulationskreislauf, falls die Notwendigkeit entsteht, das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu speichern, in der Lage, das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 in einem kurzen Zeitraum zu speichern, sogar, wenn die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist.
Als nächstes ist der Schalter des Heizsystems für den Innenraum des Fahrzeugs AUS, z.B. in dem Fall, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine vorgewärmt und in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 das von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine abgegebene Kühlwasser hoher Temperatur gespeichert wird, die ECU 19 steuert das erste Strömungswegschaltventil 16, um die erste Umgehung 13 abzusperren, und den fünften Heizschlauch 11e und den sechsten Heizschlauch 11f miteinander zu verbinden. Die ECU 19 steuert ebenfalls das zweite Strömungswegschaltventil 26, um den achten Heizschlauch 111c abzusperren, und dem siebenten Heizschlauch 110e und die zweite Umgehung 25 miteinander zu verbinden.
In diesem Fall, wie aus 7 ersichtlich ist, ist ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → siebter Heizschlauch 110c → zweites Strömungswegschaltventil 26 → zweite Umgehung 25 → zehnter Heizschlauch 111d → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, zehnter Heizschlauch 111d → Wärmeakkumulationsbehälter 15, fünfter Heizschlauch 22e → erstes Strömungswegschaltventil 16, sechster Heizschlauch 11f → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
Wenn der oben beschriebene Zirkulationskreislauf konfiguriert ist, kann das Kühlwasser durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine und den Wärmeakkumulationsbehälter 15 zirkulieren, ohne über den Heizkern 12 zu strömen, und dabei eine Möglich keit ausschließen, dass die Wärme des Kühlwassers nicht notwendigerweise in den Heizkern 12 abgestrahlt wird. Außerdem wird der oben beschriebene Zirkulationskreislauf sowohl in der Strömungsmenge des Kühlwassers als auch in dem Strömungswiderstand des Kühlwassers kleiner als in dem Zirkulationskreislauf über den Heizkern 12. Deswegen sind Lasten der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 und der mechanischen Wasserpumpe 10 reduziert, und dabei können eine Menge eines Kraftstoffverbrauchs und eines Verbrauchs von elektrischem Strom ebenfalls gesenkt werden.
<Dritte Ausführungsform>
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 bis 14 diskutiert. Hierin wird die Diskussion auf eine unterschiedliche Anordnung von der der ersten Ausführungsform konzentriert, die oben diskutiert wurde, und die wiederholte Erklärung der gleichen Konstruktion ist weggelassen.
8 ist ein Diagramm, das schematisch eine Anordnung des Kühlsystems der wassergekühlten Brennkraftmaschine der dritten Ausführungsform zeigt. Ein unterschiedlicher Punkt der dritten Ausführungsform von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist, dass die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und der Wärmeakkumulationsbehälter 15 in der Mitte der Umgehung 13 in der dritten Ausführungsform im Gegenzug zu einer Geometrie angeordnet sind, in der die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und der Wärmeakkumulationsbehälter 15 in der Mitte des Heizschlauchs 11 in der ersten Ausführungsform vorgesehen sind.
Mit Bezug auf 8 sind der Kühlwasserheizmechanismus 20 und der Heizkern 12 in der Mitte des Heizschlauchs 11 in der Folge von dem proximalen Ende des Heizschlauchs 11 vorgesehen.
Eine erste Umgehung 13a ist mit einem Punkt zwischen dem Heizkern 12 und dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 des Heizschlauchs 11 verbunden, und weiter mit einer Ansaugöffnung der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 verbunden.
Eine zweite Umgehung 13b ist mit einer Abgabeöffnung der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 verbunden, und weiter mit einem Kühlwassereinlass 15c ces Wärmeakkumulationsbehälters verbunden.
Eine dritte Umgehung 13c ist mit einem Kühlwasserauslass 15d des Wärmeakkumulationsbehälters 15 verbunden, und weiter mit einem Punkt zwischen dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 und dem Kühlwasserheizmechanismus 20 des Heizschlauchs 11 verbunden.
In der folgenden Diskussion wird ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, der sich zwischen dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 und dem Kühlwasserheizmechanismus 20 erstreckt, das sich zwischen dem Verbindungspunkt mit der dritten Umgehung 13c hinauf zu dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 erstreckt, der erste Heizschlauch 11a genannt, und ein Schlauchsegment, das sich von dem gleichen Verbindungspunkt hinunter zu dem Kühlwasserheizmechanismus 20 erstreckt, wird als zweiter Heizschlauch 11b bezeichnet. Ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, das sich von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 hinter zu dem Heizkern 12 erstreckt, wird der dritte Heizschlauch 11c genannt. Außerdem wird ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, der sich zwischen dem Heizkern 12 und dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 erstreckt, das sich von dem Verbindungspunkt mit der ersten Umgehung 13a zu dem Heizkern 12 erstreckt, ein vierter Heizschlauch 11d genannt, und ein anderes Schlauchsegment, das sich von dem gleichen Verbindungspunkt zu dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 erstreckt, wird der fünfte Heizschlauch 11e genannt.
Das Strömungswegschaltventil 16 ist bei dem Verbindungspunkt des vierten Heizschlauchs 11d, des fünften Heizschlauchs 11e und der ersten Umgehung 13a bereitgestellt. Dieses Strömungsschaltventil 16 kann definiert sein als eine Betriebsart eines Absperrmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, wie auch als Ventil zum Umschalten der Verbindung zwischen den drei Durchtrittswegen und dem Absperren von einem der drei Durchtrittswege. Das Strömungswegschaltventil 16 wird durch ein elektrisches Stellglied angetrieben, das aus z.B. einem nicht dargestellten Schrittmotor konstruiert ist, und das elektrische Stellglied wird durch die ECU 19 gesteuert.
Zuerst wird eine Erläuterung eines Falls gegeben, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine vor dem Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 vorgeheizt wird. Es ist anzumerken, dass angenommen wird, dass zuvor das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist.
Vor einem Beginn des Kurbelns des Körpers der Brennkraftmaschine 1, z.B., wenn der Zündschalter 22 aus einem AUS-Zustand EIN-geschaltet wird, steuert die ECU 19 das Strömungsschaltventil 16, den vierten Heizschlauch 11d abzusperren, und den fünften Heizschlauch 11e und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und versorgt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 mit dem elektrischen Antriebsstrom, um die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 zu betreiben.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10 sondern die elektrische Wasserpumpe 14, und somit, wie aus 9 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13c → erster Heizschlauch 11a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → mechanische Wasserpumpe 10 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → fünfter Heizschlauch 11e → Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13a → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14. Nämlich ist der Zirkulationskreislauf konfiguriert, in dem das Kühlwasser durch lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, den Wärmeakkumulationsbehälter 15 und den Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt.
In diesem Zirkulationskreislauf strömt das von der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 abgegebene Kühlwasser über die zweite Umgehung 13b in den Wärmeakkumulationsbehälter 15, und anstelle von diesem Kühlwasser wird das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser aus dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben. Das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegebene Wärmeakkumulatorheißwasser strömt in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a innerhalb des Körper 1 der Brennkraftmaschine über die dritte Umgehung 13c, den ersten Heizschlauch 11a und den ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4, und strömt folgend in dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b von dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a.
Wenn das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegebene Wärmeakkumulatorheißwasser in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, strömt an Stelle von diesem heißen Wasser das Kühlwasser niedriger Temperatur, das davor in dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b vorhanden war, heraus zu dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 von dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b.
Wenn das Wärmeakkumulatorheißwasser somit in den Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, wird die Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers zu Wandflächen des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b übertragen, und dabei werden der Zylinderkopf 1a und der Zylinderblock 1b des Körpers der Brennkraftmaschine 1 vorgewärmt.
In dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf kommt das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegebene Wärmeakkumulatorheißwasser bei dem Körper 1 der Brennkraftmaschine an, ohne über den Heizkern 12 zu strömen, und somit wird die Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers nicht unnötigerweise in den Heizkern 12 abgestrahlt, und zu der gleichen Zeit wird der Strömungswiderstand des Kühlwassers niedriger als in dem Fall, bei dem es über den Heizkern 12 strömt.
Entsprechend wird ebenfalls in dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf die Menge des Wärmeakkumulatorheißwassers, das pro Zeiteinheit in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, größer, und die Menge der Wärme, die durch das Wärmeakkumulatorheißwasser pro Mengeneinheit gehalten wird, wird ebenfalls größer als in dem Fall, bei dem das Wärmeakkumulatorheißwasser über den Heizkern 12 strömt. Somit steigt dort die Menge der Wärme, die zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine von dem Wärmeakkumulatorheißwasser pro Zeiteinheit übertragen wird und dabei wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine wirkungsvoll in einem kurzen Zeitraum vorgewärmt.
Außerdem wird in dem oben gegebenen Zirkulationskreislauf das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegebene heiße Wasser in der folgenden Reihenfolge zugeführt: kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b und es folgt deswegen, dass der Zylinderkopf 1 bevorzugt vorgewärmt ist. Als Ergebnis steigen sowohl eine Temperatur der Wandfläche einer nicht dargestellten Einlassöffnung des Zylinderkopfs 1a und eine Einlasstemperatur. Deswegen, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine angefahren wird und danach, wird die Verdampfung des Kraftstoffs beschleunigt, und die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs steigt. Dies führt zu einer Reduktion der Menge des Kraftstoffs, der an der Wandfläche anhaftet, und der Stabilisierung des Kraftstoffs, der Verbesserung der Anfahreigenschaften und der Reduktion bei der Betriebszeit des Aufwärmens.
