DE102008035955A1 - Coolant system for use in cooling strategy for internal combustion engine, has liquid-cooled engine block with cylinder head, where bypass is arranged between coolant outlet and coolant inlet - Google Patents

Coolant system for use in cooling strategy for internal combustion engine, has liquid-cooled engine block with cylinder head, where bypass is arranged between coolant outlet and coolant inlet Download PDF

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Abstract

The coolant system (22) has a liquid-cooled engine block with cylinder head. A bypass (11) is arranged between a coolant outlet (2) and a coolant inlet (6) such that a coolant flows around an internal combustion engine (1) by flow of coolant time to time. An independent claim is included for a cooling strategy for internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für Verbrennungsmotoren mit einem flüssigkeitsgekühlten Motorblock mit Zylinderkopf, wobei eine von einem Kühlmittelauslaß des Motorblocks ausgehende erste Verbindungsleitung über zumindest einen Wärmetauscher und eine Kühlmittelpumpe zu einem Kühlmitteleinlaß des Motorblocks zurückführt und wobei eine zweite Verbindungsleitung von der Kühlmittelpumpe über einen Fahrzeugkühler in der ersten Verbindungsleitung mündet.The The invention relates to a cooling system for internal combustion engines with a liquid cooled engine block with cylinder head, one of a coolant outlet of the engine block outgoing first connecting line via at least one heat exchanger and a coolant pump to a coolant inlet of the engine block returns and wherein a second connecting line from the coolant pump via a vehicle radiator in the first connection line opens.

Bei einer so genannten „no flow” Strategie wird der Verbrennungsmotor bzw. sein Motorblockwassermantel nicht von der Kühlflüssigkeit durchströmt, damit der Motorblock insbesondere nach einem Kaltstart, also in der Warmlaufphase schneller aufgewärmt wird. Erreicht der Verbrennungsmotor die gewünschte Betriebstemperatur wird dieser mit der Kühlflüssigkeit durchströmt. Dann kann die Kühlflüssigkeit ihre in dem Verbrennungsmotor aufgenommene Wärme an Wärmetauscher, wie zum Beispiel einen Ölwärmetauscher (Wärmetauscher in der ersten Verbindungsleitung) übertragen.at a so-called "no flow "strategy becomes the internal combustion engine or its engine block water jacket not from the cooling liquid flows through so that the engine block in particular after a cold start, ie in the warm-up phase is warmed up faster. Achieved the internal combustion engine desired Operating temperature of this is traversed by the cooling liquid. Then can the coolant their recorded in the engine heat to heat exchanger, such as an oil heat exchanger (Heat exchanger in the first connection line).

Fordert der Fahrgast aber nun die Beheizung der Fahrgastkabine über eine Kabinenheizung (Wärmetauscher in der ersten Verbindungsleitung) während des Kaltstarts an, so wird gleichzeitig die „no flow” Strategie aufgegeben, so dass der Motorblock mit Kühlflüssigkeit durchströmt wird, auch wenn die gewünschte Betriebtemperatur noch nicht erreicht ist. Denn nur so ist es möglich die Kabinenheizung mit Kühlflüssigkeit durchströmen zu lassen, so dass die darin gespeicherte Wärme übertragen werden kann.urges the passenger but now the heating of the passenger cabin over a Cabin heating (heat exchanger in the first connection line) during the cold start, so becomes at the same time the "no flow" strategy abandoned, so that the engine block is flowed through with cooling liquid, even if the desired Operating temperature has not yet been reached. Because only then is it possible that Cabin heating with coolant flow through so that the heat stored therein can be transferred.

