(57)【要約】本発明は、冷却システム内で冷却媒体を循環させるために設けられた少なくとも１つの冷却媒体ポンプ（３０）及び、少なくとも１つの主冷却器入口（１１）と少なくとも１つの主冷却器出口（１２）とを有する主冷却器（１０）を備え、前記主冷却器入口（１１）が少なくとも一時的に、冷却すべき内燃機関（２０）の冷却媒体出口ポート（２４）に連通する一方、前記主冷却器出口（１２）が前記内燃機関（２０）の冷却媒体入口ポート（２３）に連通する形式の、自動車用の冷却システムに関する。本発明は、冷却すべき少なくとも１つの第１付属ユニット（６０，８０）が、内燃機関（２０）及び／又は主冷却器（１０）に対して並列に接続されていることを提案する。
2004515715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却システム内で冷却媒体を循環させるために設けられた少なくとも１つの冷却媒体ポンプ（３０）及び、少なくとも１つの主冷却器入口（１１）と少なくとも１つの主冷却器出口（１２）とを有する主冷却器（１０）を備え、前記主冷却器入口（１１）が少なくとも一時的に、冷却すべき内燃機関（２０）の冷却媒体出口ポート（２４）に連通する一方、前記主冷却器出口（１２）が前記内燃機関（２０）の冷却媒体入口ポート（２３）に連通する形式の、自動車用の冷却システムにおいて、冷却すべき少なくとも１つの第１付属ユニット（６０，８０）が、内燃機関（２０）及び／又は主冷却器（１０）に対して並列に接続されていることを特徴とする、自動車用の冷却システム。
【請求項２】
冷却すべき少なくとも１つの第２付属ユニット（７０）が設けられており、前記の第２付属ユニットが付加冷却器（１５）を介して冷却システムに接続されている、請求項１記載の冷却システム。
【請求項３】
第１付属ユニット（６０）が電気機械である、請求項１又は２記載の冷却システム。
【請求項４】
第２付属ユニット（７０）が回路装置（７０）である、請求項１から３までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項５】
第１付属ユニット（６０）がスタータ発電機であり、かつ第２付属ユニット（７０）が、前記スタータ発電機に配設されたパワー電子回路装置である、請求項１から４までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項６】
主冷却器入口（１１）と内燃機関の冷却媒体出口ポート（２４）との間に混合弁（５０）が設けられており、該混合弁が短絡導管（１０６）を介して冷却媒体ポンプ（３０）の吸込み側（３３）に接続しており、かつ第１付属ユニット（６０，８０）が前記混合弁（５０）と前記内燃機関の冷却媒体出口ポート（２４）との間に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項７】
主冷却器入口（１１）と内燃機関の冷却媒体出口ポート（２４）との間に混合弁（５０）が設けられており、該混合弁が短絡導管（１０６）を介して冷却媒体ポンプ（３０）の吸込み側（３３）に接続しており、かつ第１付属ユニット（６０，８０）が前記混合弁（５０）と前記主冷却器入口（１１）との間に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項８】
第１付属ユニットが冷却媒体ポンプ（３０）の吐出側（３４）に接続されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項９】
付加冷却器（１５）が、冷却媒体ポンプ（３０）の吐出側（３４）に接続された少なくとも１つの付加冷却器入口（１６）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１０】
付加冷却器（１５）が、第２付属ユニット（７０）に接続された少なくとも１つの付加冷却器出口（１７）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１１】
付加冷却器出口（１７）が１つの弁（７２）を介して第２付属ユニット（７０）に接続されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１２】
第２付属ユニット（７０）に感温センサ（７１）が配設されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１３】
弁（７２）が、感温センサ（７１）によって検出された温度に関連して作動される、請求項１から１２までのいずれか１項記載のの冷却システム。
【請求項１４】
冷却媒体ポンプ（３０）の吐出仕事量が、感温センサ（７１）によって検出された温度に関連している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１５】