Als nächstes, wenn der Anlasserschalter 21 von dem AUS-Zustand EIN-geschaltet wird, beginnt die ECU 19 nach dem Anhalten des Betriebs der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 das Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 durch das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms zu dem Anlassermotor 100 und dem nicht dargestellten Einspritzventil usw.
Bei einer Vollendung des Anfahrens des Körpers der Brennkraftmaschine 1 wird die mechanische Wasserpumpe 10 durch das Drehmoment der Kurbelwelle angetrieben. Entsprechend diesem Vorgang steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um den vierten Heizschlauch 11d abzusperren, und behält die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in dem angehaltenen Zustand.
In diesem Fall arbeitet nicht die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, sondern lediglich die mechanische Wasserpumpe 10. Falls die Temperatur des Kühlwassers bei dieser Gelegenheit gleich oder niedriger als die Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 ist, sperrt das Thermostat 7 den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 ab und öffnet gleichzeitig den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9. Somit ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfsei tiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9 → Thermostatventil 8 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
Falls übrigens die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in den angehaltenen Zustand gerät, und das Strömungswegschaltventil 16 den Heizschlauch 11d absperrt, kann berücksichtigt werden, einen Zirkulationskreislauf zu konfigurieren, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → dritte Umgehung 13c → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → zweite Umgehung 13b → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 → erste Umgehung 13a → Strömungswegschaltventil 16 → fünfter Heizschlauch 11e → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10. Sperrventile 15a, 15, b, die als Gegenstromverhinderungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung dienen, sind jedoch als Kühlwassereinlass 15c und Kühlwasserauslass 15c des Wärmeakkumulationsbehälters 15 bereitgestellt, und somit zirkuliert das Kühlwasser nicht entlang dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf.
Entsprechend, falls die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als die Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 nach der Vollendung des Anfahrens des Körpers der Brennkraftmaschine 1 ist, wie aus 10 ersichtlich ist, ist lediglich der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Zirkulationskreislauf strömt das Kühlwasser mit vergleichsweise niedriger Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herauskommt, in einem Weg, der den Kühler 5 umgeht, so dass die Wärme des Wärme des Kühlwassers nicht unnötigerweise durch den Kühler 5 abgestrahlt wird. Als Folge wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine nicht unnötigerweise durch das Kühlwasser abgekühlt, und das Aufwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine 1 ist nicht gehindert.
Danach, falls die Temperatur des Kühlwassers höher wird als die Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 wegen der Wärme, die durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine entwickelt wird, öffnet das Thermostatventil 7 den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 und zu der gleichen Zeit sperrt es den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9 ab. Somit, wie aus 11 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → Kühler 5 → zweiter Kühlwasserdurchtrittsweg 6 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Fall läuft das Kühlwasser, das eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweist, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine geströmt ist, durch den Kühler 5, und deswegen wird die Wärme des Kühlwassers durch den Kühler 5 abgestrahlt. Als Folge strömt das Kühlwasser, das die vergleichsweise niedrige Temperatur aufweist, nachdem seine Wärme durch den Kühler 5 abgestrahlt wurde, in den Körper 1 der Brennkraftmaschine, und kühlt dabei den Körper 1 der Brennkraftmaschine, und dabei wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine mit diesem Kühlwasser gekühlt.
Als nächstes, falls der Schalter des nicht dargestellten Heizsystems für den Innenraum des Fahrzeugs EIN-geschaltet ist, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine sich in seinem Betriebszustand befindet, steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um die erste Umgehung 13a abzusperren, und die vierten und fünften Heizschläuche 11d, 11e miteinander zu verbinden, und behält die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in dem angehaltenen Zustand.
In diesem Fall gerät nur die mechanische Wasserpumpe 10 in den Betriebszustand, und somit, wie aus 12 ersichtlich ist, ist ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d, Strömungswegschaltventil 16 → fünfter Heizschlauch 11e → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10. Nämlich ist der Zirkulationskreislauf konfiguriert, in dem das Kühlwasser durch lediglich den Körper 1 der Brennkraftma schine, den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Heizkern 12 strömt.
In diesem Zirkulationskreislauf strömt das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, durch den Heizkern 12, wodurch die Wärme zwischen dem Kühlwasser und der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs ausgetauscht wird. Die Wärme des Kühlwassers wird nämlich zu der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs übertragen, und wärmt dabei die Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs.
Darüber hinaus wird in dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, zu dem Heizkern 12 zugeführt, ohne über die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und den Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu strömen. Deswegen steigt der Strömungswiderstand des Kühlwassers auf der Route, die sich von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine zu dem Heizkern 12 erstreckt, nicht übermäßig.
Als Folge kann die Menge des Kühlwassers, das pro Zeiteinheit in den Heizkern 12 strömt, größer gemacht werden als in dem Fall, bei dem das Kühlwasser, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, über die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und den Wärmeakkumulationsbehälter 15 strömt. Entsprechend dazu kann die Menge der Wärme, die zu der Luft zum Heizen des Inneren des Insassenraums des Fahrzeugs von dem Kühlwasser pro Zeiteinheit übertragbar ist, in dem Heizkern 12 erhöht werden.
Als nächstes wird eine Erläuterung eines Falls gegeben, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine in der dritten Ausführungsform in einem Fahrzeug montiert ist, das konstruiert ist, vorübergehend den Betrieb der Brennkraftmaschine anzuhalten, wenn das Fahrzeug hält usw.
Die ECU 19 beurteilt, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 in dem EIN-Zustand des Schalters des Heizsystems des Innenraums des Fahrzeugs angehalten ist, ob ein Ausgangssignalwert (eine Temperatur des Kühlwassers) des ersten Wassertemperatursensors 17 und/oder des zweiten Wassertemperatursensors 18 höher ist als eine vorbestimmte Temperatur T₂, oder nicht.
Die ECU 19 steuert, wenn sie beurteilt, dass die Temperatur des Kühlwassers höher ist als die vorbestimmte Temperatur T₂, das Strömungswegschaltventil 16, um alle von dem vierten Heizschlauch 11d, dem fünften Heizschlauch 5e und der ersten Umgehung 13a zu verbinden, und liefert den elektrischen Antriebsstrom zu der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14, um diese Wasserpumpe 14 zu betreiben.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10 sondern es arbeitet lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und somit, wie aus 13 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13c → erster Heizschlauch 11a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → blockseitiger Kühlwasserdurchtritts weg 2b → mechanische Wasserpumpe 10 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → fünfter Heizschlauch 11e → Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14. Zu der gleichen Zeit wird dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13c → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d → Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
Wenn die zwei oben beschriebenen Zirkulationskreisläufe konfiguriert sind, wird das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömende Kühlwasser hoher Temperatur und das Wärmeakkumulatorheißwasser, das aus dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wird, vermischt, und strömt somit in den Heizkern 12.
Als Ergebnis strömt das Kühlwasser hoher Temperatur durch den Heizkern 12, wobei die Leistung des Heizsystems für den Innenraum des Fahrzeugs sich nicht verschlechtert, sogar falls die mechanische Wasserpumpe 10 in dem angehaltenen Zustand gerät, wenn der Betrieb des Körper 1 der Brennkraftmaschine angehalten wird.
Wenn andererseits der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 in dem EIN-Zustand des Schalters des Heizsystems für den Innenraum des Fahrzeugs angehalten ist, steuert die ECU 19, falls sie beurteilt, dass die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T₂ ist, das Strömungswegschaltventil 16, um den fünften Heizschlauch 11e abzusperren, und den vierten Heizschlauch 11b und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und betreibt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und außerdem den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10 sondern lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und somit, wie aus 14 ersichtlich ist, ist ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13c → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11b → Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13a → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf strömt das Kühlwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wird, nachdem es durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 geheizt wurde, in den Heizkern 12, und die Wärme des Kühlwassers wird zu der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs übertragen.
Entsprechend ist der oben gegebene Zirkulationskreislauf in der Lage, eine Wärmemenge sicherzustellen, die für den Heizkern 12 zum Heizen der Luft, zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs benötigt wird, in einem kurzen Zeitraum sicherzustellen, sogar falls die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert wird.
Die ECU 19 beurteilt, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine sich in dem Zustand angehaltenen Betriebs befindet, ob ein Ausgangssignalwert (eine Temperatur des Kühlwassers) des ersten Wassertemperatursensors 17 und/oder des zweiten Wassertemperatursensors 18 höher als eine vorbestimmte Temperatur T₃ ist, oder nicht.
Die ECU 19 steuert das Strömungswegschaltventil 16, um den vierten Heizschlauch 11d abzusperren, und den fünften Heizschlauch 11e und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, wenn sie beurteilt, dass die Temperatur des Kühlwassers höher als die vorbestimmte Temperatur T₃ ist, und betreibt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10 sondern lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und somit, wie bereits mit Bezug auf 9 erläutert wurde, ist der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13 → erster Heizschlauch 11a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → mechanische Wasserpumpe 10 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → fünfter Heizschlauch 11e → Strömungsweg schaltventil 16 → erste Umgehung 13a → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Zirkulationskreislauf, wenn das Kühlwasser über den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b strömt, wird die Wärme des Zylinderkopfs 1a und des Zylinderblocks 1b über die Wandflächen des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b zu dem Kühlwasser übertragen, so dass das Kühlwasser hoher Temperatur aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt.
