DE102010048859A1 - Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, Verbrennungsmotor und Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor - Google Patents

Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, Verbrennungsmotor und Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor Download PDF

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Matthias Reiss
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Abstract

Ein Gegenstand der Anmeldung betrifft ein Kühlsystem (1, 1') für einen Verbrennungsmotor (2), das zumindest einen Drucksensor (3) und eine Membran (4) aufweist. Die Membran (4) ist für ein Kühlmittel des Kühlsystems (1, 1') undurchlässig und auf einer ersten Seite (5) mit dem Kühlmittel in Kontakt. Eine Sensorvorrichtung (6) des zumindest einen Drucksensors (3) ist auf einer zweiten, der ersten Seite (5) gegenüberliegenden Seite (7) der Membran (4) getrennt von dem Kühlmittel angeordnet und zum Ermitteln eines Drucks des Kühlmittels ausgebildet.

Description

  • Die Anmeldung betrifft ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, einen Verbrennungsmotor mit einem Kühlsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor.
  • Aus der US 5,184,514 ist eine Druck-Isoliervorrichtung, die einen Körper aus einem ersten metallischen Material aufweist, bekannt. Die Druck-Isoliervorrichtung weist zudem eine dünne, flexible Membran aus einem zweiten metallischen Material, das nicht durch direktes Verschweißen mit dem ersten metallischen Material verbunden werden kann. Ferner weist die Druck-Isoliervorrichtung einen Stützring aus demselben Material wie die Membran, der auf dem Körper gelagert ist, der eine Isolieröffnung umgibt, auf. Darüber hinaus weist die Druck-Isoliervorrichtung einen ringförmigen Schweißring auf, der aus demselben Material wie die Membran hergestellt ist und auf einer Umfangskante der Membran und des Stützrings liegt und eine ringförmige Umfangsschweißnaht aufweist. Die Umfangsschweißnaht verläuft durch den Schweißring, die Membran und in den Stützring, um den Stützring, die Membran und den Schweißring um den Umfang der Membran abzudichten und miteinander zu verbinden, um relativ zum Körper und zur Isolieröffnung einen abgedichteten Hohlraum zu schaffen. Der Schweißring bildet einen ringförmigen Hohlraum, der auf der Membran liegt, und weist eine Basiswand, durch die die Schweißnaht verläuft, und Wände auf, die sich von der Basiswand aus erstrecken, die eine ringförmige Ausnehmung festlegt, um eine ringförmige zusammendrückbare Abdichtung für eine Prozessfluidverbindung aufzunehmen.
  • Aufgabe der Anmeldung ist es, ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, einen Verbrennungsmotor mit einem Kühlsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor anzugeben, welche verbesserte Steuerungs- bzw. Diagnosemöglichkeiten des Kühlsystems in einfacher Weise ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor weist gemäß einem Aspekt der Anmeldung zumindest einen Drucksensor und eine Membran auf. Die Membran ist für ein Kühlmittel des Kühlsystems undurchlässig. Ferner ist die Membran auf einer ersten Seite mit dem Kühlmittel in Kontakt. Eine Sensorvorrichtung des zumindest einen Drucksensors ist auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Membran getrennt von dem Kühlmittel angeordnet und zum Ermitteln eines Drucks des Kühlmittels ausgebildet.