冷却媒体ポンプ（３０）の吐出仕事量が、内燃機関の回転数には無関係に制御可能又は調整可能である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１６】
冷却媒体ポンプ（３０）が電気的な冷却媒体ポンプである、請求項１から１５までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１７】
主冷却器（１０）及び／又は付加冷却器（１５）には少なくとも１つの冷却器ファン（４５）が配設されており、かつ、感温センサ（７１）によって検出された温度が、前記冷却器ファン（４５）の制御又は調整時に考慮される、請求項１から１６までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１８】
弁（７２）の作動が、制御形式に基づいて行われる、請求項１から１７までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項１９】
第２付属ユニット（７０）が、冷却媒体ポンプ（３０）の吸込み側（３３）に接続されている、請求項１から１８までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項２０】
内燃機関及び／又は主冷却器（１０）に対して並列接続された、冷却すべき第１付属ユニット（８０）がオイル冷却器である、請求項１から１９までのいずれか１項記載の冷却システム。
【請求項２１】
第１付属ユニット（６０，８０）には弁（８１）が配設されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野：
本発明は、冷却システム内で冷却媒体を循環させるために設けられた少なくとも１つの冷却媒体ポンプ及び、少なくとも１つの主冷却器入口と少なくとも１つの主冷却器出口とを有する主冷却器を備え、前記主冷却器入口が少なくとも一時的に、冷却すべき内燃機関の冷却媒体出口ポートに連通する一方、前記主冷却器出口が前記内燃機関の冷却媒体入口ポートに連通する形式の、自動車用の冷却システムに関する。
【０００２】
背景技術：
内燃機関において冷却が必要になるのは一般に、シリンダ内部において高熱ガスに接触する面及び該面の潤滑が、発生温度に対して或る限度範囲内でしか損傷無しに耐えることができないという事実に基づいている。点火時には２０００℃以上の温度が発生しはするが、シリンダ内部では２つの点火間に冷却期が介在し、該冷却期が例えば掃気、膨張行程或いは燃料気化時の熱抽出によって惹起されるので、全体としては著しく低い平均温度が生じることになる。点火栓、噴射ノズル、前室、排気弁、ピストンクラウン等々のような構成部分は、特に高い平均温度に耐えねばならず、従ってこのような構成部分は、高い耐熱強度の材料から製作されると共に、優れた熱導出手段、特別の冷却手段を備えている。それ故にこの熱導出のために冷却システムが使用され、該冷却システムにおいて冷却媒体は、少なくともシリンダ及びシリンダヘッドを包囲する冷却水室を通流した上で、冷却器を介して熱を少なくとも部分的に周辺外気に放出する。
【０００３】
図１は、明細書冒頭で述べた形式の、従来技術の冷却システムの概略構成図である。冷却器１０は冷却器入口１１と冷却器出口１２を有している。冷却すべき内燃機関２０は冷却媒体入口ポート２３と冷却媒体出口ポート２４を有し、しかも該冷却媒体出口ポートは導管１０１，１０２並びに混合弁５０を介して冷却器入口１１に接続されている。冷却媒体を循環させるために冷却媒体ポンプ３０が設けられており、該冷却媒体ポンプの吐出側３４は、導管１０５を介して内燃機関２０の冷却媒体入口ポート２３に接続されている。冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３は、導管１０３，１０４を介して冷却器１０の冷却器出口１２に接続されている。例えばサーモスタット弁によって構成することのできる混合弁５０並びに短絡導管１０６を介して、冷却媒体出口ポート２４は、冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３に接続可能である。混合弁５０の位置に応じて、冷却媒体出口ポート２４から流出する冷却媒体は、専ら又は部分的に冷却器入口１１に供給されるか、或いは短絡導管１０６を介して専ら又は部分的に冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３に供給される。従って混合弁５０によって、内燃機関２０を通流する冷却媒体の温度を調節することが可能である。更に図１では、ここでは詳説を省いた補償タンク４０が図示されており、該補償タンクは導管１０８を介して冷却器入口１１に、また導管１０７を介して冷却器出口１２に接続されている。更に冷却器ファン４５が設けられており、該冷却器ファンは、空気流を冷却器１０にへ導き、これによって熱を所望のように冷却器１０を介して周辺外気に放出できるようにするために使用される。前記冷却器ファン４５は例えば冷却媒体温度に関連して、かつ／又は車両速度、ひいては走行風に関連して調節又は制御することができる。