Das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine geströmt ist, strömt über die mechanische Wasserpumpe 10, den dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8, den fünften Heizschlauch 11e, das Strömungswegschaltventil 16, die erste Umgehung 13a, die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und die zweite Umgehung 13b in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15, und wird in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert.
Das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine geströmt ist, kommt bei dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 an, ohne über den Heizkern 12 zu strömen, und schließt dabei eine Möglichkeit aus, dass der Strömungswiderstand des Kühlwassers auf der Route von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 nicht notwendigerweise ansteigt, und verhindert, die unnotwendige Wärmeabstrahlung von dem Kühlwasser hoher Temperatur.
Folglich steigt weder die Strömungsmenge des Kühlwassers, das pro Zeiteinheit in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 strömt, noch die Menge der Wärme, die durch das Kühlwasser pro Zeiteinheit gehalten ist, unnötig. Es ist deswegen wünschenswert, die Menge der Wärme ausreichend sicherzustellen, die pro Zeiteinheit in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 akkumuliert ist.
Falls andererseits, in dem Fall, bei dem das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist, die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T₃ ist, steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um den fünften Heizschlauch 11e abzusperren, und den vierten Heizschlauch 11d und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und betreibt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und außerdem den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10, sondern lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und somit wie bereits mit Bezug auf 14 erläutert wurde, ist der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13c → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d → Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13a → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf erreicht das Kühlwasser hoher Temperatur, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 aufgewärmt wurde, den Wärmeakkumulationsbehälter 15 über den dritten Heizschlauch 11c, den Heizkern 12, dem vierten Heizschlauch 11d, das Strömungswegschaltventil 16, die erste Umgehung 13a, die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und die zweite Umgehung 13b, und wird in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert.
Bei diesem Anlass kommt das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 erwärmte Kühlwasser bei dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 an, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen, und schließt dabei die Möglichkeit aus, dass der Strömungswiderstand des Kühlwassers auf der Route von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 unnotwendig steigt, und verhindert die unnotwendige Wärmeabstrahlung von dem Kühlwasser hoher Temperatur.
Als Ergebnis steigt weder die Strömungsmenge des Kühlwassers, das pro Zeiteinheit in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 strömt, noch die Menge der Wärme, die pro Mengeneinheit durch das Kühlwasser gehalten wird, nicht notwendigerweise. Es ist deswegen wünschenswert, die Menge der Menge der Wärme ausreichend sicherzustellen, wie in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 pro Zeiteinheit akkumuliert wird.
Es ist anzumerken, dass, falls der Kühlwasserheizmechanismus 20 nicht in dem Kühlwasserzirkulationssystem bereitgestellt ist, das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausströmt, in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 reserviert sein kann, in dem der Zir kulationskreislauf konfiguriert wird, wie in 9 beschrieben ist, direkt nachdem der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 angehalten wurde.
In der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der dritten Ausführungsform, das oben diskutiert wurde, sind die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und der Warmeakkumulationsbehälter 15 auf der Umgehung 13 bereitgestellt, die den Heizkern 12 umgeht, und deswegen parallel mit dem Heizkern 12 in der Strömungsrichtung des Kühlwassers vorgesehen.
In diesem Fall ist es möglich, einen Zirkulationskreislauf (1) zu konfigurieren, in dem das Kühlwasser durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine den Wärmeakkumulationsbehälter 15 und die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 strömt, ohne über den Heizkern 12 zu strömen, einen Zirkulationskreislauf (2) in dem das Kühlwasser durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine, den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Heizkern 12 strömt, ohne über die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und den Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu strömen, und einen Zirkulationskreislauf (3), in dem das Kühlwasser durch den Wärmakkumulationsbehälter 15, die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und den Kühlwasserheizmechanismus 20 strömt, ohne über den Brennkraftmaschinekörper 1 zu strömen.
Als Ergebnis kann das Kühlwasser in dem Fall, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser versorgt wird, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist, oder, bei dem das Kühlwasser hoher Temperatur, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist, aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, das Kühlwasser dem Körper 1 der Brennkraftmaschine oder den Wärmeakkumulationsbehälter 15 erreichen, ohne über den Heizkern 12 zu strömen.
In dem Fall der Zufuhr des Heizkerns 12 mit dem Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, kann das Kühlwasser, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, bei dem Heizkern 12 ankommen, ohne über die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und den Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu strömen.
In dem Fall der Zufuhr des Heizkerns 12 mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 kann das Wärmeakkumulatorheißwasser bei dem Heizkern 12 ankommen, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen.
In dem Fall, bei dem in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 aufgewärmte Kühlwasser gespeichert wird, oder bei dem der Heizkern 12 mit dem Kühlwasser versorgt wird, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 aufgewärmt wurde, kann das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 aufgewärmte Kühlwasser den Wärmeakkumulationsbehälter 15 oder den Heizkern 12 erreichen, ohne über den Körper 1 der Brennkraftmaschine zu strömen.
Deswegen ist es gemäß der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem in der dritten Ausführungsform, wenn das Kühlwasser zu einem gewünschten Abschnitt geliefert wird, mit anderen Worten, wenn die Wärme zu dem gewünschten Abschnitt geliefert wird, die durch das Kühlwasser gehalten ist, wünschenswert, die Anzahl der Teile zu minimieren, durch die das Kühlwasser auf der Route strömt, die sich von der Kühlwasserzufuhrquelle zu dem Ziel der Wasserzufuhr erstreckt. Dies schließt die Möglichkeit eines übermäßigen Anstiegs des Strömungswiderstands des Kühlwassers aus, und ermöglicht es, dass die unnotwendige Abstrahlung von Wärme des Kühlwassers verhindert ist. Es ist deswegen möglich, das wirkungsvolle Vorwärmen der Brennkraftmaschine zu aktualisieren, und die Verbesserung der Leistung des Heizsystems für den Innenraum des Fahrzeugs des Fahrzeugs zu verbessern.
Außerdem kann das Kühlwasserzirkulationssystem in der dritten Ausführungsform mit einer einfachen Struktur aktualisiert werden, und somit verschlechtert sich die Montierbarkeit auf dem Fahrzeug nicht.
<Erstes Vergleichsbeispiel>
Als nächstes wird ein erstes Vergleichsbeispiel der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem mit Bezug auf 15 und 16 diskutiert werden. Hierin wird die Diskussion auf eine von der dritten Ausführungsform, die oben diskutiert wurde, unterschiedliche Konfiguration konzentriert, und die wiederholende Erläuterung der gleichen Konstruktion wird weggelassen.
15 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration des Kühlsystems der wassergekühlten Brennkraftmaschine zeigt, die in einem Fahrzeug montiert ist, um das Fahrzeug anzutreiben. Ein unterschiedlicher Punkt des ersten Vergleichsbei spiels von der dritten, oben beschriebenen Ausführungsform ist, dass der Kühlwasserheizmechanismus 20 und der Heizerkern 12 miteinander in ihrem positionalen Verhältnis entlang des Heizschlauchs 11 ausgetauscht sind. Um genau zu sein, ist der Kühlwasserheizmechanismus 20 näher an dem proximalen Ende des Heizschlauchs 11 vorgesehen als der Heizkern 12 in der dritten Ausführungsform, und ist näher an dem Anschluss des Heizschlauchs 11 vorgesehen, als der Heizkern 12 in dem ersten Vergleichsbeispiel.
In der folgenden Diskussion ist ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, der sich zwischen dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 und dem Heizkern 12 erstreckt, das sich von dem Verbindungspunkt mit der dritten Umgehung 13a hinauf zu dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 erstreckt, ein erster Heizschlauch 11a genannt, während ein Schlauchsegment, das sich von dem gleichen Verbindungspunkt hinunter zu dem Heizkern 12 erstreckt, als zweiter Heizschlauch 11b bezeichnet wird. Ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, das sich von dem Heizkern 12 zu dem Kühlwasserheizmechanismus 20 erstreckt, wird ein dritter Heizschlauch 11c genannt. Ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, der sich von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 hinunter zu dem Strömungswegschaltventil 16 erstreckt, wird ein vierter Heizschlauch 11d genannt. Außerdem wird ein Schlauchsegment des Heizschlauchs 11, der sich von dem Strömungswegschaltventil zu dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 erstreckt, ein fünfter Heizschlauch 11e genannt.
In dem somit konfigurierten Kühlwasserzirkulationssystem steuert die ECU 19 in dem Fall, bei dem Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert wird, insbesondere, wenn die Notwendigkeit entsteht, das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 unter dem Zustand zu speichern, dass der Ausgangssignalwert (der die Temperatur des Kühlwassers anzeigt) des ersten Wassertemperatursensors 17 und/oder des zweiten Wassertemperatursensors 18 gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T₃ ist, das Strömungswegschaltventil 16, um den fünften Heizschlauch 11e abzusperren und den vierten Heizschlauch 11e und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und betätigt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und außerdem den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem Fall ist mit der Operation der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14, wie aus 16 ersichtlich ist, dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umgehung 13c → zweiter Heizschlauch 11b → Heizkern 13 → dritter Heizschlauch 11c → Kühlwasserheizmechanismus 20 → vierter Heizschlauch 11d Strömungswegschaltventil 16 → erste Umgehung 13a → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
Wenn dieser Zirkulationskreislauf konfiguriert ist, kommt das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 erwärmte Kühlwasser bei dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 über den vierten Heizschlauch 11d, das Strömungswegschaltventil 16, die elektrisch angetriebene Wasserpumpe und die zweite Umgehung 13b an, und wird in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert.
