DE102011053176A1

DE102011053176A1 - Method and device for leak detection of a vehicle lubrication system

Info

Publication number: DE102011053176A1
Application number: DE201110053176
Authority: DE
Inventors: Frank Will
Original assignee: Ino8 Pty Ltd
Current assignee: Ino8 Pty Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-02-28
Also published as: EP2751397B1; EP2751397A1; WO2013030291A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leckagedetektion eines Schmiersystems (16) für die Schmierung von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen einer Verbrennungskraftmaschine (30) oder eines Getriebes, bevorzugt Automatikgetriebe. Eine Leckage des Schmiersystems (16) wird durch Vergleich eines Öldrucks des Schmiersystems (16) mit einem vorbestimmbaren Grenzdruck aus einer Tabelle bzw. Kennfeld für verschiedene Werte von Motordrehzahl, Öltemperatur,, und/oder Ölpumpendrehzahl und/oder Ventilstellung einer Ölpumpenvolumenstromregelung und/oder Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeugquerbeschleunigung, und/oder Motorölpegel detektiert, wobei bei Unterschreitung eines ersten Grenzdruckes ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder bei Unterschreiten eines zweiten Grenzdruckes die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (30) limitiert wird und/oder bei Unterschreiten eines dritten Grenzdruckes die Verbrennungskraftmaschine (30) abgeschaltet wird. In einem nebengeordneten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Aufheizung eines Schmiersystem (16) von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen für eine Verbrennungskraftmaschine (30) oder ein Getriebe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, bei der ein Abgas-/Ölwärmetauscher in einer Ölsaugrohr (2) zwischen Ölpumpe (3) und Ölsumpf (1) angeordnet ist, so dass sich auf der Ölseite im Abgaswärmetauscher ein Unterdruck im Vergleich zur Umgebung und zum Abgas einstellt, wodurch im Falle einer Leckage ein Ölaustritt aus dem Wärmetauscher ausgeschlossen ist.The invention relates to a method for leak detection of a lubrication system (16) for the lubrication of rotating or oscillating components of an internal combustion engine (30) or a transmission, preferably automatic transmission. A leakage of the lubrication system (16) is determined by comparing an oil pressure of the lubrication system (16) with a predeterminable limit pressure from a table for various values of engine speed, oil temperature, and / or oil pump speed and / or valve position of an oil pump volume flow control and / or vehicle acceleration and / or vehicle lateral acceleration, and / or engine oil level is detected, when falling below a first limit pressure, a warning signal is output and / or falling below a second limit pressure, the speed of the internal combustion engine (30) is limited and / or falling below a third limit pressure, the internal combustion engine (30 ) is switched off. In a sidelined aspect, a device for heating a lubrication system (16) of rotating or oscillating components for an internal combustion engine (30) or a transmission for carrying out the method according to the invention is proposed in which an exhaust / oil heat exchanger in an oil suction pipe (2) between the oil pump (3) and oil sump (1) is arranged so that on the oil side in the exhaust gas heat exchanger, a negative pressure compared to the environment and the exhaust gas sets, whereby in the event of leakage, an oil leakage is excluded from the heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leckagedetektion eines Schmiersystems für die Schmierung von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Getriebes, bevorzugt Automatikgetriebe eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Aufheizung eines Schmiersystem von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen für eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Getriebe, bevorzugt Automatikgetriebe zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for leak detection of a lubrication system for the lubrication of rotating or oscillating components of an internal combustion engine or a transmission, preferably automatic transmission of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a device for heating a lubricating system of rotating or oscillating components for an internal combustion engine or a transmission, preferably automatic transmission for performing a method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Aus verschiedenen Veröffentlichungen ist bekannt, dass durch die Aufheizung des Motoröls mit Hilfe eines Abgas-/Ölwärmetauschers der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen deutlich reduziert werden können.From various publications it is known that the fuel consumption and the exhaust emissions can be significantly reduced by heating the engine oil with the aid of an exhaust gas / oil heat exchanger.