【０００４】
最近の車両では、種々の機関付属ユニット（以下、これを略して付属ユニットと呼ぶ）が使用され、該付属ユニットは例えば電気機械、オイル冷却器、コンプレッサなどから成ることができる。大抵の場合、このような付属ユニットは、内燃機関と同様にそれ自体を冷却する必要がある。従って特にオートマティック・トランスミッション・オイル用のオイル冷却器もしくはオイル／水熱交換器に関連して、特別の冷却器区分から取出された冷却媒体を内燃機関へ向かって移送する以前に、該冷却媒体をオイル／水熱交換器に供給することが、すでに提案されている。そればかりでなく例えば車両暖房装置を、同じく冷却媒体循環路に接続することも慣用されており、その場合付加的な冷却媒体ポンプを暖房システムの領域内に設けることも可能である。
【０００５】
発明の開示：
本発明の冷却システムでは、冷却すべき少なくとも１つの第１付属ユニットを、内燃機関及び／又は主冷却器に対して並列に接続したことによって、付加的な冷却媒体ポンプを必要とすること無しに、かつ内燃機関によって加熱された冷却媒体を前記付属ユニットに供給すること無しに、或いは、前記付属ユニットによって加熱された冷却媒体を内燃機関に供給すること無しに、前記付属ユニットを冷却することが可能になる。
【０００６】
更に本発明の冷却システムの特に有利な実施形態では、冷却すべき少なくとも１つの第２付属ユニットが設けられており、前記の第２付属ユニットが付加冷却器を介して冷却システムに接続されている。付加冷却器の使用によって、冷却すべき第２付属ユニットを、機関の温度レベルとは異なった温度で、例えば著しく低い温度で、運転することが可能になる。
【０００７】
本発明の冷却システムでは、第１付属ユニットは電気機械、例えば発電機、スタータ、（付加的な）駆動モータ又はスタータ発電機であることができる。
【０００８】
例えば第２付属ユニットが電気回路装置である場合、大抵は、この回路装置を内燃機関よりも著しく低い温度範囲で運転することが必要になる。本発明の特に有利な実施形態では、第１付属ユニットは、電気機械、特にスタータ発電機であり、かつ第２付属ユニットは、前記スタータ発電機に配設されたパワー電子回路装置である。スタータ発電機は、慣用のスタータの機能と、慣用のダイナモもしくは慣用のジェネレータの機能を合体している。スタータ発電機は、比較的強い熱源を成しているので、大抵の場合冷却する必要がある。該スタータ発電機は往々にして、内燃機関を冷却するために使用される冷却媒体と同等の温度で運転されることがあるので、内燃機関及び／又は主冷却器に対して並列接続することは特に有利である。またスタータ発電機に概ね必然的に配設されるパワー電子回路装置も大抵の場合、該回路装置を形成する構成素子の損傷を回避するために冷却する必要がある。勿論、内燃機関を冷却するために慣用される冷却媒体温度は、このようなパワー電子回路装置のためには概ね高すぎる。従って、スタータ発電機に配設されたパワー電子回路装置が、付加冷却器を介して冷却システムに接続されており、こうしてパワー電子回路装置が、内燃機関の冷却のために使用される冷却媒体よりも著しく低い温度範囲で動作できるようにするのが特に有利である。
【０００９】
本発明による冷却システムの１実施形態では、主冷却器入口と内燃機関の冷却媒体出口ポートとの間に混合弁が設けられており、該混合弁は、それ自体公知のように、短絡導管を介して冷却媒体ポンプの吸込み側に接続しており、かつ第１付属ユニットは前記混合弁と前記内燃機関の冷却媒体出口ポートとの間に接続されている。本実施形態では第１付属ユニットの放熱は、内燃機関の暖機運転期中に、該内燃機関をより迅速に加熱するために使用することができる。この目的のために混合弁は、主冷却器への冷却媒体供給を完全に又は部分的に閉止するので、内燃機関から還流する冷却媒体も、第１付属ユニットを通流する冷却媒体も共に、短絡導管を介して、冷却媒体ポンプの吸込み側に供給されることになる。
【００１０】
本発明による冷却システムの別の実施形態では同じく、主冷却器入口と内燃機関の冷却媒体出口ポートとの間に混合弁が設けられており、該混合弁は短絡導管を介して冷却媒体ポンプの吸込み側に接続している。しかし本実施形態では更に、第１付属ユニットは前記混合弁と主冷却器入口との間に接続されている。本実施形態は、第１付属ユニットを、内燃機関よりも低い温度で運転することを可能にする。勿論、本実施形態では第１付属ユニットの放熱は、内燃機関の暖機運転期を短縮するためには条件付きでしか活用できない。この条件付き活用は、第１付属ユニットを通流する冷却媒体が主冷却器を通ってしか内燃機関の冷却路内へ還流できないことに起因する。
【００１１】