Bei dieser Gelegenheit liegt der Heizkern 12 nicht auf der Route, die sich von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 erstreckt, und schließt dabei eine solche Möglichkeit aus, dass die dem Kühlwasser von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 gegebene Wärme in dem Heizkern 12 freigegeben wird. Als Ergebnis wird die Wärme, die dem Kühlwasser von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 gegeben wird, mit einem hohen Wirkungsgrad in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 gegeben.
Entsprechend kann gemäß der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem in dem ersten Vergleichsbeispiel das Kühlwasser hoher Temperatur in einem kurzen Zeitraum in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert werden, falls die Notwendigkeit entsteht, das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu speichern, sogar, obwohl die Temperatur des Kühlwassers vergleichsweise niedrig ist.
<Zweites Vergleichsbeispiel>
Als nächstes wird ein zweites Vergleichsbeispiel der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 17 bis 23 diskutiert. Hierin wird die Diskussion auf eine unterschiedliche Anordnung von der der dritten Ausführungsform konzentriert, die oben diskutiert wurde, und eine wiederholte Erläuterung der gleichen Konstruktion ist weggelassen.
17 ist ein Diagramm, das schematisch eine Anordnung des Kühlsystems der wassergekühlten Brennkraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs zeigt. Ein unterschiedlicher Punkt des zweiten Vergleichsbeispiels von der dritten, oben beschriebenen Ausführungsform ist, dass die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und der Wärmeakkumulationsbehälter 15 miteinander in ihren Positionen entlang der Umgehung 13 ersetzt werden.
Mit Bezug auf 17 ist die erste Umgehung 13a, die mit dem Strömungswegschaltventil 16 verbunden ist, mit dem Kühlwasserauslass 15d des Wärmeakkumulationsbehälters 15 verbunden. Die zweite Umgehung 13b ist mit dem Kühlwassereinlass 15c des Wärmeakkumulationsbehälters 15 verbunden, und außerdem mit der Abgabeöffnung der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 verbunden. Die dritte Umgehung 13c ist mit der Ansaugöffnung der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 verbunden und weiter mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Heizschlauch 11a und dem zweiten Heizschlauch 11b verbunden.
In dem somit konfigurierten Kühlwasserzirkulationssystem ist die Strömungsrichtung des Kühlwassers während des Betriebs der mechanischen Wasserpumpe 10 die gleiche wie die Strömungsrichtung des Kühlwassers während des Betriebs der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14.
Funktionen der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem in dem zweiten Vergleichsbeispiel werden im Folgenden erläutert.
Zuerst wird eine Erläuterung eines Falls gegeben, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine vor dem Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 vorgeheizt wird.
Die ECU 19 steuert vor einem Beginn des Kurbelns des Körpers der Brennkraftmaschine 1 das erste Strömungswegschaltventil 16, um den dritten Heizschlauch 11c abzusperren, und die erste Umgehung 13a und den vierten Heizschlauch 11d miteinander zu verbinden, und die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10 sondern lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 arbeitet, und somit, wie aus 18 ersichtlicht ist, ist ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → dritter Wärmeakkumulationsbehälter 15 → erste Umgehung 13a → Strömungsschaltventil 16 → fünfter Heizschlauch 11e → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → wärmeseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → dritte Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14. Der Zirkulationskreislauf, in dem das Kühlwasser über lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, den Wärmeakkumulationsbehälter 15 und den Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt.
In diesem Zirkulationskreislauf strömt das aus der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 abgegebene Kühlwasser in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 über die zweite Umgehung 13b. Anstelle dieses Kühlwassers wird das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser aus dem Wärmakkumulationsbehälter 15 abgegeben.
Das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wird, strömt in den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b innerhalb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 über die erste Umgehung 13a, den fünften Heizschlauch 11e, den dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 und die mechanische Wasserpumpe 10, und strömt darauf folgend in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a.
Somit, wenn das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, strömt anstelle von diesem heißen Wasser das Kühlwasser niedriger Temperatur, das davor in dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b vorhanden war, in den ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4.
Als Ergebnis wird in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine die Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers zu den Wandflächen des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b übertragen, wobei der Zylinderkopf 1a und der Zylinderblock 1b des Körpers der Brennkraftmaschine 1 vorgewärmt werden.
Außerdem kommt in dem Zirkulationskreislauf das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wurde, bei dem Körper 1 der Brennkraftmaschine an, ohne über den Heizkern 12 zu strömen. Deswegen ist die unnotwendige Abstrahlung von Wärme von dem Kühlwasser hoher Temperatur auf der Strömungsroute verhindert, die sich von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine erstreckt, und es kommt nicht vor, dass der Strömungswiderstand des Kühlwassers übermäßig ansteigt.
Als Ergebnis sinken weder die Strömungsmenge des in den Körper 1 der Brennkraftmaschine pro Zeiteinheit strömenden Kühlwassers noch die Menge der durch das Kühlwasser pro Mengeeinheit gehaltenen Wärme nicht notwendigerweise. Es ist daher wünschenswert, die Menge der zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine pro Zeiteinheit übertragbaren Wärme sicherzustellen.
Als nächstes, wenn der Anlasserschalter 21 aus dem AUS-Zustand EIN-geschaltet wird, beginnt die ECU 19 nach dem Anhalten des Betriebs der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 das Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 durch das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms auf den Anlassermotor 100 und das nicht dargestellte Einspritzventil usw., und fährt dabei den Körper 1 der Brennkraftmaschine an.
Bei einer Vollendung des Anfahrens des Körpers der Brennkraftmaschine 1 wird die mechanische Wasserpumpe 10 durch das drehende Moment der Kurbelwelle angetrieben. Entsprechend mit diesem Betrieb steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um den vierten Heizschlauch 11d abzusperren, und behält die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in dem angehaltenen Zustand.
Falls die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als die Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 ist, sperrt das Thermostatventil 7 bei dieser Gelegenheit den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 ab und öffnet zu der glei chen Zeit den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9. Wie aus 19 ersichtlich ist, ist somit dort der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Fall läuft das eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweisende Kühlwasser, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine geströmt ist, unter Umgehung des Kühlers 5 und wird daher nicht mehr als notwendig durch den Kühler 5 gekühlt. Als Ergebnis wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine nicht unnötigerweise durch das Kühlwasser abgekühlt, und es kommt nicht vor, dass das Aufwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine 1 behindert wird.
Falls danach die Temperatur des Kühlwasser gleich oder höher als die Ventilöffnungstemperatur T₁ des Thermostatventils 7 ist, öffnet das Thermostatventil 7 den zweiten Kühlwasserdurchtrittsweg 6 und sperrt zu der gleichen Zeit den vierten Kühlwasserdurchtrittsweg 9 ab. Somit, wie aus 20 ersichtlich ist, ist dort der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → Kühler 5 → zweiter Kühlwasserdurchtrittsweg 6 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10.
In diesem Fall läuft das eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweisende Kühlwasser, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, durch den Kühler 5, und deswegen wird die Wärme des Kühlwassers durch den Kühler 5 abgestrahlt. Als Folge strömt das Kühlwasser 5, das die vergleichsweise niedrige Temperatur aufweist, nachdem seine Wärme durch den Kühler 5 abgestrahlt wurde, in den Körper 1 der Brennkraftmaschine, und dabei wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine mit diesem Kühlwasser gekühlt.
Als nächstes, falls der Schalter des nicht dargestellten Heizsystems für den Insassenraum des Fahrzeugs EIN-geschaltet wird, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine sich in seinem Betriebszustand befindet, steuerte die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um die erste Umgehung 13a abzusperren, und die dritten und vierten Heizschläuche 11c, 11d miteinander zu verbinden, und behält die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 in dem angehaltenen Zustand.
In diesem Fall arbeitet nicht die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, sondern lediglich die mechanische Wasserpumpe 10 arbeitet, und somit, wie aus 21 ersichtlich ist, ist der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → zweiter Heizschlauch 11b → Kühlwasserheizmechanismus 20 → dritter Heizschlauch 11c → Heizkern 12 → vierter Heizschlauch 11d → fünfter Heizschlauch 11e → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10. Es ist nämlich der Zirkulationskreislauf konfiguriert, in dem das Kühlwasser durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine und dem Kühlwasserheizmechanismus 20 zirkuliert, ohne über den Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu strömen.
In diesem Zirkulationskreislauf läuft das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, durch den Heizkern 12, und somit wird die Wärme zwischen der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs und dem Kühlwasser in dem Heizkern 12 ausgetauscht.
In dem Zirkulationskreislauf, wie aus 21 ersichtlich ist, kommt das Kühlwasser, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausgeströmt ist, bei dem Heizkern 12 an, ohne über die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu strömen, und schließt dabei eine Möglichkeit aus, dass der Strömungswiderstand des Kühlwassers übermäßig ansteigt, und verhindert die unnotwendige Wärmeabstrahlung von dem Kühlwasser hoher Temperatur.