Beispielhaft ist hier auf die DE 102009013943 A und die PCT/EP2010/0536 verwiesen, die beide die Anordnung einer Ölbypassleitung vorschlagen, mit der zu mindest teilweise abgekoppelt von einer großen Schmierölmenge in einer Startphase eine verkleinerte Menge Schmieröl zur Ölschmierung durch schnell erwärmende Bereiche einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Getriebes geleitet wird.Exemplary here on the DE 102009013943 A and the PCT / EP2010 / 0536 both refer to the arrangement of an oil bypass line, with at least partially decoupled from a large amount of lubricating oil in a start phase, a reduced amount of lubricating oil for oil lubrication is passed through fast heating areas of an internal combustion engine or a transmission.

Des Weiteren werden auf die Konferenzbeiträge Will, F.: A novel exhaust heat recovery system to reduce fuel consumption, F2010A073, FISITA conference Budapest, Hungary 2010 , sowie Will, F., Boretti, A.,: “A new Method to warm up Lubricating Oil to improve Fuel Economy”, SAE 2011-01-0318, 2011 verwiesen.Furthermore, on the conference contributions Will, F .: A novel exhaust heat recovery system, F2010A073, FISITA conference Budapest, Hungary 2010 , such as Will, F., Boretti, A.,: "A New Method to Warm Up Lubricating Oil to Improve Fuel Economy", SAE 2011-01-0318, 2011 directed.

So ist in einem Verbrennungsmotor ist ein Kraftstoffverbrauch während eines NEDC-Tests im kalten Zustand (Starttemperatur ca. 24°C) ca. 10 bis 15% höher als bei demselben Test mit einer Motoröltemperatur bei einem Start von ca. 90 C, dem so genannten NEDC-Heißtest. Dies liegt unter anderem daran, dass das Schmieröl bei niedrigeren Temperaturen eine höhere Zähigkeit aufweist, und das der Kraftstoff an Zylinderwänden kondensiert und in das Motoröl eingetragen wird. Zudem werden Maßnahmen ergriffen, um den Katalysator schneller aufzuheizen, dies sind z. B. eine Spätverstellung der Zündung, eine Anhebung der Leerlaufdrehzahl sowie eine Anfettung mit Sekundärlufteinblasung. Zudem entsteht der Großteil der emittierten Abgasemissionen während der Kaltstartphase des Verbrennungsmotors, wenn der Katalysator noch nicht die erforderliche Betriebstemperatur erreicht hat. Gleichzeitig wird ein Großteil der zugeführten Energie ungenutzt als Abgasenthalpie abgeführt. Dies sind insgesamt ca. 30 bis 40 % der Energie des zugeführten Kraftstoffes. Thus, in a combustion engine, fuel consumption during a NEDC test in the cold state (starting temperature about 24 ° C) is about 10 to 15% higher than in the same test with an engine oil temperature at a start of about 90 C, the so-called NEDC hot test. One of the reasons for this is that the lubricating oil has a higher toughness at lower temperatures, and that the fuel is condensed on cylinder walls and introduced into the engine oil. In addition, measures are taken to heat the catalyst faster, these are z. As a retardation of the ignition, raising the idle speed and enrichment with Sekundärlufteinblasung. In addition, the majority of the emitted exhaust emissions during the cold start phase of the internal combustion engine, if the catalyst has not yet reached the required operating temperature. At the same time, a large part of the energy supplied is discharged unused as exhaust gas enthalpy. This is a total of about 30 to 40% of the energy of the fuel supplied.