殊に有利には、第１付属ユニットは冷却媒体ポンプの吐出側に接続されている。この構成手段によって、いずれにしても存在している冷却媒体ポンプが所要の冷却媒体体積流を発生することが保証されるので、大抵の場合、付加的な冷却媒体ポンプを省くことが可能になる。
【００１２】
冷却すべき少なくとも第２の付属ユニットが設けられて、付属冷却器を介して冷却システムに接続されているような実施形態では、付加冷却器が、冷却媒体ポンプの吐出側に接続された少なくとも１つの付加冷却器入口を有しているのが有利である。この構成手段によって、冷却媒体を充分な圧力で付加冷却器を通流させることが保証される。
【００１３】
冷却すべき少なくとも１つの第２付属ユニットが設けられて、付加冷却器を介して冷却システムに接続されている限り、本発明による冷却システムの特に有利な実施形態では、付加冷却器が、１つの弁を介して第２付属ユニットに接続されている少なくとも１つの付加冷却器出口を有している。前記弁によって、第２付属ユニットを通流する冷却媒体体積流を左右することが可能になる。この構成手段によって例えば、第２付属ユニットを、内燃機関よりも著しく低い温度で運転すること、しかも第２の特定温度範囲内で運転することが可能である。このように第２の特定温度範囲を設けることが有利になるのは、例えば第１付属ユニットがスタータ発電機から成り、かつ第２付属ユニットが、前記スタータ発電機に配設されたパワー電子回路装置から成っている場合である。この場合例えば、スタータ発電機自体を内燃機関とほぼ同等の温度範囲内で運転する一方、所属のパワー電子回路装置は著しく低い温度範囲で運転し、ひいては該パワー電子回路装置の構成素子を熱的損壊又は不利な影響から防護することが可能になる。
【００１４】
特にこれに関連して、つまり第２付属ユニットがパワー電子回路装置である場合、本発明による冷却システムの有利な実施形態では、第２付属ユニットには感温センサが配設されている。第２付属ユニットがパワー電子回路装置から成っている限り、例えば感温センサは、電子装置の熱的に最重要な部位に組込まれる。
【００１５】
感温センサが設けられている限り、例えば第２付属ユニットに前置された弁を、前記感温センサによって検出された温度に関連して作動することが可能である。この目的のために、適当な制御装置及び／又は調整装置を設けることが可能である。第２付属ユニットが、パワー電子回路装置又はその他何らかの回路装置から成っている場合には、例えば制御装置及び／又は調整装置を前記回路装置内に組込むことが可能である。勿論また、相応の制御装置及び／又は調整装置を、第２付属ユニットとは別個に設けておくことも可能である。
【００１６】
本発明の冷却システムでは、冷却媒体ポンプの吐出仕事量が、感温センサによって検出された温度に関連するようにすることができる。冷却媒体ポンプの吐出仕事量のこのような温度従変性は、問題になる全温度範囲にわたって、或いは特定の温度範囲に対して設けることができる。例えば第２付属ユニットの温度が、この第２付属ユニットに配設された弁が全開されているにも拘わらず、過度に高いことが感温センサを介して検出される場合には、冷却媒体ポンプは前記手段によって作動制御されて、該冷却媒体ポンプの吐出仕事量を高めることが可能である。
【００１７】
更に本発明の冷却システムでは付加的にか又は択一的に、冷却媒体ポンプの吐出仕事量を、内燃機関の回転数には無関係に制御可能又は調整可能にすることも可能である。
【００１８】
特にこれに関連した実施形態では、冷却媒体ポンプを電気的な冷却媒体ポンプとして構成することも考えられる。
【００１９】
主冷却器及び／又は付属冷却器には、それ自体公知の少なくとも１つの冷却器ファンを配設するのが有利である。主冷却器の空間的な配置、かつ場合によっては付加冷却器の空間的配置に応じて、共通の冷却器ファンを設けること又は各冷却器にそれぞれ別個の冷却器ファンを配設しておくことも可能である。これに関連した本発明の冷却システムの有利な実施形態では、感温センサによって検出された温度が、前記冷却器ファンの制御又は調整時に考慮されるようにする。勿論また別の感温センサ又はその他のセンサを設け、その計測信号を、冷却器ファンの制御又は調整のため、或いは冷却システムのその他の構成要素の制御又は調整のために使用することも可能である。
【００２０】
しかし本発明の有利な実施形態では、弁の作動を制御方式に基づいて行うことも可能である。
【００２１】
更にまた第２付属ユニットを、冷却媒体ポンプの吸込み側に接続しておくことも可能である。第２付属ユニットの冷却媒体出口が冷却媒体ポンプの吸込み側に接続されている場合には、第２付属ユニットから流出する冷却媒体を、主冷却器から流出する冷却媒体に供給することが可能である。この手段が特に有利になるのは、第２付属ユニットから流出する冷却媒体の温度が、内燃機関の冷却を可能にするほど依然として低い場合である。
【００２２】