Folglich sinken weder die Strömungsmenge des Kühlwassers, das pro Zeiteinheit in den Heizkern 12 strömt, noch die Menge der Wärme, die pro Mengeneinheit durch das Kühlwasser gehalten ist, nicht notwendigerweise. Es ist daher wünschenswert, die Menge der zu der Luft zum Heizen des Inneren des Insassenraums des Fahrzeugs von dem Kühlwasser pro Zeiteinheit übertragbaren Wärme ausreichend sicherzustellen.
Es ist anzumerken, dass, falls der Ausgabesignalwert (der die Temperatur des aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strö menden Kühlwassers bezeichnet) gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T₂ ist, gerade wenn der Zirkulationskreislauf konfiguriert ist, wie aus 21 ersichtlich ist, und die ECU 19 kann die Temperatur des entlang des Zirkulationskreislaufs zirkulierenden Kühlwassers, der oben beschrieben wurde, erhöhen, indem sie den Kühlwasserheizmechanismus 20 betätigt.
Die nächste Diskussion wird auf einen Fall konzentriert, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine in dem zweiten Vergleichsbeispiel, der auf dem Fahrzeug montiert ist, konstruiert ist, dem Betrieb der Brennkraftmaschine vorübergehend anzuhalten, wenn das Fahrzeug anhält, usw.
Zum Beispiel beurteilt die ECU 19, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 in dem EIN-Zustand des Schalters des Heizsystems für den Insassenraum des Fahrzeugs angehalten ist, ob der Ausgangssignalwert (der die Temperatur des Kühlwassers bezeichnet) des ersten Wassertemperatursensors 17 und/oder des zweiten Wassertemperatursensors 18 höher als die vorbestimmte Temperatur T₂ ist oder nicht.
Die ECU 19 steuert, wenn sie beurteilt, dass die Temperatur des Kühlwassers höher als die vorbestimmte Temperatur T₂ ist, das Strömungswegschaltventil 16, um alle aus viertem Heizschlauch 11d, fünftem Heizschlauch 11e und der ersten Umgehung 13a zu verbinden, und betätigt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10, sondern lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpum pe 14a, und somit, wie aus 22 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → erste Umgehung 13a → Strömungswegschaltventil 16 → fünfter Heizschlauch 11e → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → dritte Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14. Zu der gleichen Zeit ist ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → erste Umgehung 13a → Strömungswegschaltventil 16 → vierter Heizschlauch 11d → Heizkern 12 → dritter Heizschlauch 11c → Kühlwasserheizmechanismus 20 → zweiter Heizschlauch 11b → dritte Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
Wenn die zwei oben beschriebenen Zirkulationskreisläufe konfiguriert sind, werden das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine herausströmt und das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wird, vermischt, und strömen somit in den Heizkern 12.
Als Ergebnis strömt das Kühlwasser hoher Temperatur durch den Heizkern 12, wodurch sich die Leistung des Heizsystems für den Insassenraum des Fahrzeugs nicht verringert, sogar, falls die mechanische Wasserpumpe 10 in den angehaltenen Zustand gerät, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 angehalten wird.
Wenn andererseits der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 in dem EIN-Zustand des Schalters des Heizsystems des Insassenraums des Fahrzeugs angehalten ist, steuert die ECU 19, falls sie beurteilt, dass die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T₂ ist, das Strömungswegschaltventil 16, um den fünften Heizschlauch 11e abzusperren und den vierten Heizschlauch 11d und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und betätigt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und außerdem den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10, sondern lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 arbeite, und somit, wie aus 23 ersichtlich ist, ist dort ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → erste Umgehung 13a → Strömungswegschaltventil 16 → vierter Heizschlauch 11d → Heizkern 12 → dritter Heizschlauch 11c → Kühlwasserheizmechanismus 20 → zweiter Heizschlauch 11b → dritte Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf werden das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben wird, und das Kühlwasser hoher Temperatur, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 aufgewärmt ist, vermischt und strömen somit in den Heizkern 12.
Entsprechend ist es möglich, eine für den Heizkern 12 zum Heizen der Luft zum Heizen des Inneren des Innenraums des Fahrzeugs in einem kurzen Zeitraum benötigte Wärmemenge sicherzustellen, sogar, falls die Temperatur des in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherten Wassers niedrig ist. Die Leistung des Heizsystems für den Insassenraum des Fahrzeugs verschlechtert sich sogar nicht, wenn der Betrieb des Körpers der Brennkraftmaschine 1 unter einem Zustand angehalten wird, bei dem die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist.
Als nächstes wird ein Fall des Speicherns des Kühlwassers hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 beschrieben werden.
Die ECU 19 beurteilt, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine sich in dem Zustand angehaltenen Betriebs befindet, ob der Ausgangssignalwert (der die Temperatur des Kühlwassers bezeichnet) des ersten Wassertemperatursensors 17 und/oder des zweiten Wassertemperatursensors 18 höher als die vorbestimmte Temperatur T₃ ist, oder nicht.
die ECU 19 stellt, wenn sie beurteilt, dass die Temperatur des Kühlwassers höher als die vorbestimmte Temperatur T₃ ist, den gleichen Zirkulationskreislauf wieder in 18 erklärte Zirkulationskreislauf her, d. h., den Kreislauf, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → erste Umgehung 13a → Strömungswegschaltventil 16 → fünfter Heizschlauch 11e → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurch trittsweg 2a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → erster Heizschlauch 11a → dritte Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Zirkulationskreislauf wird die Wärme von dem Zylinderkopf 1a und dem Zylinderblock 1b über die Wandflächen des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2 und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b zu dem Kühlwasser übertragen, wenn das Kühlwasser über den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und den blockseitigen Kühlwasserdurchtritts 2b strömt, mit dem Ergebnis, dass das Kühlwasser hoher Temperatur aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt.
Das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömende Kühlwasser hoher Temperatur strömt über den ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → den ersten Heizschlauch 11a → die dritte Umgehung 13c → die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 → die zweite Umgehung 13b in den Wärmeakkumulationsbehälter 15, und wird in diesem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert.
Entsprechend kann das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, bei dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 ankommen, ohne über den Heizkern 12 usw. zu strömen, und dabei ist die unnotwendige Abstrahlung von Wärme von dem Kühlwasser auf der Route verhindert, die sich von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine zu dem Wärmeakkumulationsbehälter erstreckt. Dies führt zu einer wirkungsvollen Akkumulation der Wärme in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15, die von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine zu dem Kühlwasser übertragen wurde.
Andererseits stellt die ECU 19 in dem Fall, bei dem das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert wird, falls die Temperatur des Kühlwassers gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T₃ ist, den Zirkulationskreislauf als den Kreislauf her, der aus 21 ersichtlich ist, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13b → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → erste Umgehung 13a → Strömungswegschaltventil 16 → vierter Heizschlauch 11d → Heizkern 12 → dritter Heizschlauch 11c → Kühlwasserheizmechanismus 20 → vierter Heizschlauch 11d → dritte Umgehung 13c → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und betätigt dann den Kühlwasserheizmechanismus 20.
In diesem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf erreicht das Kühlwasser hoher Temperatur, das durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 erwärmt wurde, den Wärmeakkumulationsbehälter 15 über den zweiten Heizschlauch 11b, die dritte Umgehung 13c, die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und die zweite Umgehung 13b.
Bei dieser Gelegenheit weist die Route von dem Kühlwasserheizmechanismus 20 zu dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 den Körper 1 der Brennkraftmaschine und den Heizkern 12 nicht auf, so dass die unnotwendige Abstrahlung von Wärme von dem Kühlwasser verhindert ist. Darüber hinaus strömt das Kühlwasser in dem oben beschriebenen Zirkulationskreislauf nicht durch den Körper 1 der Brennkraftmaschine, und somit kommt es nicht vor, dass der Strömungswiderstand des Kühlwassers übermäßig ansteigt.
Folglich sinken weder die Strömungsmenge des in den Wärmeakkumulationsbehälter 15 pro Zeiteinheit strömenden Kühlwassers noch die Menge der durch das Kühlwasser pro Mengeneinheit gehaltenen Wärmemenge. Es ist deswegen wünschenswert, die Menge der Wärme ausreichend sicherzustellen, die in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 pro Zeiteinheit akkumuliert werden kann.
Gemäß der Brennkraftmaschine mit dem oben beschriebenen Wärmeakkumulationssystem sind die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und der Wärmeakkumulationsbehälter 15 zwischen der ersten Umgehung 13a und der dritten Umgehung 13d bereitgestellt, und deswegen parallel mit dem Heizkern 12 in der Strömungsrichtung des Kühlwassers vorgesehen. Es ist deswegen möglich, den Zirkulationskreislauf ausgewählt zu konfigurieren, in dem das Kühlwasser durch lediglich den Körper 1 der Brennkraftmaschine, den Wärmeakkumulationsbehälter 15 und die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 strömt, und den Zirkulationskreislauf, in dem das Kühlwasser durch lediglich den Körper 1 der Brennkraftmaschine, den Kühlwasserheizmechanismus 20 und den Heizkern 12 strömt.