  • Das Kühlsystem gemäß der Anmeldung ermöglicht die Bereitstellung verbesserter Steuerungs- bzw. Diagnosemöglichkeiten durch das Vorsehen des zumindest einen Drucksensors. Die Anmeldung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Kenntnis des Drucks des Kühlmittels zum einen erweiterte Möglichkeiten für die Temperatursteuerung des Kühlsystems bereitstellt. Weiterhin ermöglicht die Kenntnis des Drucks des Kühlmittels bzw. eines zeitlichen Verlaufs des Drucks des Kühlmittels erweiterte Diagnosefunktionen für das Kühlsystem. Dabei besitzt das Kühlsystem gemäß der Anmeldung den Vorteil, dass durch das Vorsehen der für das Kühlmittel undurchlässigen Membran und das Anordnen der Sensorvorrichtung derart, dass diese getrennt von dem Kühlmittel ist, auch Drucksensoren in dem Kühlsystem einsetzbar werden, deren Sensorvorrichtungen nicht für die Verwendung in einer derartigen heißen und nassen Umgebung vorgesehen sind. Insbesondere können dadurch kostengünstige Drucksensoren bzw. Sensorvorrichtungen für das Kühlsystem verwendet werden, die bereits in weiteren Komponenten des Verbrennungsmotors zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann als Drucksensor für das Kühlsystem ein Sensor vorgesehen werden, der in Ansaugleitungen des Verbrennungsmotors bzw. in Ladedruckleitungen bei einem aufladbaren Verbrennungsmotor, d. h. in im Wesentlichen trockenen, gasförmigen Umgebungen, zum Einsatz kommt. Dies führt verglichen mit anderen Drucksensoren in vorteilhafter Weise zu einer Reduzierung der Entwicklungskosten bzw. Entwicklungs- und Validierungszeit. Zudem müssen weniger unterschiedliche Ersatzteile für den Verbrennungsmotor vorgehalten werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Membran ein Material mit einer Schmelztemperatur TS,M auf, wobei TS,M > 150°C und weiter bevorzugt TS,M > 200°C. Die Schmelztemperatur ist dabei bezogen auf den Normaldruck, wobei aufgrund der im allgemeinen lediglich geringen Druckabhängigkeit der Schmelztemperatur der genannte Wert für die weiteren Druckwerte, die in dem Kühlsystem typischerweise vorherrschen, im Wesentlichen unverändert ist. Das Material kann dabei Tantal oder eine Tantal-Legierung oder hydrierten Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR) aufweisen. Die genannten Ausführungsformen besitzen den Vorteil, dass die Membran dadurch besonders hitzeresistent ausgebildet ist.
  • Die Sensorvorrichtung weist in einer weiteren Ausgestaltung einen Halbleiter-Drucksensorchip auf. Derartige Sensorchips finden insbesondere im Kraftfahrzeugbereich Anwendung und besitzen damit den Vorteil, dass sie die für derartige Anwendungen typischen Messbereiche abdecken.
  • Bevorzugt weist der zumindest eine Drucksensor zudem ein Gehäuse mit einer Öffnung auf, wobei die Sensorvorrichtung in der Öffnung des Gehäuses angeordnet ist und die Membran die Öffnung bedeckt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anordnung der Membran an dem Drucksensor.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse dabei ein Material mit einer Schmelztemperatur TS,G auf, wobei TS,G > 150°C und weiter bevorzugt TS,G > 200°C. Dabei bestehen bevorzugt insbesondere diejenigen Bereiche des Gehäuses, die mit dem Kühlmittel in Kontakt sind, aus einem derartigen Material. Dadurch ist das Gehäuse in vorteilhafter Weise an die hohen Umgebungstemperaturen angepasst.
  • Das Material ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyphenylensulfid und Polybutylenterephthalat. Die beiden genannten Stoffe bilden hochtemperaturbeständige thermoplastische Kunststoffe und sind dadurch in besonderer Weise als Gehäusematerial geeignet, auch bei einem Dauereinsatz unter hohen Temperaturen. Zudem besitzen die genannten Stoffe in vorteilhafter Weise eine hohe chemische Beständigkeit und eignen sich damit besonders für einen Langzeiteinsatz.
  • Die Membran kann mittels eines Klebstoffs mit dem Gehäuse verbunden sein. Dies ermöglicht eine einfache Befestigung der Membran mit dem Gehäuse. Der Klebstoff weist als geeignete Materialien beispielsweise Fluorsilikonharz oder Fluoridharz auf.