本発明の冷却システムの全実施形態において、内燃機関及び／又は主冷却器に対して並列接続された、冷却すべき第１付属ユニットをオイル冷却器として構成することができ、その場合、第１付属ユニットをオイル冷却器として構成したことによって、その他の第１付属ユニット、例えばスタータ発電機を同じく並列接続することが排除されることはない。
【００２３】
本発明の冷却システムでは、第１付属ユニットの特別の構成手段如何に関わり無く、第１付属ユニットに１つの弁を配設しておくことが可能である。これは特に、すでに述べた例、すなわち第１付属ユニットをスタータ発電機及び／又はオイル冷却器によって構成した例について当て嵌まる。
【００２４】
発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００２５】
なお以下に説明する図２〜図５に基づく諸実施形態のシステム構成部分は少なくとも大体において等しい。
【００２６】
図２〜図５に示した本発明の冷却システムの実施形態では冷却システムは、主冷却器入口１１と主冷却器出口１２とを有する主冷却器１０を備えている。該主冷却器１０に近接して、総体的に符号４５で示した冷却器ファンが配置されている。該冷却器ファン４５は、送風羽根４６並びに、該送風羽根４６を回転させる冷却器ファンモータ４７を備えている。ここでは詳細な説明を省いた補償タンク４０は導管１０８を介して主冷却器入口１１に接続されており、かつ導管１０７を介して主冷却器出口１２に接続されている。冷却システムは一次的には内燃機関２０を冷却するために使用される。内燃機関２０はシリンダヘッド２１とエンジンブロック２２を有している。内燃機関２０の冷却媒体入口ポート２３並びに冷却媒体出口ポート２４は共に概略的に示されている。内燃機関２０の冷却媒体出口ポート２４は、導管１０１、混合弁５０及び導管１０２を介して主冷却器入口１１と連通している。前記混合弁５０は例えば、それ自体公知のサーモスタット弁によって構成することができる。内燃機関２０の冷却媒体入口ポート２３は導管１０５を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に連通している。冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３は導管１０３及び導管１０４を介して主冷却器出口１２に連通している。混合弁５０には短絡導管１０６が配設されており、しかも内燃機関の冷却媒体出口ポート２４は導管１０１、混合弁５０、短絡導管１０６、導管１０４（図５の実施形態の場合は除く）、冷却媒体ポンプ３０及び導管１０５を介して冷却媒体入口ポート２３に連通可能である。従って例えばサーモスタット弁の形の混合弁５０を介して内燃機関２０の運転温度を調整又は制御することが可能である。例えば内燃機関２０の暖機運転期中、主冷却器１０への冷却媒体供給は、混合弁５０によって完全に又は部分的に閉止されるので、冷却媒体が主冷却器１０を通って導かれる場合よりも迅速に内燃機関２０の運転温度に到達することが可能になる。更に内燃機関２０のシリンダヘッド２１は、暖房接続ポート２５を有している。内燃機関２０によって加熱された冷却媒体を、前記暖房接続ポート２５から取出すことが可能である。該暖房接続ポート２５は導管１０９を介して暖房熱交換器３５に連通している。暖房熱交換器３５を通して、適当な手段によって空気流が導かれ、該空気流は例えば、車室を暖房するために設けられている。運転席室の温度及び同乗者室の温度を種々異なった温度に調整できるようにするために、暖房熱交換器３５には２つの出口が配設されており、両出口のうち第１出口は第１暖房弁３６を、また第２出口は第２暖房弁３７を有している。第１暖房弁３６と第２暖房弁３７とを介して、暖房熱交換器３５の異なった区分を通流する冷却媒体量に影響を及ぼすばかりでなく、左手の車両側温度もしくは右手の車両側温度に影響を及ぼすことが可能である。第１暖房弁３６は導管区分１１３を介して、また第２暖房弁３７は導管区分１１２を介して、加熱媒体ポンプ３２の吸込み側に接続されている。該加熱媒体ポンプ３２の吐出側は、導管区分１１４を介して冷却媒体ポンプ３０の吸込み側に接続されている。図示例では加熱媒体と冷却媒体は同一の媒体によって形成されている。内燃機関２０の暖房接続ポート２５は導管区分１１０を介して更にワイパ用洗浄水熱交換器３９の加熱媒体入口に接続している。ワイパ用洗浄水熱交換器３９は、洗浄水タンク３８内の液体を加熱して、これによって洗浄水システム（図示せず）の凍結を防止するために設けられている。ワイパ用洗浄水熱交換器３９の出口は、導管区分１１１を介して同じく加熱媒体ポンプ３２の吸込み側３３に接続している。
【００２７】