Zum schnelleren Aufwärmen der Kühlflüssigkeit kann aber auch vorgesehen sein, eine zusätzliche Wärmequelle in der ersten Verbindungsleitung anzuordnen. Dann müßte allerdings auf die Vorteile der no flow Strategie verzichtet werden, da der Motorblockwassermantel auch direkt nach dem Kaltstart von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird, um die zusätzliche Wärmequelle durchströmen zu können, so dass aufgewärmtes Kühlmittel zumindest den Ölwärmetauscher versorgen kann.To the faster warm up the cooling liquid but can also be provided to arrange an additional heat source in the first connection line. But then it would have to to forego the benefits of the no flow strategy since the Engine block water jacket also directly after the cold start of the coolant flows through is going to be the extra heat source flow through to be able to so that warmed up coolant at least the oil heat exchanger can provide.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Kühlsystem der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass die „no flow” Strategie aufrechterhalten werden kann, wenn gleichzeitig zum Nichtdurchströmen des Motorblocks Wärmetauscher durchströmt werden sollen.task The invention is therefore called a cooling system of the input Kind of simple means to improve that the "no flow" strategy can be maintained if at the same time to the non - flowing through the Engine block heat exchanger flows through should be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei ein Bypaß so zwischen dem Kühlmittelauslaß und dem Kühlmitteleinlaß angeordnet ist, dass der Verbrennungsmotor von der Kühlmittelströmung zumindest zeitweise umströmt wird, wobei Kühlmittel vorzugsweise von einer in dem Kühlsystem angeordneten zusätzlichen Wärmequelle aufgewärmt wird. In bevorzugter Ausgestaltung ist die zusätzliche Wärmequelle in dem Bypaß zwischen Kühlmittelauslaß und Kühlmitteleinlaß angeordnet. Damit werden thermische Verluste und Reibungsverluste im Motorblock sowie auch der Brennstoffverbrauch reduziert und die Aufheizung des Motoröls nach dem Start des Verbrennungsmotors verbessert sowie eine schnellere Beheizung der Fahrgastkabine ermöglicht. Denn durch die Umgehung des Verbrennungsmotors mittels des Bypaß, kann die no flow Strategie aufrechterhalten werden, während Wärmetauscher mit aufgewärmter Kühlflüssigkeit durchströmt werden können, wobei die Kühlflüssigkeit mittels der zusätzlichen Wärmequelle aufgewärmt wird. Hierbei kann die zusätzliche Wärmequelle auch außerhalb des Bypaß in der ersten Verbindungsleitung angeordnet sein. Damit kann der beispielhafte Ölwärmetauscher Motoröl auch schon während der Warmlaufphase aufwärmen, wodurch die Reibungsverluste verringert werden. Gleichzeitig kann eine Kabinenheizung durchströmt werden, so dass die Fahrgastkabine aufgewärmt werden kann, wenn der Fahrgast dies anfordert.These Task is according to the invention with a cooling system solved with the features of claim 1, wherein a bypass between so the coolant outlet and the Coolant inlet arranged is that the internal combustion engine is at least temporarily flowed around by the coolant flow, being coolant preferably one in the cooling system arranged additional heat source warmed up becomes. In a preferred embodiment, the additional heat source in the bypass between Coolant outlet and coolant inlet arranged. This causes thermal losses and friction losses in the engine block as well as reducing fuel consumption and heating of the engine oil improved after the start of the internal combustion engine as well as a faster Heating the passenger cabin allows. Because by bypassing the engine by means of the bypass, can The no flow strategy can be maintained during heat exchangers with warmed up coolant flows through can be the cooling liquid by means of additional heat source warmed up becomes. Here, the additional heat source also outside of the bypass in be arranged the first connection line. Thus, the exemplary oil heat exchanger engine oil already while warm up the warm-up phase, whereby the friction losses are reduced. At the same time a cabin heater flows through so that the passenger cabin can be reheated when the passenger request this.

Zweckmäßiger weise ist in Flußrichtung des Kühlmittels gesehen hinter einem Kühlmittelpumpenauslaß und dem Kühlmitteleinlaß ein Einlaßventil angeordnet, welches eine Kühlmittelströmung des Kühlmittels in Richtung zum Verbrennungsmotor bzw. in diesen hinein unterbinden kann. Günstiger Weise ist der Bypaß mit seinem Einlaßpfad zwischen dem Kühlmittelpumpenauslaß und dem Einlaßventil angeordnet, so dass das mittels der Kühlmittelpumpe geförderte Kühlmittel in den Bypaß strömen kann. Mit seinem Auslaßpfad mündet der Bypaß an der Auslaßseite des Verbrennungsmotors in der ersten Verbindungsleitung. Natürlich kann das Einlaßventil auch zwischen dem Kühlmittelauslaß und der Mündung des Auslaßpfades des Bypaß angeordnet sein.Appropriately wise is in the direction of flow of the coolant seen behind a coolant pump outlet and the Coolant inlet an inlet valve arranged, which a coolant flow of the coolant in the direction of the internal combustion engine or into it can. Cheaper way is the bypass with his intake path between the coolant pump outlet and the Intake valve arranged, such that the coolant conveyed by means of the coolant pump can flow into the bypass. With his outlet path ends the bypass the outlet side of the internal combustion engine in the first connection line. Of course you can the inlet valve too between the coolant outlet and the muzzle the outlet path arranged by the bypass be.