Bekannt ist, die Aufwärmphase des Motors zu verbessern, indem Abgaswärmetauscher eingesetzt werden, die in komplizierter Weise das Motoröl aufheizen und den Öldruck reduzieren. Auf der anderen Seite ist es ein Problem, den Motor, insbesondere das Motoröl bei dieser Aufheizung vor Überhitzung zu schützen. Daher werden zusätzliche Hochleistungsölkühler verwendet. Die bekannten Lösungen sind sehr aufwändig und führen nur zu einer relativ geringen Reduzierung des Kraftstoffverbrauches, so dass aus wirtschaftlichen Gründen die praktische Umsetzung meist nicht realisiert wird.It is known to improve the warm-up phase of the engine by using exhaust gas heat exchangers which in a complicated manner heat up the engine oil and reduce the oil pressure. On the other hand, it is a problem to protect the engine, in particular the engine oil in this heating from overheating. Therefore, additional high performance oil coolers are used. The known solutions are very complex and only lead to a relatively small reduction in fuel consumption, so that for economic reasons, the practical implementation is usually not realized.

Der Einsatz von Abgas-/Ölwärmetauscher, die das Motoröl direkt aufwärmen, hat den Nachteil, dass bei eventuellen Leckagen im Wärmetauscher Öl aus dem Wärmetauscher austreten könnte und auf den heißen Auspuff fließen oder gar spritzen könnte, wo es sich dann entflammen könnte. The use of exhaust / oil heat exchangers, which heat the engine oil directly, has the disadvantage that in case of leaks in the heat exchanger oil could escape from the heat exchanger and flow on the hot exhaust or even splash, where it could then ignite.

Ein weiterer Nachteil ist, dass bei hohen Motorlasten, wenn das Öl schon seine zulässige Grenztemperatur erreicht hat, immer noch Wärme vom Abgas an das Öl übertragen wird, selbst wenn das Abgas bei hohen Lasten mittels einer Klappe oder eines Ventils über einen Bypass an dem Abgas-/Ölwärmetauscher vorbei geleitet wird. Die zusätzliche Wärme muss abgeführt werden, z.B. durch einen großzügig ausgelegten Kühler, oder durch einen Ölkühler. Selbst ohne Abgas-/Ölwärmetauscher werden solche Ölkühler oft im Motorschmierölsystem bei Motoren mit hoher Leistungsdichte eingesetzt, und zwar auf der Druckseite nach der Ölpumpe zwischen Ölfilter und Motorblock. Der Öldruck an dieser Stelle kann besonders im Kaltstart oder bei hohen Motordrehzahlen einige bar betragen. Diese Ölkühler sind üblicherweise unterhalb des Auspuffkrümmers angeordnet, so dass im Falle einer Leckage kein Öl auf den Auspuff tropfen kann. Außerdem halten sich die thermischen Spannungen in solchen Ölkühlern in Grenzen, da der Temperaturunterschied zwischen dem Öl und dem Kühlwasser relativ klein ist und 20°C oft nicht überschreitet. Another disadvantage is that at high engine loads, when the oil has already reached its allowable limit temperature, heat is still transferred from the exhaust gas to the oil, even if the exhaust gas at high loads by means of a flap or a valve via a bypass on the exhaust gas - / oil heat exchanger is passed over. The extra heat must be dissipated, e.g. through a generously sized radiator, or through an oil cooler. Even without an exhaust gas / oil heat exchanger, such oil coolers are often used in the engine lubricating oil system in engines with high power density, on the pressure side after the oil pump between the oil filter and the engine block. The oil pressure at this point can be a few bar especially at cold start or at high engine speeds. These oil coolers are usually located below the exhaust manifold, so that in case of leakage no oil can drip onto the exhaust. In addition, the thermal stresses in such oil coolers are limited because the temperature difference between the oil and the cooling water is relatively small and often does not exceed 20 ° C.

Der Nachteil von solchen Ölkühlern ist, dass sie das Öl auch abkühlen, wenn es noch nicht betriebswarm ist, so dass sich die Reibung erhöht, und damit auch der Kraftstoffverbrauch. The disadvantage of such oil coolers is that they also cool the oil when it is not warm enough to increase friction, and therefore fuel consumption.