図２に示した実施形態によれば、スタータ発電機として構成された第１の付属ユニット６０は、内燃機関２０及び主冷却器１０に対して並列に接続されている。スタータ発電機６０の冷却媒体流はその場合、導管区分１１５を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続されている。スタータ発電機６０の冷却媒体出口は導管区分１１６を介して、混合弁５０と内燃機関２０の冷却媒体出口ポート２４との間に接続されている。類似の形式で別の第１の付属ユニット８０がオイル冷却器として、内燃機関２０と主冷却器１０に対して並列に接続されており、しかも該付属ユニット８０の冷却媒体入口が、導管区分１１７を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続しているのに対して、付属ユニット８０の冷却媒体出口は導管区分１１８を介して混合弁５０と内燃機関２０の冷却媒体出口ポート２４との間に接続されている。前記導管区分１１８内にはこの場合、付属ユニット８０への冷却媒体の供給を調整することのできる弁８１が設けられている。本実施形態において２つの付属ユニットを設けることはオプショナルな問題であるので、導管区分１１７，１１８は破線で図示されている。スタータ発電機６０とオイル冷却器８０を冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続したことによって、両付属ユニット６０，８０は、別の冷却媒体ポンプを必要とすることなしに冷却することができる。図２に示した本発明の冷却システムの実施形態によって得られる利点は、主冷却器１０への冷却媒体の供給を、混合弁５０によって全体的又は部分的に閉止することによって、スタータ発電機６０の放熱を、内燃機関２０の暖機運転期中に内燃機関２０をより迅速に加熱するために利用できる点にある。オイル冷却器８０に配設された弁８１は、例えば、オイル冷却器８０への冷却媒体供給を、場合によっては弁８１を介して制限することによって、オイル冷却器８０を内燃機関２０よりも高い温度で運転することを可能にする。
【００２８】
次に図３に基づく冷却システムを説明するが、ここでは、図２〜図５の実施形態に共通のシステム構成部分に関する重複説明は避け、顕著な相違点の説明のみに留めることにする。図３に示した本発明の冷却システムの第２実施形態では、冷却すべき第１の付属ユニット８０はオイル冷却器として内燃機関２０及び主冷却器１０に対して並列に接続されている。オイル冷却器８０には、該オイル冷却器８０を、場合によっては内燃機関２０よりも高い温度で運転できるようにするために、弁８１が配設されている。弁８１はその場合、混合弁５０と内燃機関２０の冷却媒体出口ポート２４との間に接続された導管区分１１８内に配置されている。オイル冷却器８０の冷却媒体入口は、図２に示した実施形態の場合と同様に導管区分１１７を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側に連通している。図３の実施形態では、並列接続された第１の付属ユニット８０に加えて、冷却すべき第２の付属ユニット７０が設けられており、該付属ユニットは、付加冷却器１５を介して冷却システムに接続されている。図示の実施形態では前記付加冷却器１５は、冷却器ファン４５が付加冷却器１５にも作用できるような場所に配置されている。付加冷却器１５は、導管区分１１９と導管区分１１７とを介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続する１つの付加冷却器入口１６を有している。更に付加冷却器１５は１つの付加冷却器出口１７を有し、該付加冷却器出口は導管区分１２０を介して第２の付属ユニット７０の冷却媒体入口に接続している。導管区分１２０内には弁７２が設けられており、該弁を介して、第２の付属ユニット７０に導入される冷却媒体量を調節することが可能である。更にまた第２の付属ユニット７０には感温センサ７１が配設されており、該感温センサは、第２の付属ユニット７０の温度を、もしくは、該付属ユニット７０の、温度にきわめて敏感に反応し易い構成素子の温度を検出する。第２の付属ユニット７０の運転温度は、感温センサ７１と弁７２とを介して制御の方式で調整される。主冷却器１０から流出する冷却媒体が、第２の付属ユニット７０に供給される以前に先ず付加冷却器１５を通流するという事実に基づいて、第２の付属ユニット７０は、内燃機関２０よりも著しく低い温度で運転することができる。第２の付属ユニット７０から流出する冷却媒体は概ね、内燃機関２０を冷却するのに充分な低い温度を依然として有している。この理由に基づいて第２の付属ユニット７０の冷却媒体出口は、導管区分１２３を介して短絡導管１０６に接続され、ひいては冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３に接続されている。図３に示した実施形態では、第２の付属ユニット７０は例えば、内燃機関２０よりも著しく低い温度で運転されねばならない回路、特にパワー電子回路装置によって構成することができる。
【００２９】