Bevorzugter Weise weist der Bypaß einen Temperatursensor und ein Bypaßventil auf. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Bypaßventil in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen vor der zusätzlichen Wärmequelle und der Temperatursensor hinter der zusätzlichen Wärmequelle angeordnet. Mit dem Temperatursensor kann zum Beispiel das Bypaßventil gesteuert werden. Wenn die zusätzliche Wärmequelle in der ersten Verbindungsleitung angeordnet ist, kann der Temperatursensor natürlich stromabwärts der zusätzlichen Wärmequelle in der Verbindungsleitung oder in dem Bypaß stromabwärts des Bypaßventils angeordnet sein.preferred Way, the bypass has a temperature sensor and a bypass valve on. In a preferred embodiment, the bypass valve is in the flow direction of the coolant seen before the extra heat source and the temperature sensor disposed behind the additional heat source. With the Temperature sensor can be controlled, for example, the bypass valve. If the additional heat source is arranged in the first connection line, of course, the temperature sensor downstream of the additional heat source in the connection line or in the bypass downstream of the bypass valve be arranged.

Die zusätzliche Wärmequelle kann elektrisch oder abgasbeheizt sein. Die zusätzliche Wärmequelle kann aber auch einen Wärmespeicher aufweisen, oder als Wärmespeicher ausgeführt sein.The additional heat source can be electric or heated by an exhaust gas. The additional heat source But le can also have a heat storage, or be designed as a heat storage.

Vorteilhaft ist vorgesehen einen Temperatursensor so anzuordnen, dass dieser die Strukturtemperatur des Motorblocks und/oder die Temperatur der Kühlflüssigkeit aufnimmt. Dieser Temperatursensor kann entweder in der ersten Verbindungsleitung stromabwärts des Verbrennungsmotors oder in dem Verbrennungsmotor selbst angeordnet sein. Detektiert der Temperatursensor eine gewünschte Temperatur, so steuert dieser das Einlaßventil so, dass der Motorblock von Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Mit anderen Worten ist die Warmlaufphase beendet, so dass die no flow Strategie aufgegeben werden kann. Gleichzeitig bleibt aber das Bypaßventil zunächst noch geöffnet.Advantageous is provided to arrange a temperature sensor so that this the structural temperature of the engine block and / or the temperature of the coolant receives. This temperature sensor can be located either in the first connection line downstream of the Internal combustion engine or arranged in the internal combustion engine itself be. If the temperature sensor detects a desired temperature, it controls this the inlet valve so that the engine block of coolant flows through becomes. In other words, the warm-up phase is finished, so that the no flow strategy can be abandoned. At the same time remains but the bypass valve at first open.

Das Bypaßventil wird erst geschlossen, wenn ein Thermostat die zweite Verbindungsleitung (zum Fahrzeugkühler) öffnet. Dies ist besonders vorteilhaft in Regionen oder Jahreszeiten mit geringen Außentemperaturen, bei welchen das Thermostat zum Fahrzeugkühler nicht unbedingt öffnet, da die Temperatur des Kühlmittels die Aktivierungstemperatur des Thermostaten nicht erreicht. Mittels der zusätzlichen Wärmequelle, welche in der bevorzugten Ausgestaltung in dem Bypaß angeordnet ist, kann deren zusätzliche Wärmeenergie vorteilhaft zum Aufwärmen des Kühlmittels weitergenutzt werden, obwohl die no flow Strategie aufgegeben ist.The bypass valve is closed only when a thermostat connects the second connection line (to the Vehicle radiator) opens. This is particularly beneficial in regions or seasons with low outside temperatures, where the thermostat to the vehicle radiator does not necessarily open because the temperature of the coolant the activation temperature of the thermostat is not reached. through the additional Heat source which arranged in the preferred embodiment in the bypass is, can their additional Thermal energy advantageous for warming up of the coolant continue to be used even though the no flow strategy is abandoned.