Bei einem Abgaswärmetauscher sind die Belastungen jedoch sehr viel größer, da die Temperaturunterschiede zwischen den beiden Medien Öl und Abgas bis zu 900°C betragen können. Außerdem ist die Korrosionsgefahr ein Vielfaches größer, da bei der Abkühlung das Wasser im Abgas kondensiert und zusammen mit anderen Abgaskomponenten aggressive und korrosive Säuren bildet. Ein weiteres Problem stellt das mögliche Einfrieren des Kondensates dar, nach Abstellen des Motors bei Umgebungstemperaturen unter dem Gefrierpunkt, was ein Aufplatzen des Wärmetauschers zur Folge haben könnte. In an exhaust gas heat exchanger, however, the loads are much greater, since the temperature differences between the two media oil and exhaust gas can be up to 900 ° C. In addition, the risk of corrosion is many times greater, since the cooling condenses the water in the exhaust gas and forms together with other exhaust gas components aggressive and corrosive acids. Another one Problem is the possible freezing of the condensate, after stopping the engine at ambient temperatures below freezing, which could cause bursting of the heat exchanger.

Bei Motoren ohne Abgas-/Ölwärmetauscher reichte bislang zur Überprüfung des Öldruckes ein einfacher Druckschalter aus, der bei Unterschreitung eines Grenzdruckes dies dem Fahrer mit einem Warnlicht im Armaturenbrett anzeigt, so dass der Fahrer z.B. Öl nachfüllen kann.For engines without exhaust / oil heat exchanger has so far been sufficient for checking the oil pressure from a simple pressure switch, which indicates when the pressure falls below a limit this the driver with a warning light in the dashboard, so that the driver, for example. Can refill oil.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln dahin gehend zu verbessern, dass zur Minimierung der Risken durch Ölleckagen ein Verfahren zur sicheren Ölleckage vorgeschlagen wird.The invention has for its object to improve an internal combustion engine or a transmission, in particular automatic transmission of the type mentioned with simple means to the effect that to minimize the risk of oil leakage, a method for safe oil leakage is proposed.

Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anordnung eines Öl-/Wärmetauschers vorzuschlagen, durch den auch bei kaltem Motor eine verbesserte Schmierung erreicht und im Fall einer Leckage der Ausfall der Schmierung zuverlässig erkannt werden kann.Furthermore, the invention has for its object to propose the arrangement of an oil / heat exchanger, achieved by the engine even when the engine is cold, improved lubrication and in the event of leakage, the failure of the lubrication can be reliably detected.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Leckagedetektion eines Schmiersystems für die Schmierung von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Getriebes, bevorzugt Automatikgetriebe eines Fahrzeugs gelöst, durch das eine Leckage des Schmiersystems durch Vergleich eines Öldrucks des Schmiersystems mit einem vorbestimmbaren Grenzdruck aus einer Tabelle bzw. Kennfeld für verschiedene Werte von Motordrehzahl, Öltemperatur, und/oder Ölpumpendrehzahl und/oder Ventilstellung einer Ölpumpenvolumenstromregelung und/oder Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeugquerbeschleunigung, und/oder Motorölpegel detektiert wird, wobei bei Unterschreitung eines ersten Grenzdruckes ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder bei Unterschreiten eines zweiten Grenzdruckes die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine limitiert wird und/oder bei Unterschreiten eines dritten Grenzdruckes die Verbrennungskraftmaschine abgeschaltet wird. According to the invention the object is achieved by a method for leak detection of a lubrication system for the lubrication of rotating or oscillating components of an internal combustion engine or a transmission, preferably automatic transmission of a vehicle, by the leakage of the lubrication system by comparing an oil pressure of the lubrication system with a predeterminable pressure limit from a table or characteristic map for various values of engine speed, oil temperature, and / or oil pump speed and / or valve position of an oil pump volume flow control and / or vehicle acceleration and / or vehicle lateral acceleration, and / or engine oil level is detected, which falls below a first limit pressure, a warning signal is output and / or falls below a second limit pressure, the speed of the internal combustion engine is limited and / or falls below a third limit pressure, the internal combustion engine is switched off.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass eine den Ölrücklauf umführenden Ölbypassleitung mit der Saugleitung einer Ölpumpe und der Druckleitung eines Schmiersystems verbunden ist, wobei die Ölbypassleitung im Falle einer Verbrennungskraftmaschine bevorzugt durch zumindest einen Zylinderkopf und/oder einen Zylinderblock und/oder zumindest einen Turbolader und im Falle eines Getriebes bevorzugt durch zumindest einen Wärmetauscher der Verbrennungskraftmaschine und/oder zumindest einen Heizstab verläuft, und dass bei Unterschreitung einer bestimmten Grenztemperatur und bei Überschreitung eines bestimmten Mindestdruckes des Schmieröls in der Druckleitung des Schmiersystems ein Bypassventil in der Ölbypassleitung zumindest teilweise geöffnet wird, so dass ein Teilstrom des Schmieröls in einer Warmlaufphase des Schmiersystems nicht durch den Ölsumpf strömt, bis entweder der Mindestdruck oder die Grenztemperatur erreicht sind. Indem das Schmieröl direkt in die Ölpumpe zurückgeführt wird, erwärmt sich das Öl im Schmiersystem schneller. Des Weiteren sinkt der zu überwindende Druckverlust des Schmiersystems, da das durch die Ölbypassleitung rückströmende Öl nicht durch den Ölsumpf strömt. Da bevorzugt das Öl der Bypassleitung durch Zylinderblock und/oder Zylinderkopf geleitet wird, kann bei einem zumindest teilweisen Öffnen des Bypassventils, dass in oder am Zylinderkopf oder Zylinderblock angeordnet sein kann, ein erhöhter Ölvolumenstrom bei niedrigen Temperaturen erreicht werden, so dass das Öl mehr Abwärme aufnehmen kann. Hierdurch wird in der Warmlaufphase eine verminderte Reibung erreicht, da das Schmieröl schneller auf Betriebstemperatur geführt wird und die Druckverluste reduziert werden.In an advantageous development, it is proposed that an oil bypass line bypassing the oil bypass line is connected to the suction line of an oil pump and the pressure line of a lubrication system, wherein the oil bypass line in the case of an internal combustion engine preferably by at least one cylinder head and / or cylinder block and / or at least one turbocharger and in the case of a transmission preferably by at least one heat exchanger of the internal combustion engine and / or at least one heating element runs, and that when falling below a certain limit temperature and exceeding a certain minimum pressure of the lubricating oil in the pressure line of the lubrication system, a bypass valve in the oil bypass line is at least partially opened, so that a partial flow of the lubricating oil in a warm-up phase of the lubrication system does not flow through the oil sump until either the minimum pressure or the limit temperature are reached. By returning the lubricating oil directly to the oil pump, the oil in the lubrication system heats up faster. Furthermore, the pressure loss of the lubrication system to be overcome decreases since the oil flowing back through the oil bypass line does not flow through the oil sump. Since the oil of the bypass line is preferably passed through the cylinder block and / or cylinder head, an increased oil volume flow at low temperatures can be achieved in an at least partial opening of the bypass valve, which can be arranged in or on the cylinder head or cylinder block, so that the oil more waste heat can record. As a result, a reduced friction is achieved in the warm-up phase, since the lubricating oil is led faster to operating temperature and the pressure losses are reduced.