次に図４に基づく冷却システムを説明するが、ここでは、図２〜図５の実施形態に共通のシステム構成部分に関する重複説明は避け、顕著な相違点の説明のみに留めることにする。図４は本発明の冷却システムの第３実施形態を示すものである。本実施形態では、冷却すべき第１の付属ユニット８０はオイル冷却器として内燃機関２０に対して並列に接続されている。この目的のためにオイル冷却器８０の冷却媒体出口は、導管区分１１８を介して内燃機関２０の冷却媒体出口ポート２４と混合弁５０との間に接続されている。導管区分１１８にはやはり弁８１が配設されており、該弁によってオイル冷却器８０の運転温度が調整される。オイル冷却器８０の冷却媒体入口は、導管区分１１７を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続されている。オイル冷却器８０はオプショナルに設けられているので、導管区分１１７，１１８はやはり破線で図示されている。オイル冷却器８０に並んで、スタータ発電機として構成された第１付属ユニット６０が設けられている。該スタータ発電機６０は同じく内燃機関２０に対して並列に接続されている。スタータ発電機６０の冷却媒体入口は、導管区分１１５を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続している。スタータ発電機６０の冷却媒体出口は導管区分１１６を介して、混合弁５０と内燃機関２０の冷却媒体出口ポート２４との間に接続されている。図示例ではスタータ発電機６０は、内燃機関２０とほぼ等しい温度範囲で運転される。それというのは導管区分１１６もしくは導管区分１１５内には、スタータ発電機６０に特別に配設された弁が設けられていないからである。スタータ発電機６０を内燃機関よりも高い温度で運転しようとする場合には特に、少なくとも１つのこのような弁を導管区分１１６内及び／又は導管区分１１５内に設けることが可能である。スタータ発電機６０は、該スタータ発電機６０自体よりも著しく低い温度で運転されねばならないパワー電子回路装置７０を有している。従って図４に示した実施形態では１つの付加冷却器１５が設けられており、冷却器ファン４５を前記の付加冷却器１５にも作用させ得るようにするために、該付加冷却器１５は主冷却器１０に対して空間的に近接配置されている。付加冷却器１５は１つの付加冷却器入口１６を有し、該付加冷却器入口は導管区分１１９と導管区分１１５とを介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続している。更にまた付加冷却器１５は１つの付加冷却器出口１７を有し、該付加冷却器出口は導管区分１２０を介してパワー電子回路装置７０の冷却媒体入口に接続し、前記パワー電子回路装置７０は本実施形態では、冷却すべき第２付属ユニットを形成しており、該第２付属ユニットは付加冷却器１５を介して冷却システムに接続されている。導管区分１２０内には弁７２が設けられており、該弁によって、パワー電子回路装置７０を冷却するために使用される冷却媒体量が調整され、ひいてはパワー電子回路装置７０の運転温度が確定される。また該パワー電子回路装置７０には感温センサ７１が配設されており、該感温センサは殊に、パワー電子回路装置７０の温度にきわめて敏感に反応し易い領域に配置されている。パワー電子回路装置７０は、感温センサ７１によって検出された温度もしくは相当信号を評価するために設けられた回路素子を装備することができる。弁７２が、感温センサ７１によって検出された温度に関連して制御する形式の適当な回路素子を介して作動される場合には、特に効果的な配置構成が得られる。パワー電子回路装置７０の冷却媒体出口は、導管区分１２３を介して短絡導管１０６に接続し、ひいては別の導管区分１０４を介して冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３に接続している。図４に示した実施形態に基づいて、スタータ発電機６０自体を、これに配設されたパワー電子回路装置７０よりも高い温度レベルで運転することが可能になる。この目的のために更に別の冷却媒体ポンプを必要とすることはない。
【００３０】
次に図５に基づく冷却システムを説明するが、ここでは、図２〜図５の実施形態に共通のシステム構成部分に関する重複説明は避け、顕著な相違点の説明のみに留めることにする。図５には本発明の冷却システムの第４実施形態が示されている。この第４実施形態ではスタータ発電機６０が、冷却すべき第１の付属ユニットを形成している。図５に示した実施形態では、スタータ発電機６０の冷却媒体出口は、導管区分１２２を介して主冷却器入口１１と混合弁５０との間に接続されている。スタータ発電機６０の冷却媒体入口は、導管区分１１５を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続している。第１付属ユニットもしくはスタータ発電機６０のこの接続態様の場合には、スタータ発電機６０は、内燃機関２０よりも低い温度で運転すことができる。