Insgesamt wird mit der Erfindung erreicht, die no flow Strategie (Nichtdurchströmen des Motorblocks während der Kaltstartphase) unter gleichzeitiger Versorgung von Wärmetauschern mit aufgewärmtem Kühlmittel aufrechtzuerhalten. Selbstverständlich wird die no flow Strategie bevorzugt nur bei einem Kaltstart durchgeführt. Allerdings sind so vorteilhaft thermische Verluste und Reibungsverluste im Motorblock sowie auch der Brennstoffverbrauch insbesondere bei einem Kaltstart reduziert, wobei die Aufheizung des Motoröls nach dem Start des Verbrennungsmotors verbessert sowie eine schnellere Beheizung der Fahrgastkabine trotz des zweckmäßigen Aufrechterhaltens der no flow Strategie ermöglicht ist.All in all is achieved with the invention, the no flow strategy (not flowing through the Engine blocks during the cold start phase) with simultaneous supply of heat exchangers with warmed up coolant maintain. Of course the no flow strategy is preferably performed only at a cold start. Indeed are so advantageous thermal losses and friction losses in the engine block as well as the fuel consumption, especially during a cold start reduced, wherein the heating of the engine oil after the start of the engine improved as well as a faster heating of the passenger cabin despite of purposeful maintenance the no flow strategy allows is.

Bei einer Ausgestaltung der zusätzlichen Wärmequelle als Wärmespeicher, könnte das dort gespeicherte Kühlmittel bei einem Start des Verbrennungsmotors auch zunächst in den Motorblock geleitet werden. Damit wäre der Motorblock quasi direkt mit warmer Kühlmittel versorgt, so dass dies zu einem schnelleren Aufwärmen dient. Anschließend, also nach dem einmaligen „fluten” würde zur no flow Strategie zurückgekehrt und wie bereits beschrieben vorgegangen.at an embodiment of the additional heat source as heat storage, could the stored coolant there at a start of the internal combustion engine also initially passed into the engine block become. That would be the engine block is almost directly supplied with warm coolant, so that this to a faster warm-up serves. Then, so after the one-time "flooding" would to no flow strategy returned and proceeded as already described.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt die einzigeFurther advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims and the following description of the figures disclosed. It shows the only one

1 schematisch ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor. 1 schematically a cooling system for an internal combustion engine.

1 zeigt ein beispielhaftes Kühlsystem 22 eines Verbrennungsmotor 1, von dessen Kühlmittelauslaß 2 eine erste Verbindungsleitung 3 ausgeht, die über zumindest einen Wärmetauscher, wie zum Beispiel einen Ölwärmetauscher 4 und eine Kühlmittelpumpe 5 zum Kühlmitteleinlaß 6 des Verbrennungsmotors 1 zurückführt. 1 shows an exemplary cooling system 22 an internal combustion engine 1 , from its coolant outlet 2 a first connection line 3 starting, which has at least one heat exchanger, such as an oil heat exchanger 4 and a coolant pump 5 to the coolant inlet 6 of the internal combustion engine 1 returns.

Von der ersten Verbindungsleitung 3 zweigt beispielhaft eine mit einem Ventil 7 absperrbare Bypaßleitung 8 für einen weiteren Wärmetauscher, wie zum Beispiel eine Heizung 9 einer Fahrgastkabine ab. Beide Wärmetauscher 4 und 9 können natürlich auch in Reihe angeordnet sein. Zwischen der Kühlmittelpumpe 5 und dem Kühlmitteleinlaß 6 befindet sich ein Einlaßventil 10.From the first connection line 3 exemplary branches one with a valve 7 lockable bypass line 8th for another heat exchanger, such as a heater 9 from a passenger cabin. Both heat exchangers 4 and 9 Of course, they can also be arranged in series. Between the coolant pump 5 and the coolant inlet 6 there is an inlet valve 10 ,

Weiter zweigt ein Bypaß 11 zwischen der Kühlmittelpumpe 5 und dem Kühlmitteleinlaß 6, bevorzugt stromaufwärts des Einlaßventils 10 ab. Der Bypaß 11 mündet stromabwärts des Verbrennungsmotors 1 in der ersten Verbindungsleitung 3, und weist eine zusätzliche Wärmequelle 12 auf, die bei der dargestellten Ausführung unmittelbar neben dem Verbrennungsmotor 1 angeordnet ist. Der Bypaß 11 weist einen Temperatursensor 13 und ein Bypaßventil 14 auf. Die zusätzliche Wärmequelle 12 kann auch in der ersten Verbindungsleitung 3 angeordnet sein. Weiter kann das Einlaßventil 10 auch zwischen dem Kühlmittelauslaß 2 und der Mündung des Bypaß 11 in der ersten Verbindungsleitung 3 angeordnet sein.Next branches a bypass 11 between the coolant pump 5 and the coolant inlet 6 , preferably upstream of the intake valve 10 from. The bypass 11 discharges downstream of the internal combustion engine 1 in the first connection line 3 , and has an additional heat source 12 on, in the illustrated embodiment, immediately adjacent to the internal combustion engine 1 is arranged. The bypass 11 has a temperature sensor 13 and a bypass valve 14 on. The additional heat source 12 can also be in the first connection line 3 be arranged. Next, the inlet valve 10 also between the coolant outlet 2 and the mouth of the bypass 11 in the first connection line 3 be arranged.