Als Folge kann in dem Fall, bei dem der Körper 1 der Brennkraftmaschine mit dem Kühlwasser hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 versorgt wird, das aus dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 herausströmende Kühlwasser bei dem Körper 1 der Brennkraftmaschine ankommen, ohne über den Heizkern 12 zu strömen. In dem Fall der Versorgung des Heizkerns 12 mit dem Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömt, kann das aus dem Körper 1 der Brennkraftmaschine strömende Kühlwasser bei dem Heizkern 12 ankommen, ohne über die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 und dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 zu strömen.
Es ist anzumerken, dass das Strömungswegschaltventil 16 bei dem Verbindungspunkt zwischen dem vierten Heizschlauch 11d, dem fünften Heizschlauch 11e und der ersten Umgehung 13a in dem Kühlwasserzirkulationssystem in dem zweiten Vergleichsbeispiel angeordnet ist, und ebenfalls bei einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Heizschlauch 11a, dem zweiten Heizschlauch 11b und der dritten Umgehung 13c bereitgestellt sein kann.
<Vierte Ausführungsform>
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 24 diskutiert werden. Hierin wird die Diskussion auf eine unterschiedliche Anordnung von der der oben diskutierten dritten Ausführungsform konzentriert, und die wiederholte Erläuterung der gleichen Konstruktion wird weggelassen.
24 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsroutine zum Vorwärmen zeigt, die durch die ECU 19 ausgeführt wird, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine vor dem Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 vorgewärmt wird. Ein unterschiedlicher Punkt der vierten Ausführungsform von der dritten Ausführungsform ist es, die Zirkulation des Kühlwassers anzuhalten und das Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 zu unterbrechen, bis das Vorwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine 1 vollendet ist, wenn der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b des Körpers der Brennkraftmaschine 1 mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser bei der Gelegenheit des Vorwärmens des Körpers der Brennkraftmaschine 1 gefüllt sind, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist, und wenn das Kühlwasser niedriger Temperatur, das sich davor in dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und einem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b befunden hat, aus dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b abgegeben wird.
Noch genauer verhindert die ECU 19, wenn der Anlasserschalter 21 von dem AUS-Zustand EIN-geschaltet wird, das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms auf den Anlassermotor 100 und das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms auf ein Kraftstoffeinspritzventil, eine Zündkerze usw., die für jeden Zylinder des Körpers der Brennkraftmaschine 1 bereitgestellt sind, und steuert das Strömungswegschaltventil 16, den vierten Heizschlauch 11d abzusperren und den fünften Heizschlauch 11e und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und betätigt außerdem die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
In diesem Fall arbeitet nicht die mechanische Wasserpumpe 10, sondern es arbeitet lediglich die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und somit, wie mit Bezug auf 9 in der dritten Ausführungsform diskutiert wurde, ist ein Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: elektrische Wasserpumpe 14 → zweite Umgehung 13 → Wärmeakkumulationsbehälter 15 → dritte Umge hung 13c → erster Heizschlauch 11a → erster Kühlwasserdurchtrittsweg 4 → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → mechanische Wasserpumpe 10 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → fünfter Heizschlauch 11e → Strömungsrückschaltventil 16 → erste Umgehung 13a → elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14.
Es ist anzumerken, dass einige Eigenschaften des in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a von dem ersten Kühlwasserdurchtrittsweg in dem oben gegebenen Zirkulationskreislauf strömenden Kühlwassers in der folgenden Reihenfolge strömt: kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9, Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → fünfter Heizschlauch 11e.
Wenn diese Zirkulationskreisläufe konfiguriert sind, strömt das von der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 abgegebene Kühlwasser über die zweite Umgehung 13b in den Wärmeakkumulationsbehälter 15, und anstelle von diesem Kühlwasser wird das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegeben.
Das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 abgegebene Wärmeakkumulatorheißwasser strömt innerhalb von dem Körper 1 der Brennkraftmaschine über die dritte Umgehung 13c in den kopfseitigen Kühlerwasserdurchtrittsweg 2a, den ersten Heizschlauch 11a und den ersten Kühlwasserdurchtrittsweg 4, und strömt danach in dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b.
Wenn das Wärmeakkumulatorheißwasser somit in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b des Körpers der Brennkraftmaschine 1 strömt, wird das Kühlwasser niedriger Temperatur anstelle von diesem Kühlwasser, das davor in dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b vorhanden war, in dem dritten Kühlwasserdurchtrittsweg 8 abgegeben.
Als Ergebnis wird in dem Körper 1 der Brennkraftmaschine die Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert wird, zu den Wandflächen des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b übertragen, und dabei der Körper 1 der Brennkraftmaschine vorgewärmt.
Falls das Kühlwasser übrigens damit fortfährt, zu zirkulieren, sogar nachdem das Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert wird, geteilt innerhalb von dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b des Körpers der Brennkraftmaschine 1 geströmt ist, folgt, dass das Wärmeakkumulatorheißwasser, das in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b geströmt ist, aus dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b herausströmt, und nebenbei das Kühlwasser niedriger Temperatur, das einmal aus dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b herausgeströmt ist, wieder in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasser durchtrittsweg 2b hineinströmt. Falls eine solche Erscheinung auftritt, wird die Wärme, die von dem Wärmeakkumulatorheißwasser zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine übertragen wurde, wieder durch das Kühlwasser aufgenommen, mit dem Ergebnis, dass das Vorwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine 1 behindert ist.
Im Gegensatz sind in der vierten Ausführungsform der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser gefüllt, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist, und, gerade wenn das Kühlwasser niedriger Temperatur, das in dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b vorhanden war, aus dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b herausströmt, beendet die ECU 19 den Betrieb der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14.
Das Folgende kann als Verfahren zum Beurteilen beispielhaft gemacht werden, dass der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser gefüllt sind, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist. Ein erstes Verfahren (1) ist, dass eine Zeit (die im Folgenden eine Kühlwasserankunftszeit genannt wird) bis das Wärmeakkumulatorheißwasser in dem Wärmeakkumulatorheißwasser in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geteilt durch die Gesamtheit des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b strömt, seit der Betrieb der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 begonnen wird, zuvor empirisch erhalten wird, und es beurteilt wird, dass der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser gefüllt werden, wenn eine verstrichene Zeit seit dem Beginn des Betriebs der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 14 gleich oder länger als die Kühlwasserankunftszeit wird. Ein zweites Verfahren (2) ist, dass der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b, wie beurteilt wird, mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser gefüllt sind, wenn ein Ausgangssignalwert des zweiten Wassertemperatursensors 18, der stromabwärts von dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b bereitgestellt ist, gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur ist. Ein drittes Verfahren (3) ist, dass der Zylinderkopf 1a oder der Zylinderblock 1b mit einem Temperatursensor entsprechend einer Temperatur des Zylinderkopfs 1a oder des Zylinderblocks 1b gepasst ist, und es beurteilt wird, dass der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser gefüllt sind, wenn ein Ausgangsignalwert dieses Temperatursensors gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert wird.
Wenn es durch eines dieser Verfahren beurteilt wird, dass der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser gefüllt sind, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist, steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, um den vierten Heizschlauch 11d in dem abgesperrten Zustand zu halten, und, nach dem Anhalten des Betriebs der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 15 fährt sie den Körper 1 der Brennkraftmaschine durch das Anwendend es elektrischen Antriebsstroms auf den Anlassermotor 100, das Kraftstoffeinspritzventil und die Zündkerze an.
In diesem Fall wird das Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 durch das Betätigen des Anlassermotors 100 begonnen, und die mechanische Wasserpumpe 10 arbeitet entsprechend mit diesem Kurbeln. Somit, wie mit Bezug auf 10 in der dritten oben diskutierten Ausführungsform erläutert wurde, ist dort der Zirkulationskreislauf ausgebildet, in dem das Kühlwasser in der folgenden Reihenfolge strömt: mechanische Wasserpumpe 10 → blockseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2b → kopfseitiger Kühlwasserdurchtrittsweg 2a → vierter Kühlwasserdurchtrittsweg 9 → Thermostatventil 7 → dritter Kühlwasserdurchtrittsweg 8 → mechanische Wasserpumpe 10. Nämlich ist der Zirkulationskreislauf konfiguriert, in dem das Kühlwasser durch lediglich dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b zirkuliert.
Bei dieser Gelegenheit sind der kopfseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und der blockseitige Kühlwasserdurchtrittsweg 2b voll mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser, das von dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 geliefert wurde, und es folgt deswegen, dass lediglich das Wärmeakkumulatorheißwasser durch den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b zirkuliert, und dass das Kühlwasser niedriger Temperatur nicht in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b strömt.
Als Ergebnis wird die Wärme, die zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine von dem Wärmeakkumulatorheißwasser übertragen wird, nicht durch das Kühlwasser niedriger Temperatur aufgenommen, und das Vorwärmen des Körpers der Brennkraftmaschine 1 ist nicht behindert.
Es ist anzumerken, dass die ECU 19 das Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 bei verschiedenen Zyklen durch das zuerst Betätigen des Anlassermotors 100, wenn der Körper 1 der Brennkraftmaschine angefahren wird, durchführen kann, und darauffolgend das Kraftstoffeinspritzventil betätigen kann.