  • In weiteren Ausgestaltungen ist die Membran mittels einer Schraubverbindung mit dem Gehäuse verbunden, wobei bevorzugt eine O-Ring-Dichtung zwischen der Membran und dem Gehäuse vorgesehen ist. Weiterhin kann die Membran bei geeigneter Materialwahl der Membran und des Gehäuses mittels einer Löt- oder Schweißverbindung mit dem Gehäuse verbunden sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Membran und der Sensorvorrichtung ein Fluid angeordnet. Ein von dem Kühlmittel auf die erste Seite der Membran ausgeübter Druck wird dabei mittels des Fluids an die Sensorvorrichtung übertragen. Das Fluid ist dabei bevorzugt ein Gas, wobei das Gas beispielsweise durch die Umgebungsluft gebildet ist. Dadurch können in vorteilhafter Weise wiederum Sensorvorrichtungen für den zumindest einen Drucksensor vorgesehen werden, die für eine Verwendung in einer Gasatmosphäre vorgesehen sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Kennlinie der Sensorvorrichtung auf Druck-Dämpfungseffekte der Membran korrigiert. Dies erfolgt typischerweise, indem eine durch die Membran bedingte Druckverringerung in die Kennlinie einbezogen ist. Derartige Druck-Dämpfungseffekte der Membran werden dabei bevorzugt bereits vor einem Einbau des Drucksensors in das Kühlsystem ermittelt und die Kennlinie entsprechend korrigiert. Dadurch kann der tatsächliche Druck des Kühlmittels in vorteilhafter Weise möglichst exakt ermittelt werden. Die Kennlinie der Sensorvorrichtung kann dabei beispielsweise in einer Speichervorrichtung, die Bestandteil einer Motorsteuervorrichtung des Verbrennungsmotors ist, abgelegt sein.
  • Der zumindest eine Drucksensor ist in einer Ausführungsform in einem Ausgleichsbehälter des Kühlsystems angeordnet. Dadurch ist der Montageaufwand für den Drucksensor in vorteilhafter Weise sehr gering.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine Drucksensor auf einer Ausgangsseite einer Kühlmittelpumpe des Kühlsystems angeordnet. Bevorzugt ist der zumindest eine Drucksensor dabei auf einer Auslassseite des Verbrennungsmotors angeordnet. Der zumindest eine Drucksensor ist somit auf einer Hochdruckseite der Kühlmittelpumpe des Kühlsystems angeordnet. Dies besitzt den Vorteil, dass der Druck des Kühlmittels auf der Ausgangsseite der Kühlmittelpumpe ermittelt werden kann, wodurch weitere Steuerungsmöglichkeiten für das Kühlsystem bereitgestellt werden können. Die Kühlmittelpumpe ist dazu bevorzugt von einer Steuervorrichtung betätigbar, wobei die Steuervorrichtung mit dem zumindest einen Drucksensor in Wirkverbindung steht.
  • Die Anmeldung betrifft zudem einen Verbrennungsmotor, der ein Kühlsystem gemäß einer der genannten Ausführungsformen aufweist. Der Verbrennungsmotor ist dabei typischerweise als flüssigkeitsgekühlter Verbrennungsmotor ausgebildet.
  • Weiterhin betrifft die Anmeldung ein Kraftfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor gemäß den genannten Ausführungsformen aufweist. Das Kraftfahrzeug ist dabei typischerweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen.
  • Der Verbrennungsmotor und das Kraftfahrzeug gemäß der Anmeldung weisen die bereits im Zusammenhang mit dem Kühlsystem gemäß der Anmeldung genannten Vorteile auf, welche an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals aufgeführt werden.
  • Der Gegenstand der Anmeldung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung;
  • 2 zeigt ein Kühlsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Anmeldung für den Verbrennungsmotor gemäß 1;
  • 3 zeigt ein Kühlsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Anmeldung für den Verbrennungsmotor gemäß 1;
  • 4 zeigt den Drucksensor der Kühlsysteme gemäß 2 und 3.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 15 mit einem Verbrennungsmotor 2 gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung. Das Kraftfahrzeug 15 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Personenkraftwagen und der Verbrennungsmotor 2 ist als flüssigkeitsgekühlter Verbrennungsmotor ausgebildet. Weitere Einzelheiten werden im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher erläutert.