Nach dem Start des Verbrennungsmotors 1 wird das Kühlmittel bei geöffnetem Bypaßventil 14 und geschlossenem Einlaßventil 10 von der Kühlmittelpumpe 5 direkt über die zusätzliche Wärmequelle 12 in die erste Verbindungsleitung 3 zum Ölwärmetauscher 4 und gegebenenfalls zur Heizung 9 der Fahrgastkabine gefördert.After the start of the internal combustion engine 1 the coolant is when the bypass valve is open 14 and closed inlet valve 10 from the coolant pump 5 directly over the additional heat source 12 in the first connection line 3 to the oil heat exchanger 4 and if necessary for heating 9 promoted the passenger cabin.

Insofern werden die genannten Wärmetauscher 4 bzw. 9 mit Kühlmittel durchströmt, obwohl der Verbrennungsmotor 1, bevorzugt nach einem Kaltstart nicht durchströmt (no flow Strategie) wird. Das Kühlmittel wird, während der Verbrennungsmotor 1 nicht durchströmt wird, in der oder durch die zusätzliche Wärmequelle 12 aufgewärmt.In this respect, the said heat exchanger 4 respectively. 9 flowed through with coolant, although the internal combustion engine 1 , preferably after a cold start does not flow through (no flow strategy) is. The coolant is while the internal combustion engine 1 is not flowed through, in or through the additional heat source 12 warmed up.

In dem Verbrennungsmotor 1 kann ein Temperatursensor 17 zur Aufnahme der Strukturtemperatur und/oder der Kühlmitteltemperatur angeordnet sein. Der Verbrennungsmotor 1 wird zwar nicht durchströmt, gleichwohl befindet sich Kühlmittel in dessen Kühlmittelmantel bzw. Wassermantel. Detektiert der Temperatursensor 17 eine gewünschte Temperatur, bewirkt dieser gleichzeitig ein öffnen des Einlaßventils 10. Das Bypaßventil 14 bleibt dabei zunächst noch geöffnet. Der Temperatursensor 17 kann natürlich auch in der ersten Verbindungsleitung 3 an der Auslaßseite des Verbrennungsmotors 1 angeordnet sein (was in 1 gestrichelt angedeutet ist), wobei der Bypaß 11 in bevorzugter Ausgestaltung dann stromabwärts des Temperatursensors 17 in der ersten Verbindungsleitung 3 mündet.In the internal combustion engine 1 can be a temperature sensor 17 be arranged to receive the structure temperature and / or the coolant temperature. The internal combustion engine 1 is not flowed through, however, is located in coolant its coolant jacket or water jacket. Detects the temperature sensor 17 a desired temperature, this simultaneously causes an opening of the intake valve 10 , The bypass valve 14 initially remains open. The temperature sensor 17 can of course also in the first connection line 3 at the outlet side of the internal combustion engine 1 be arranged (which in 1 indicated by dashed lines), wherein the bypass 11 in a preferred embodiment then downstream of the temperature sensor 17 in the first connection line 3 empties.

Im Eingang zur Kühlmittelpumpe 5 ist ein Thermostat 18 angeordnet, das bei einer vorgegeben Temperatur einen Teilstrom des Kühlmittels über die zweite Verbindungsleitung 16 an dem Fahrzeugkühler 15 vorbei in die erste Verbindungsleitung 3 umlenkt.In the entrance to the coolant pump 5 is a thermostat 18 arranged at a predetermined temperature, a partial flow of the coolant via the second connecting line 16 on the vehicle radiator 15 over in the first connecting line 3 deflects.