In diesem Fall wird der Kraftstoff eingespritzt, nachdem das Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 bei verschiedenen Zyklen in einem Zustand durchgeführt wurde, bei dem der Kraftstoff nicht eingespritzt wird, und dann wird der Körper 1 der Brennkraftmaschine angefahren. Wenn das Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 bei verschiedenen Zyklen in dem Zustand durchgeführt wird, bei dem der Kraftstoff nicht eingespritzt wird, passiert es, dass jeder Zylinder des Körpers der Brennkraftmaschine 1 verschiedene Verdichtungstakte durch lediglich Ansaugen aufweist. Als Ergebnis wird die Wandfläche des Zylinderblocks 1b durch die Wärme erwärmt, die entsteht, wenn die angesaugte Luft verdichtet wird, so dass die Wärme der angesaugten Luft nicht durch die Wandfläche des Zylinderblocks 1b aufgenommen wird, nachdem die Kraftstoffeinspritzung begonnen wird.
Hierin wird die Steuerung des Vorwärmens in der sechsten Ausführungsform insbesondere mit Bezug auf 24 erläutert.
24 zeigt eine Routine zur Steuerung des Vorwärmens. Die ECU 19 führt diese Routine zur Steuerung des Vorwärmens mit solch einem Abzug aus, dass der Anlasserschalter 21 aus dem AUS-Zustand EIN-geschaltet wird. Die Routine zur Steuerung des Vorwärmens wird davor in einem ROM der ECU 19 gespeichert.
Die ECU 19 beurteilt zuerst in S2401 in der Routine zur Steuerung des Vorwärmens ob der Anlasserschalter 21 aus dem AUS EIN-geschaltet wurde.
Wenn die ECU 19 in S2401 beurteilt, dass der Anlasserschalter nicht von AUS EIN-geschaltet wurde, beendet sie die Ausführung dieser Routine.
Wenn die ECU 19 andererseits in S2401 beurteilt, dass der Anlasserschalter von AUS EIN-geschaltet wurde, geht sie zu S2402.
In S2402 verhindert die ECU 19 das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms auf den Anlassermotor 100 und das Kraftstoffeinspritzventil ebenfalls, und verhindert dabei die Betätigungen des Anlassermotors 100 und des Kraftstoffeinspritzventils. Die ECO 19 verhindert nämlich das Anfahren des Körpers der Brennkraftmaschine 1 in S2402.
In S2403 steuert die ECU 19 das Strömungswegschaltventil 16, den vierten Heizschlauch 11d abzusperren, und den fünften Heizschlauch 11e und die erste Umgehung 13a miteinander zu verbinden, und betätigt die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14, und versorgt dabei den kopfseitigen Kühlwasser durchtrittsweg 2a und den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b mit dem Wärmeakkumulatorheißwasser, das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeichert ist.
In S2404 gibt die ECU 19 einen Ausgangssignalwert THW des zweiten Wassertemperatursensors 18 ein.
In S2405 beurteilt die ECU 19, ob der Ausgangssignalwert THW, der in S2404 eingegeben wurde, des zweiten Wassertemperatursensors 18 gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur ist.
Die ECU 19 erachtet, wenn sie in S2405 beurteilt, dass der Ausgangssignalwert THW des zweiten Wassertemperatursensors 18 niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, dass das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser nicht geteilt durch die Gesamtheit des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b strömt, und führt die Prozesse nach S2404 und weiter aus.
Während die ECU 19 andererseits erachtet, wenn sie in S2405 beurteilt, dass der Ausgangssignalwert THW des zweiten Wassertemperatursensors 18 gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur ist, dass das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser geteilt durch die Gesamtheit des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b strömt, und weiter zu S2406 geht.
In S2406 hält die ECU 19 die Zirkulation des Kühlwassers durch ein Anhalten der Anwendung des elektrischen Antriebsstroms auf die elektrisch angetriebene Wasserpumpe 14 an.
In S2407 führt die ECU 19 da Kurbeln des Körpers der Brennkraftmaschine 1 durch das Anwenden des elektrischen Antriebsstroms zu dem Anlassermotor 100 durch.
In S2408 erhöht die ECU 19 einen Wert in einem Speicherbereich eines Zählers C, der in einem RAM usw. der ECU 19 voreingestellt ist. Dieser Zähler C zählt ein Verstreichen der Zeit seit dem Beginn des Betriebs des Anlassermotors 100.
In S2409 beurteilt die ECU 19 ob ein Zählwert, der in S2408 aktualisiert wurde, des Zählers C gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, oder nicht.
Die ECU 19 führt wieder den Prozess nach dem Schritt S2408 und weiter aus, wenn sie in Schritt S2409 beurteilt, dass der Zählwert des Zählers C weniger als der vorbestimmte Wert ist.
Während andererseits die ECU 19 zu Schritt S2410 vorangeht, wenn sie in S2409 beurteilt, dass der Zählwert des Zählers C gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, wobei die ECU 19 ein Anwenden des elektrischen Antriebsstroms auf das Kraftstoffeinspritzventil erlaubt, und somit den Körper 1 der Brennkraftmaschine anfährt.
Folglich setzt die ECU 19 den Wert in dem Speicherbereich des Zählers C auf "0" in S2411 zurück, und beendet danach die Ausführung der vorliegenden Routine.
Somit führt die ECU 19 die Routine zur Steuerung der Vorwärmens aus, und aktualisiert dabei eine Wärmeträgerzufuhreinrichtung, einen Wärmeträgerzufuhranhaltemechanismus, eine Kurbeleinrichtung und eine Kraftstoffeinspritzverhinderungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Entsprechend ist unter der Vorwärmsteuerung in der sechsten Ausführungsform die Zirkulation des Kühlwassers gerade angehalten, wenn das in dem Wärmeakkumulationsbehälter 15 gespeicherte Wärmeakkumulatorheißwasser geteilt durch die Gesamtheit des kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2a und des blockseitigen Kühlwasserdurchtrittswegs 2b strömt. Somit kommt es weder vor, dass das Wärmeakkumulatorheißwasser, das zu dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a geliefert wird, und zu dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b, aus dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b herausströmt, noch kommt es vor, dass das Kühlwasser niedriger Temperatur, sobald es einmal aus dem kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b herausgeströmt ist, wieder in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b hineinströmt. Als Folge wird die Wärme, die von dem Wärmeakkumulatorheißwasser zu dem Körper 1 der Brennkraftmaschine übertragen wurde, nicht wieder durch das Kühlwasser aufgenommen.
Außerdem wird unter der Vorwärmsteuerung in der vierten Ausführungsform das Kurbeln des Brennkraftmaschinekörpers 1 in dem Zustand ausgeführt, bei dem die Kraftstoffeinspritzung verhindert ist, und deswegen findet die Verdichtung durch lediglich eine Ansaugung in jedem der Zylinder des Körpers der Brennkraftmaschine 1 statt, und der Zylinderblock 1b wird durch die Wärme aufgewärmt, die erzeugt wird, wenn die angesaugte Luft verdichtet wird. Als Ergebnis werden die Wandflächen der Einlassöffnung und von dem Zylindern des Körpers der Brennkraftmaschine 1 sofort durch einen Multiplikatoreffekt der Wärme des Wärmeakkumulatorheißwassers vorgewärmt, das durch den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2a und dem blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg 2b strömt, und durch die Verdichtung der angesaugten Luft, mit dem Ergebnis, dass eine Temperatur der angesaugten Luft und eine Temperatur eines Verdichtungsendes ansteigen. Deswegen wird die Kraftstoffverdampfung beschleunigt, und eine Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs steigt. Dann ist es möglich, eine Menge des Kraftstoffs zu reduzieren, die an der Wandfläche anhaftet, die Verbrennung zu stabilisieren, eine Anlasseigenschaft zu verbessern und eine Zeit für den Betrieb des Aufwärmens zu senken.
Es ist anzumerken, dass die Diskussion der Routine zur Steuerung des Vorwärmens in der sechsten Ausführungsform gemacht wurde, indem das Beispiel des Zählens der verstrichenen Zeit seit dem Beginn des Betriebs des Anlassermotors 100 und das Durchführen des Kurbelns ausgehend von lediglich der Ansaugung bis die verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeit erreicht gegeben wurde. Es kann aber ebenfalls eine gesamte Summe der Anzahl der Umdrehungen der Kurbelwelle von dem Beginn der Betätigung des Anlassermotors 100 und das Durchführen des Kurbelns ausgehend von lediglich der Ansaugung gezählt werden, bis die gesamte Summe einen vorbestimmten Wert erreicht.
Außerdem wurde die Brennkraftmaschine in der vierten Ausführungsform als Körper beispielhaft dargestellt, der mit der Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung versorgt wird. Der mit Wärme versorgte Körper ist jedoch nicht auf die Brennkraftmaschine begrenzt, sondern kann ebenfalls ein Elektromotor, eine Batterie, ein Getriebe usw. sein.
Offenbart ist eine Technologie, die in der Lage ist, einen Heizkern 12 oder ein Wärmeakkumulationssystem 15 oder einen Körper 1 der Brennkraftmaschine wirkungsvoll mit einem durch einen Kühlwasserheizmechanismus 20 vorgewärmten Kühlwasser zu versorgen, indem eine unnotwendige Abstrahlung von Wärme von dem Kühlwasser in einer Brennkraftmaschine verhindert wird, mit dem Wärmeakkumulationssystem. Die Brennkraftmaschine mit dem Wärmeakkumulationssystem weist eine erste Wärmeträgerzirkulationsroute auf, auf der der Wärmeträger durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 zirkuliert und den Heizkern 12 unter Ausschluss des Körpers der Brennkraftmaschine 1 zirkuliert, eine zweite Wärmeträgerzirkulationsroute, auf der der Wärmeträger durch den Kühlwasserheizmechanismus 20 und das Wärmeakkumulationssystem 15 unter Auslassung des Körpers der Brennkraftmaschine 1 zirkuliert, und eine Wärmeträgerzirkulationsroute, auf der der Wärmeträger durch das Wärmeakkumulationssystem 15 und dem Körper 1 der Brennkraftmaschine zirkuliert, und in der Lage ist, diese Routen geeignet auszuwählen.