  • Dazu zeigt 2 ein Kühlsystem 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Anmeldung für den Verbrennungsmotor 2 gemäß 1.
  • Der Verbrennungsmotor 2 weist eine Einlassseite 37 und eine Auslassseite 38 auf. An der Auslassseite 38 des Verbrennungsmotors 2 ist eine Verzweigung 19 angeordnet, von der eine Kühlmittelleitung 23 zu einem Kühlmittelkühler 18 führt. Von dem Kühlmittelkühler 18 führt eine weitere Kühlmittelleitung 24 zu einem auf der Einlassseite 37 angeordneten Thermostatventil 20. Das Thermostatventil 20 weist dabei in der gezeigten Ausführungsform ein Dehnstoffelement 21 auf, das beispielsweise Wachs beinhaltet, wobei mittels des Dehnstoffelements 21 eine Öffnungstemperatur des Thermostatventils 20 festgelegt wird.
  • In Fließ- bzw. Strömungsrichtung eines nicht näher dargestellten Kühlmittels des Kühlsystems 1 hinter dem Thermostatventil 20 führt eine Kühlmittelleitung 39 zu einer Kühlmittelpumpe 12.
  • Von der Verzweigung 19 führt zudem eine Kühlmittelleitung 22 zu einem Heizungswärmetauscher 17. Von dem Heizungswärmetauscher 17 führt wiederum eine Kühlmittelleitung 25 zu der Einlassseite 37. Die Kühlmittelleitung 25 zweigt dabei in eine Kühlmittelleitung 26 und eine Kühlmittelleitung 27 auf, wobei die Kühlmittelleitung 27 zu einem Ausgleichsbehälter 10 des Kühlsystems 1 führt.
  • Die Einlassseite 37 des Verbrennungsmotors 2 ist mit der Auslassseite 38 zudem über einen Bypass-Kanal in Form einer Kühlmittelleitung 28 verbunden, wobei die Kühlmittelleitung 28 in der gezeigten Ausführungsform teilweise in einem Kurbelgehäuse 16 des Verbrennungsmotors 2 angeordnet ist. Der innerhalb des Kurbelgehäuses 16 verlaufende Bereich der Kühlmittelleitung 28 ist dabei durch unterbrochene Linien dargestellt. Die Kühlmittelleitung 28 führt von der Verzweigung 19 zu einer Einmündung 40. An der Einmündung 40 münden die Kühlmittelleitung 28 und die Kühlmittelleitung 26 ineinander. Eine Kühlmittelleitung 41 führt von der Einmündung 40 zu der Kühlmittelleitung 39.
  • Das nicht näher dargestellte Kühlmittel durchströmt von der Einlassseite 37 kommend den Verbrennungsmotor 2. Die jeweilige Strömungsrichtung des Kühlmittels wird dabei in 2 mittels Pfeilen dargestellt.
  • In der gezeigten Ausführungsform weist das Kühlsystem 1 einen Drucksensor 3 auf, der in dem Ausgleichsbehälter 10 des Kühlsystems 1 angeordnet ist. Der Drucksensor 3 kann dabei in dem Bereich des Ausgleichsbehälters 10 mit flüssigem Kühlmittel oder in dem Bereich des gasförmigen Kühlmittels angeordnet sein. Weitere Einzelheiten des Drucksensors 3 werden im Zusammenhang mit 4 näher erläutert.
  • Der Drucksensor 3 ist über eine Signalleitung 32 mit einer Auswertevorrichtung 30 verbunden, die zum Auswerten der mittels des Drucksensors 3 ermittelten Druckwerte des Kühlmittels ausgebildet ist. Die Auswertevorrichtung 30 ist in der gezeigten Ausführungsform Bestandteil einer Motorsteuervorrichtung 29 des Verbrennungsmotors 2.