Erst mit öffnen des Thermostats 18 schließt auch das Bypaßventil 14. Dies ist besonders vorteilhaft in Regionen oder Jahreszeiten mit geringen Außentemperaturen, bei welchen das Thermostat 18 zum Fahrzeugkühler 15 nicht unbedingt öffnet, da die Temperatur des Kühlmittels die Aktivierungstemperatur des Thermostaten 18 nicht erreicht. Dadurch bleibt aber der Bypaß 11 geöffnet. Mittels der zusätzlichen Wärmequelle 12, welche in der bevorzugten Ausgestaltung in dem Bypaß 11 angeordnet ist, kann deren zusätzliche Wärmeenergie vorteilhaft zum Aufwärmen des Kühlmittels weitergenutzt werden, obwohl die no flow Strategie aufgegeben ist, so dass das Kühlmittel auf die erforderliche Temperatur führbar ist, welche aufgrund der geringen Außentemperatur nicht erreichbar wäre. öffnet aber das Thermostat 18, wird der Bypaß 11 geschlossen, da ansonsten die über die zusätzliche Wärmequelle 12 zugeführte Wärme über den zweiten Kreislauf 16 (Fahrzeugkühler 15) wieder abgeführt würde.Only with open the thermostat 18 also closes the bypass valve 14 , This is particularly beneficial in regions or seasons with low outside temperatures where the thermostat 18 to the vehicle radiator 15 not necessarily opens, as the temperature of the coolant the activation temperature of the thermostat 18 not reached. This leaves the bypass 11 open. By means of the additional heat source 12 which in the preferred embodiment in the bypass 11 is arranged, the additional heat energy can be advantageously used to warm up the coolant, although the no flow strategy is abandoned, so that the coolant to the required temperature is feasible, which would not be achievable due to the low outside temperature. but opens the thermostat 18 , the bypass will be 11 closed, otherwise the over the additional heat source 12 supplied heat through the second cycle 16 (Vehicle radiator 15 ) would be dissipated again.

Zudem ist noch vorteilhaft eine dritte Verbindungsleitung 19 zu einer Entlüftungseinrichtung 20 vorgesehen, wobei in der dritten Verbindungsleitung 19 ein Ventil 21 angeordnet ist. Die dritte Verbindungsleitung 19, welche wie die Bypaßleitung 8 ebenfalls als Bypaßleitung bezeichnet werden kann und absperrbar ist, mündet in der ersten Verbindungsleitung 3.In addition, a third connection line is still advantageous 19 to a venting device 20 provided, wherein in the third connecting line 19 a valve 21 is arranged. The third connection line 19 , which like the bypass line 8th can also be referred to as a bypass line and can be shut off, opens in the first connection line 3 ,

Aufgrund der bevorzugten Anordnung der zusätzlichen Wärmequelle 12 in dem Bypaß 11 kann zum Beispiel Motoröl schneller aufgeheizt werden, wodurch auch Reibungsverluste sowie auch thermische Verluste im Verbrennungsmotor 1 reduziert werden, wobei insbesondere in der Kaltstartphase des Verbrennungsmotors 1 eine no flow Strategie durchgeführt werden kann.Due to the preferred arrangement of the additional heat source 12 in the bypass 11 For example, engine oil can be heated up faster, which also reduces friction losses as well as thermal losses in the internal combustion engine 1 be reduced, in particular in the cold start phase of the internal combustion engine 1 a no flow strategy can be performed.

Hierbei kann aufgewärmtes Motoröl in den Verbrennungsmotor 1 geleitet werden, so dass Reibungsverluste insbesondere bei einem Kaltstart, während der Verbrennungsmotor nicht mit Kühlmittel durchströmt wird, reduziert sind. Gleichzeitig kann die Kabinenheizung betrieben werden, ohne dass der Verbrennungsmotor 1 von Kühlmittel durchströmt wird.This can be warmed up engine oil in the engine 1 are routed so that friction losses, especially during a cold start, while the internal combustion engine is not flowed through with coolant, are reduced. At the same time, the cabin heater can be operated without the internal combustion engine 1 is flowed through by coolant.