このために内燃機関２０を通流する冷却媒体流は、冷却媒体ポンプ３０の吐出仕事量が高い場合でも、内燃機関２０の運転温度を高めるために、例えば混合弁５０によって、絞ることができる。勿論この接続態様の場合にはスタータ発電機６の放熱は、内燃機関２０の暖機運転期を短縮するために条件付きでしか使用できない。それというのはスタータ発電機６０から流出する冷却媒体が、主冷却器１０を介してしか、内燃機関２０の冷却路へ還流できないからである。スタータ発電機６０には、やはりパワー電子回路装置７０が配設されており、該パワー電子回路装置は、付加冷却器１５を介して冷却システムに接続された第２付属ユニットを形成している。付加冷却器１５は、やはり空間的に主冷却器１０に隣接配置されており、従ってただ１つの冷却器ファン４５が、主冷却器１０に対しても、付加冷却器１５に対しても作用することができる。付加冷却器１５は１つの付加冷却器入口１６を有し、該付加冷却器入口は導管区分１１９，１１５を介して冷却媒体ポンプ３０の吐出側３４に接続している。更にまた付加冷却器１５は付加冷却器出口１７を有し、該付加冷却器出口は導管区分１２０を介してパワー電子回路装置７０の冷却媒体入口に接続している。前記導管区分１２０内には、パワー電子回路装置７０の運転温度を調整させることのできる弁７２が設けられている。この調整のために適当な制御装置及び／又は調節装置を設けることが可能である。パワー電子回路装置７０の冷却媒体出口は、導管区分１２１と導管区分１０４とを介して冷却媒体ポンプ３０の吸込み側３３に接続されている。従ってパワー電子回路装置７０によって加熱された冷却媒体が、内燃機関２０用の冷却路に供給される。
【００３１】
本発明の実施例の以上の説明は、図解目的だけのためのものであり、発明を制限するためのものではない。本発明は、発明の思想範囲並びにその等価範囲を逸脱すること無しに、種々異なった変化態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術による冷却システムの概略構成図である。
【図２】
２つの第１付属ユニットをスタータ発電機及びオイル冷却器として設けた形式の、本発明の冷却システムの第１実施形態の概略構成図である。
【図３】
第１付属ユニットをオイル冷却器として、かつ第２付属ユニットをパワー電子回路装置として設けた形式の、本発明の冷却システムの第２実施形態の概略構成図である。
【図４】
２つの第１付属ユニットをオイル冷却器及びスタータ発電機として、かつ第２付属ユニットをパワー電子回路装置として設けた形式の、本発明の冷却システムの第３実施形態の概略構成図である。
【図５】
第１付属ユニットをスタータ発電機として、かつ第２付属ユニットをパワー電子回路装置として設け、しかも該パワー電子回路装置を前記スタータ発電機に配設した形式の、本発明の冷却システムの第４実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１０    主冷却器、  １１    主冷却器入口、  １２    主冷却器出口、  １５    付加冷却器、  １６    付加冷却器入口、  １７    付加冷却器出口、  ２０    内燃機関、  ２１    シリンダヘッド、  ２２    エンジンブロック、  ２３    冷却媒体入口ポート、  ２４    冷却媒体出口ポート、  ２５    暖房接続ポート、  ３０    冷却媒体ポンプ、  ３２    加熱媒体ポンプ、  ３３    吸込み側、  ３４    吐出側、  ３５    暖房熱交換器、  ３６    第１暖房弁、  ３７    第２暖房弁、  ３８    洗浄水タンク、  ３９    ワイパ用洗浄水熱交換器、  ４０    補償タンク、  ４５    冷却器ファン、  ４６    送風羽根、  ４７    冷却器ファンモータ、  ５０    混合弁、  ６０    スタータ発電機としての第１付属ユニット、  ７０    パワー電子回路装置としての第２付属ユニット、  ７１    感温センサ、  ７２    弁、  ８０    オイル冷却器としての第１付属ユニット、  ８１    弁、  １０１，１０２，１０３，１０４，１０５    導管、  １０６    短絡導管、  １０７，１０８，１０９    導管、  １１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２２，１２３    導管区分
【国際公開パンフレット】
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2004515715.tif 000004
2004515715.tif 000005
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【国際調査報告】
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