  • Weiterhin weist das in 2 nicht näher dargestellte Kraftfahrzeug eine Ausgabevorrichtung 31 auf, die zum Ausgeben einer Warnmeldung ausgebildet ist, falls der Druck des Kühlmittels unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes sinkt. Insbesondere kann die Ausgabevorrichtung 31 zum Ausgeben einer Warnmeldung ausgebildet sein, falls der Druck des Kühlmittels innerhalb einer vorbestimmten Dauer unterhalb eines Schwellenwertes sinkt. Die Ausgabevorrichtung 31 ist dazu über eine Signalleitung 33 mit der Motorsteuervorrichtung 29 verbunden. Typischerweise ist die Ausgabevorrichtung 31 zum Ausgeben einer optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Warnmeldung ausgebildet.
  • Beispielsweise kann eine Warnmeldung ausgegeben werden, falls ein abrupter Druckverlust des Kühlmittels ermittelt wird. Ein derartiger Druckverlust kann auf ein Leck in dem Kühlsystem 1 hindeuten, beispielsweise aufgrund eines abgefallenen oder geplatzten Kühlmittelschlauchs. Durch das Ausgeben der Warnmeldung können die Insassen des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs, frühzeitig auf diese Situation aufmerksam gemacht werden, wodurch Beschädigungen des Verbrennungsmotors 2 verhindert werden können. Somit stellt die Verwendung des Drucksensors 3 in dem Kühlsystem 1 in der gezeigten Ausführungsform erweiterte Fehlerdiagnosemöglichkeiten für das Kühlsystem 1 bereit.
  • 3 zeigt ein Kühlsystem 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Anmeldung für den Verbrennungsmotor 2 gemäß 1. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht näher erläutert.
  • In der gezeigten Ausführungsform weist das Kühlsystem 1' wiederum einen Drucksensor 3 auf, wobei der Drucksensor 3 auf einer Ausgangsseite 11 der Kühlmittelpumpe 12 des Kühlsystems 1' angeordnet ist, d. h. auf einer Hochdruckseite der Kühlmittelpumpe 12. Dabei ist der Drucksensor 3 in der gezeigten Ausführungsform auf der Auslassseite 38 des Verbrennungsmotors 2 angeordnet.
  • Die Kühlmittelpumpe 12, die zudem eine Eingangsseite 13 aufweist, ist von einer Steuervorrichtung 14 betätigbar. Die Kühlmittelpumpe 12 kann beispielsweise als elektrische Kühlmittelpumpe, das heißt als Kühlmittelpumpe, die einen Elektromotor aufweist, der sie antreibt, ausgebildet sein. Weiterhin kann die Kühlmittelpumpe 12 als riemengetriebene Kühlmittelpumpe ausgebildet sein, die eine Kupplung, beispielsweise eine Magnetkupplung, die zwischen der Kühlmittelpumpe und einem nicht näher dargestellten Treibriemen angeordnet ist, aufweist. Im ersten genannten Fall ist der Elektromotor und im zweiten genannten Fall die Kupplung mit der Steuervorrichtung 14 verbunden, wodurch die Kühlmittelpumpe 12 jeweils ein- und abschaltbar ist. Weiterhin kann eine betätigbare Abdeckung, die auf der Ansaugöffnung der Kühlmittelpumpe 12 angeordnet ist, vorgesehen sein.
  • Die Steuervorrichtung 14 ist in der gezeigten Ausführungsform Bestandteil der Motorsteuervorrichtung 29 des Verbrennungsmotors 2. Zudem steht die Steuervorrichtung 14 mit dem Drucksensor 3 in Wirkverbindung. Dazu ist der Drucksensor 3 über eine Signalleitung 43 mit der Motorsteuervorrichtung 29 verbunden.