Grundsätzlich ist mit dem beispielhaft dargestellten Kühlsystem 22 möglich, das Einlaßventil 10 und das Bypaßventil 14 vor oder während des Starts des Verbrennungsmotors 1 zu öffnen, um den Verbrennungsmotor 1 bzw. dessen Blockwassermantel mit aufgewärmten Kühlmittel aus der zusätzlichen Wärmequelle 12 zu füllen. Dies verbessert die Warmlaufeigenschaften, da das Kühlmittel bei einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 1 bereits aufgewärmt ist. Detektieren die Sensoren 13 und 17 eine ungefähr gleiche Temperatur, wird das Einlaßventil 10 geschlossen, und die no flow Strategie durchgeführt. Das Einlaßventil 10 öffnet dann, wenn Sensor 17 eine kritische Bauteiltemperatur oder eine korrespondierende Kühlmitteltemperatur detektiert. Das Bypaßventil öffnet, bzw. bleibt solange geöffnet, wenn Wärmeenergie in das Kühlsystem 22 (Heizung 9, Ölwärmetauscher 4) geleitet werden soll. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn der Sensor 13 eine größere Temperatur als die Aktivierungstemperatur des Thermostaten 18 detektiert und/oder wenn die mittels des Sensors 13 gemessene Temperatur größer ist als die Eingangstemperatur der zusätzlichen Wärmequelle 12.Basically, with the cooling system exemplified 22 possible, the inlet valve 10 and the bypass valve 14 before or during the start of the internal combustion engine 1 to open the internal combustion engine 1 or its block water jacket with warmed coolant from the additional heat source 12 to fill. This improves the warm-up properties, since the coolant at a cold start of the engine 1 already warmed up. Detect the sensors 13 and 17 an approximately equal temperature, the inlet valve 10 closed, and carried out the no flow strategy. The inlet valve 10 then opens when sensor 17 detects a critical component temperature or a corresponding coolant temperature. The bypass valve opens or remains open as long as heat energy enters the cooling system 22 (Heater 9 , Oil heat exchanger 4 ) should be directed. This is for example the case when the sensor 13 a higher temperature than the activation temperature of the thermostat 18 detected and / or if by means of the sensor 13 measured temperature is greater than the input temperature of the additional heat source 12 ,

Das Bypaßventil 1 kann abweichend zu oben genannten Bedingungen (Thermostat 18 öffnet) auch schließen, wenn hohe Lasten/Drehzahlen des Verbrennungsmotors 1 angefordert werden, also der Verbrennungsmotor 1 in kritischen Betriebpunkten betrieben wird. Hier sollte ein hoher Volumenstrom des Kühlmittels durch den Verbrennungsmotor 1 geleitet werden, um den Verbrennungsmotor 1 entsprechend kühlen zu können und thermische Schäden zu vermeiden.The bypass valve 1 may differ from the above conditions (thermostat 18 opens) also close when high loads / speeds of the internal combustion engine 1 be requested, so the internal combustion engine 1 operated in critical operating points. Here should be a high volume flow of the coolant through the internal combustion engine 1 be routed to the internal combustion engine 1 to be able to cool accordingly and to avoid thermal damage.

Das Ventil 21 sollte erst geöffnet werden, wenn die Betriebtemperatur des Verbrennungsmotors 1 erreicht ist, um die thermische Masse des Kühlsystems 22 zu reduzieren. Genauso sollte Ventil 7 erst öffnen wenn der Fahrgast die Kabinenheizung 9 anfordert.The valve 21 should not be opened until the operating temperature of the internal combustion engine 1 is reached to the thermal mass of the cooling system 22 to reduce. So should valve 7 only open when the passenger the cabin heating 9 requests.

Selbstverständlich sollten, sofern dies möglich ist, bei einem Befüllen des Kühlsystems 22 alle Ventile geöffnet sein.Of course, if possible, when filling the cooling system 22 all valves are open.

Anstatt die genannten Temperaturen zu messen, können auch entsprechende Temperaturmodelle in der Ventil- bzw. Motorsteuerung hinterlegt sein.Instead of To measure the temperatures mentioned, also appropriate temperature models be deposited in the valve or engine control.

Claims (8)