Claims

Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem, mit: einem Brennkraftmaschinenkörper (1), der durch das Zirkulieren eines Wärmeträgers gekühlt oder erwärmt wird; einem Heizkern (12) zum Austauschen der Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Luft zum Erwärmen eines Inneren eines Fahrzeugraums; einem Wärmeakkumulationssystem (15) zum Zurückhalten des Wärmeträgers in einer Weise, dass die Wärme behalten wird; einer Wärmeträgerheizeinrichtung (20) zum Heizen des Wärmeträgers; einem Pumpmechanismus (14) zum Zuführen des Wärmeträgers; einer ersten Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch die Wärmeträgerheizeinrichtung (20) und den Heizkern (12) erstreckt, ohne sich durch den Brennkraftmaschinenkörper (1) zu erstrecken; einer zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch die Wärmeträgerheizeinrichtung (20) und das Wärmeakkumulationssystem (15) erstreckt, ohne sich durch den Brennkraftmaschinenkörper (1) zu erstrecken; und einer dritten Wärmeträgerzirkulationsroute, die sich in Zirkulation durch den Brennkraftmaschinenkörper (1) und das Wärmeakkumulationssystem (15) erstreckt, wobei die Wärmeträgerheizeinrichtung (20), der Heizkern (12), der Pumpmechanismus (14) und das Wärmeakkumulationssystem (15) auf einer Route vorgesehen sind, die der ersten Wärmeträgerzirkulationsroute und der zweiten Wärmeträgerzirkulationsroute gemeinsam ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeträgerheizeinrichtung (20), der Heizkern (12), der Pumpmechanismus (14) und das Wärmeakkumulationssystem (15) in Serie in dieser Folge in einer Strömungsrichtung des Wärmeträgers vorgesehen sind.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Wärmeträgerzirkulationsroute die zweite Wärmeträgerzirkulationsroute und die dritte Wärmezirkulationsroute miteinander eine gemeinsame Route aufweisen und der Pumpmechanismus (14) zum Zuführen des Wärmeträgers durch Druck auf der gemeinsamen Route vorgesehen ist.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 1, außerdem umfassend einen ersten abkürzenden Durchtrittsweg (13), der sich stromabwärtiger in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers abzweigt als das Wärmeakkumulationssystem (15), und mit einem stromaufwärtigen Punkt der Wärmeträgerheizeinrichtung (20) verbunden ist, um eine Route zu konfigurieren, die sich in Zirkulation durch die Wärmeträgerheizeinrichtung (20), den Heizkern (12), den Pumpmechanismus (14) und das Wärmeakkumulationssystem (15) erstreckt.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 1, außerdem mit einem zweiten abkürzenden Durchtrittsweg (25), der stromabwärtiger in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers als die Wärmeträgerheizeinrichtung (20) abzweigt, und mit einem stromaufwärtigen Punkt des Pumpmechanismus (14) verbunden ist und den Heizkern (12) umgibt.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 1, wobei der Heizkern und das Wärmeakkumulationssystem parallel zueinander in der Strömungsrichtung des Wärmeträgers vorgesehen sind, und die erste Wärmeträgerzirkulationsroute und die zweite Wärmeträgerzirkulationsroute so angeordnet sind, dass eine Route, die sich in Zirkulation durch den Pumpmechanismus (14), das Wärmeakkumulationssystem (15), die Wärmeträgerheizeinrichtung (20) und den Heizkern (12) erstreckt, ohne sich durch den Brennkraftmaschinenkörper (1) zu erstrecken, ausgebildet werden kann.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 1, außerdem mit: Wärmeträgerströmungsdurchtrittswegen (2a, 2b), die in einem Zylinderkopf (1a) und einem Zylinderblock (1b) der Brennkraftmaschine ausgebildet sind, um einen Wärmeträger durchströmen zu lassen; einer Wärmeträgerzufuhreinrichtung zum Zuführen des Wärmeträgers in das Wärmeakkumulationssystem (15) zu dem Wärmeträgerströmungsdurchtrittsweg (2a) von zumindest dem Zylinderkopf (1a) der Brennkraftmaschine, wenn oder bevor die Brennkraftmaschine angefahren wird; und einer Wärmeträgerzufuhranhalteeinrichtung zum Anhalten der Zufuhr des Wärmeträgers zu dem Wärmeträgerströmungsdurchtrittsweg von dem Wärmeakkumulationssystem (15), wenn ein vorbestimmter Zustand eingeführt ist, nachdem die Wärmeträgerzufuhreinrichtung begonnen hat, den Wärmeträger zuzuführen.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 6, wobei die Wärmeträgerzufuhreinrichtung einen Wärmeträgerdurchtrittsweg zum Verbinden des Wärmeträgerströmungsdurchtrittswegs mit dem Wärmeakkumulationssystem (15) und dem Pumpmechanismus (14) aufweist, die unabhängig von der Brennkraftmaschine arbeiten, um den Wärmeträger durch in dem Wärmeträgerdurchtrittsweg vorhandenen Druck zuzuführen, und der Wärmeträger in dem Wärmeakkumulationssystem (15) zu dem Wärmeträgerströmungsdurchtrittsweg durch das Betätigen des Pumpmechanismus (14) zugeführt wird, bevor die Brennkraftmaschine angefahren wird.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 6, außerdem mit einer Kraftstoffeinspritzverhinderungseinrichtung zum Verhindern einer Kraftstoffeinspritzung der Brennkraftmaschine während der Zufuhr des Wärmeträgers durch die Wärmeträgerzufuhreinrichtung zu dem Wärmeträgerströmungsdurchtrittsweg von dem Wärmeakkumulationssystem (15).
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 6, außerdem mit einer Kurbeleinrichtung zum Beginnen des Kurbelns der Brennkraftmaschine, nachdem die Wärmeträgerzufuhranhalteeinrichtung die Zufuhr des Wärmeträgers zu dem Wärmeträgerströmungsdurchtrittsweg von dem Wärmeakkumulationssystem angehalten hat.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 9, außerdem mit einer Kraftstoffeinspritzverhinderungseinrichtung zum Verhindern der Kraftstoffeinspritzung der Brennkraftmaschine während eines vorbestimmten Zeitraums seit die Kurbeleinrichtung das Kurbeln der Brennkraftmaschine begonnen hat.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 6, wobei die Wärmeträgerzufuhranhalteeinrichtung die Wärmeträgerzufuhreinrichtung anhält, den Wärmeträger zuzuführen unter der Bedingung, dass die Temperatur der Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Temperatur oder höher erreicht.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 6, wobei die Wärmeträgerzufuhranhalteeinrichtung die Wärmeträgerzufuhreinrichtung anhält, den Wärmeträger zuzuführen, unter der Bedingung, dass eine vorbestimmte Zeit verstreicht, seit die Wärmeträgerzufuhreinrichtung die Zufuhr des Wärmeträgers begonnen hat.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 1, außerdem mit: einem Wärmeträgerströmungskreislauf zum Zirkulieren des Wärmeträgers über den Brennkraftmaschinenkörper (1) und den Heizkern (12); eine mit dem Wärmeträgerströmungskreislauf verbundene Umgehung, um den Heizkern (12) zu umgehen; wobei das Wärmeakkumulationssystem (15) und der Pumpmechanismus (14) auf dem Bypass bereitgestellt sind.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 13, außerdem mit einem Abschaltemechanismus zum Abschalten einer Strömung des Wärmeträgers in die Umgehung und/oder den Heizkern (12).
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 13, wobei das Wärmeakkumulationssystem (15) eine Wärmeträgereinströmungsöffnung (15c) aufweist, über die der Wärmeträger in das Wärmeakkumulationssystem (15) strömt, und eine Wärmeträgerausströmöffnung (15d) über die der Wärmeträger in dem Wärmeakkumulationssystem (15) ausströmt und die Wärmeträgereinströmungsöffnung (15c) und/oder die Wärmeträgerausströmöffnung (15d) mit einem Gegenstromverhinderungsmechanismus zum Verhindern eines Gegenstroms des Wärmeträgers bereitgestellt ist.
Brennkraftmaschine mit einem Wärmeakkumulationssystem nach Anspruch 13, wobei die Brennkraftmaschine einen kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg (2a) aufweist, entlang von dem der Wärmeträger durch einen Zylinderkopf (1a) strömt, und einen blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg (2b) entlang von dem der Wärmeträger durch einen Zylinderblock (1b) strömt, und das Wärmeakkumulationssystem (15) und der Pumpmechanismus (15) so konstruiert sind, wenn die Brennkraftmaschine vor dem Anfahren der Brennkraftmaschine vorgeheizt wird, dass der Wärmeträger, der in dem Wärmeakkumulationssystem (15) zurückgehalten ist, in den kopfseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg (2a) strömt und folglich in den blockseitigen Kühlwasserdurchtrittsweg (2b) strömt.