  • In der genannten Ausführungsform ermöglicht die Verwendung des Drucksensors 3 in dem Kühlsystem 1' dadurch die Bereitstellung erweiterter Steuerfunktionen der Motorsteuervorrichtung 29 für das Kühlsystem 1'.
  • Weitere Einzelheiten des Drucksensors 3 werden im Zusammenhang mit der folgenden Figur näher erläutert.
  • Dazu zeigt 4 den Drucksensor 3 des Kühlsystems 1 gemäß 2 bzw. des Kühlsystems 1 gemäß 3.
  • Der Drucksensor 3 weist eine Sensorvorrichtung 6 auf, die zum Ermitteln eines Drucks des nicht näher dargestellten Kühlmittels des jeweiligen Kühlsystems ausgebildet ist. Die Sensorvorrichtung 6 weist dazu in der gezeigten Ausführungsform einen Halbleiter-Drucksensorchip 44 auf, beispielsweise einen siliziumbasierten Drucksensorchip.
  • Typischerweise weist die Sensorvorrichtung 6 einen Messbereich für einen Absolutdruck bis 250 kPa, bevorzugt bis 300 kPa und weiter bevorzugt bis 400 kPa auf, bzw. einen Messbereich für den Differenzdruck zwischen dem Druck des Kühlmittels und dem Umgebungsdruck bis 150 kPa, bevorzugt bis 200 kPa und weiter bevorzugt bis 300 kPa.
  • Weiterhin weist der Drucksensor 3 ein Gehäuse 8 mit einer Öffnung 9 auf. Die Sensorvorrichtung 6 ist in der Öffnung 9 des Gehäuses 8 angeordnet. Eine Membran 4 bedeckt die Öffnung 9. Die Membran 4 ist für das Kühlmittel des Kühlsystems undurchlässig und steht auf einer ersten Seite 5 mit dem Kühlmittel in Kontakt. Die Sensorvorrichtung 6 ist auf einer zweiten, der ersten Seite 5 gegenüberliegenden Seite 7 der Membran 4 getrennt von dem Kühlmittel angeordnet und damit in vorteilhafter Weise vor den rauen Umgebungsbedingungen in Form von Hitze und Feuchtigkeit geschützt. Die Membran 4 weist dazu ein Material mit einer Schmelztemperatur TS,M auf, wobei TS,M > 150°C, wobei weiter bevorzugt TS,M > 200°C gilt. Beispielsweise weist die Membran 4 Tantal oder eine Tantal-Legierung oder hydrierten Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR) auf.
  • In der gezeigten Ausführungsform weist zudem das Gehäuse 8 ein Material mit einer Schmelztemperatur TS,G auf, wobei TS,G > 150°C, wobei weiter bevorzugt TS,G > 200°C gilt. Beispielsweise weist das Gehäuse Polyphenylensulfid und Polybutylenterephthalat auf.
  • Zwischen der Membran 4 und der Sensorvorrichtung 6 befindet sich ein nicht näher dargestelltes Fluid, wobei dieses in der gezeigten Ausführungsform durch die Umgebungsluft gebildet ist. Ein von dem Kühlmittel auf die erste Seite 5 der Membran 4 ausgeübter Druck wird mittels des Fluids an die Sensorvorrichtung 6 übertragen.
  • Ein Bonddraht 35 verbindet den Halbleiter-Drucksensorchip 44 mit einer Anschlussleitung 34. Zwischen der Anschlussleitung 34 und dem Gehäuse 8 ist Dichtungsmaterial 36 angeordnet, wodurch die Sensorvorrichtung 6 in weiter erhöhtem Maße vor einem Eindringen des Kühlmittels geschützt ist.
  • Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kühlsystem
    1'
    Kühlsystem
    2
    Verbrennungsmotor
    3
    Drucksensor
    4
    Membran
    5
    Seite
    6
    Sensorvorrichtung
    7
    Seite
    8
    Gehäuse
    9
    Öffnung
    10
    Ausgleichsbehälter
    11
    Ausgangsseite
    12
    Kühlmittelpumpe
    13
    Eingangsseite
    14
    Steuervorrichtung
    15
    Kraftfahrzeug
    16
    Kurbelgehäuse
    17
    Heizungswärmetauscher
    18
    Kühlmittelkühler
    19
    Verzweigung
    20
    Thermostatventil
    21
    Dehnstoffelement
    22
    Kühlmittelleitung
    23
    Kühlmittelleitung
    24
    Kühlmittelleitung
    25
    Kühlmittelleitung
    26
    Kühlmittelleitung
    27
    Kühlmittelleitung
    28
    Kühlmittelleitung
    29
    Motorsteuervorrichtung
    30
    Auswertevorrichtung
    31
    Ausgabevorrichtung
    32
    Signalleitung
    33
    Signalleitung
    34
    Anschlussleitung
    35
    Bonddraht
    36
    Dichtungsmaterial
    37
    Einlassseite
    38
    Auslassseite
    39
    Kühlmittelleitung
    40
    Einmündung
    41
    Kühlmittelleitung
    42
    Steuerleitung
    43
    Signalleitung
    44
    Halbleiter-Drucksensorchip
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5184514 [0002]

Claims (15)

  1. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor (2) aufweisend zumindest einen Drucksensor (3) und eine Membran (4), wobei die Membran (4) für ein Kühlmittel des Kühlsystems (1, 1') undurchlässig ist und auf einer ersten Seite (5) mit dem Kühlmittel in Kontakt ist und wobei eine Sensorvorrichtung (6) des zumindest einen Drucksensors (3) auf einer zweiten, der ersten Seite (5) gegenüberliegenden Seite (7) der Membran (4) getrennt von dem Kühlmittel angeordnet ist und zum Ermitteln eines Drucks des Kühlmittels ausgebildet ist.
  2. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei die Membran (4) ein Material mit einer Schmelztemperatur TS,M aufweist, wobei TS,M > 150°C.
  3. Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei das Material Tantal oder eine Tantal-Legierung oder hydrierten Acrylnitrilbutadien-Kautschuk aufweist.
  4. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorvorrichtung (6) einen Halbleiter-Drucksensorchip (44) aufweist.
  5. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Drucksensor (3) zudem ein Gehäuse (8) mit einer Öffnung (9) aufweist, wobei die Sensorvorrichtung (6) in der Öffnung (9) des Gehäuses (8) angeordnet ist und wobei die Membran (4) die Öffnung (9) bedeckt.
  6. Kühlsystem nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse (8) ein Material mit einer Schmelztemperatur TS,G aufweist, wobei TS,G > 150°C.
  7. Kühlsystem nach Anspruch 6, wobei das Material ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyphenylensulfid und Polybutylenterephthalat.
  8. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Membran (4) mittels eines Klebstoffs mit dem Gehäuse (8) verbunden ist.
  9. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich zwischen der Membran (4) und der Sensorvorrichtung (6) ein Fluid befindet.
  10. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kennlinie der Sensorvorrichtung (6) auf Druck-Dämpfungseffekte der Membran (4) korrigiert ist.
  11. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Drucksensor (3) in einem Ausgleichsbehälter (10) des Kühlsystems (1) angeordnet ist.
  12. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der zumindest eine Drucksensor (3) auf einer Ausgangsseite (11) einer Kühlmittelpumpe (12) des Kühlsystems (1') angeordnet ist.
  13. Kühlsystem nach Anspruch 12, wobei die Kühlmittelpumpe (12) von einer Steuervorrichtung (14) betätigbar ist und wobei die Steuervorrichtung (14) mit dem zumindest einen Drucksensor (3) in Wirkverbindung steht.
  14. Verbrennungsmotor aufweisend ein Kühlsystem (1, 1') nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  15. Kraftfahrzeug aufweisend einen Verbrennungsmotor (2) nach Anspruch 14.
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