Kühlsystem für Verbrennungsmotoren (1) mit einem flüssigkeitsgekühlten Motorblock mit Zylinderkopf, wobei eine von einem Kühlmittelauslaß (2) des Motorblocks ausgehende erste Verbindungsleitung (3) über zumindest einen Wärmetauscher (4) und eine Kühlmittelpumpe (5) zu einem Kühlmitteleinlaß (6) des Motorblocks zurückführt, gekennzeichnet durch einen so zwischen Kühlmittelauslaß (2) und Kühlmitteleinlaß (6) angeordneten Bypaß (11), dass der Verbrennungsmotor (1) von der Kühlmittelströmung zumindest zeitweise umströmt wird.Cooling system for internal combustion engines ( 1 ) with a liquid-cooled engine block with cylinder head, one of a coolant outlet ( 2 ) of the engine block outgoing first connecting line ( 3 ) via at least one heat exchanger ( 4 ) and a coolant pump ( 5 ) to a coolant inlet ( 6 ) of the engine block, characterized by a so between coolant outlet ( 2 ) and coolant inlet ( 6 ) arranged bypass ( 11 ) that the internal combustion engine ( 1 ) is at least temporarily flowed around by the coolant flow. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Wärmequelle (12) in dem Bypaß (11) angeordnet ist.Cooling system according to claim 1, characterized in that an additional heat source ( 12 ) in the bypass ( 11 ) is arranged. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Flußrichtung der Kühlmittels gesehen hinter einem Kühlmittelpumpenauslaß und dem Kühlmitteleinlaß (6) ein Einlaßventil (10) angeordnet.Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that viewed in the flow direction of the coolant behind a coolant pump outlet and the coolant inlet ( 6 ) an inlet valve ( 10 ) arranged. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypaß (11) einen Temperatursensor (13) und ein Bypaßventil (14) aufweistCooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass ( 11 ) a temperature sensor ( 13 ) and a bypass valve ( 14 ) having Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem Kühlsystem (22) angeordnete zusätzliche Wärmequelle (12) elektrisch beheizt ist, oder dass die zusätzliche Wärmequelle (12) abgasbeheizt ist.Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that one in the cooling system ( 22 ) arranged additional heat source ( 12 ) is electrically heated, or that the additional heat source ( 12 ) is heated by gas. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem Kühlsystem (22) angeordnete zusätzliche Wärmequelle (12) einen Wärmespeicher aufweist, oder als Wärmespeicher ausgeführt ist.Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that one in the cooling system ( 22 ) arranged additional heat source ( 12 ) has a heat storage, or is designed as a heat storage. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor (17) der so angeordnet ist, dass eine Strukturtemperatur der Verbrennungsmotors (1) und/oder eine Kühlmitteltemperatur aufnehmbar sind.Cooling system according to one of the preceding claims, characterized by a temperature sensor ( 17 ) which is arranged so that a structural temperature of the internal combustion engine ( 1 ) and / or a coolant temperature can be accommodated. Kühlstrategie für einen Verbrennungsmotor (1) mit einem Kühlsystem (22), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (1) einen flüssigkeitsgekühlten Motorblock mit Zylinderkopf aufweist, wobei eine von einem Kühlmittelauslaß (2) des Motorblocks ausgehende erste Verbindungsleitung (3) über zumindest einen Wärmetauscher (4) und eine Kühlmittelpumpe (5) zu einem Kühlmitteleinlaß (6) des Motorblocks zurückführt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (22) einen Bypaß (11) aufweist, der so zwischen Kühlmittelauslaß (2) und Kühlmitteleinlaß (6) angeordnet ist, dass der Verbrennungsmotor (1) zumindest bei einem Kaltstart mittels eines geschlossenen Einlaßventils (10) von dem Kühlsystem (22) getrennt ist und Kühlmittel durch den Bypaß (11) strömend von einer in dem Kühlsystem angeordneten zusätzlichen Wärmequelle (12) aufgewärmt wird, und dass der Bypaß (11) mittels eines Bypaßventils (14) erst geschlossen wird, wenn ein Thermostat (18) eine zweite Verbindungsleitung (16) zu einem Fahrzeugkühler (15) öffnet.Cooling strategy for an internal combustion engine ( 1 ) with a cooling system ( 22 ), in particular according to one of the preceding claims, wherein the internal combustion engine ( 1 ) has a liquid-cooled engine block with a cylinder head, wherein one of a coolant outlet ( 2 ) of the engine block outgoing first connecting line ( 3 ) via at least one heat exchanger ( 4 ) and a coolant pump ( 5 ) to a coolant inlet ( 6 ) of the engine block, characterized in that the cooling system ( 22 ) a bypass ( 11 ), which is so between the coolant outlet ( 2 ) and coolant inlet ( 6 ) is arranged that the internal combustion engine ( 1 ) at least during a cold start by means of a closed inlet valve ( 10 ) from the cooling system ( 22 ) and coolant through the bypass ( 11 ) flowing from an additional heat source located in the cooling system ( 12 ), and that the bypass ( 11 ) by means of a bypass valve ( 14 ) is not closed until a thermostat ( 18 ) a second connection line ( 16 ) to a vehicle radiator ( 15 ) opens.
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