Das erfindungsgemäße Leckage-Detektionsverfahren des Schmiersystems kann vorteilhaft sowohl in Kraftfahrzeugen mit Automatikgetrieben, als auch in Kraftfahrzeugen mit Schaltgetrieben eingesetzt werden, und sowohl zur Schmierung des Motors als Verbrennungskraftmaschine als auch zur Schmierung der Getriebeeinheit dienen. In Hybridfahrzeugen, die sowohl eine Verbrennungskraftmaschine als auch eine Elektroantriebseinheit umfassen, kann das Aufheizverfahren zur schnellen Erwärmung einer Elektromotor/Generatoreinheit verwendet werden, die erst bei erhöhten Temperaturen einen optimalen Wirkungsgrad erreichen, und ebenfalls die elektromotorisch bewegten Komponenten schmieren. Dabei kann in diesen Fällen vorteilhafterweise Abwärme der elektrischen Energiespeichereinheit (Akku/Batterie) und/oder des Inverters Öl in der Bypassleitung erwärmen, die hierdurch Elektromotor/Generatoreinheit erwärmen bzw. diese und ein nachgeschaltetes Getriebe verbessert schmieren können. Bei Automatikgetrieben kann ebenso wie im Verbrennungsmotor eine Ölbypassleitung eingebracht werden, die einen Wärmetauscher beinhaltet, über den in der Aufheizphase zusätzlich Wärme in das Getriebeöl eingebracht wird, um so die Reibung zu reduzieren. The leakage detection method of the lubrication system according to the invention can be advantageously used both in motor vehicles with automatic transmissions, as well as in motor vehicles with manual transmissions, and serve both for lubrication of the engine as an internal combustion engine and for lubrication of the gear unit. In hybrid vehicles, which include both an internal combustion engine and an electric drive unit, the heating method can be used for rapid heating of an electric motor / generator unit, which achieve optimum efficiency only at elevated temperatures, and also lubricate the electromotive moving components. In these cases, waste heat from the electrical energy storage unit (battery / battery) and / or the inverter can advantageously heat oil in the bypass line, thereby heating the electric motor / generator unit or lubricating it and a downstream transmission in an improved manner. In automatic transmissions, as well as in the internal combustion engine, an oil bypass line can be introduced, which contains a heat exchanger, through which additional heat is introduced into the transmission oil in the heating phase so as to reduce the friction.

Die Erfindung kann in allen Arten von Verbrennungskraftmaschinen angetriebenen Anlagen und Fahrzeugen wie beispielsweise PKW, LKW, Omnibus, Motorrad, Baumaschinen, Schiffen, Booten, Flugzeugen sowie mobilen und stationären Arbeitsgeräten- und vorrichtungen, Energieerzeugungsanlagen wie Notstromaggregaten und dergleichen angewendet werden. Insbesondere bei kurzfristigem Einsatz und bei variierenden Arbeitsbelastungen ermöglicht die Erfindung eine optimale Schmierung zur Verringerung der Reibung zwischen den bewegten Teilen, so dass die Langlebigkeit der Maschine erhöht, der Geräuschpegel reduziert, ein höherer Wirkungsgrad erreicht, eine höhere Leistungsausbeute erzielt, niedrigere Abgasemission abgegeben und Kosten gespart werden können.The invention can be used in all types of internal combustion engines driven plants and vehicles such as cars, trucks, Buses, motorcycles, construction machinery, ships, boats, aircraft and mobile and stationary working equipment and devices, power generation systems such as emergency generators and the like can be applied. In particular, in short-term use and with varying workloads, the invention enables optimum lubrication to reduce friction between the moving parts, thus increasing the longevity of the machine, reducing the noise level, achieving higher efficiency, achieving higher power output, delivering lower exhaust emissions, and costs can be saved.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Bypassventil geschlossen werden, sobald eine vorgegebenen Drehzahl oder eine Geschwindigkeit oder ein Drehmoment oder eine Kraft der zu schmierenden Bauteile einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder die Förderleistung der Ölpumpe unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl oder einer Geschwindigkeit oder einem Drehmoment oder einer Kraft insbesondere in der Warmlaufphase erhöht wird, um einen erhöhten Pumpvolumenstrom innerhalb der Ölleitung zu erzeugen. Da bei verschiedenen Belastungen und Drehzahlen unterschiedliche Schmieröldrücke erforderlich sind, um eine ausreichende Schmierung zu gewährleisten und Schäden an den zu schmierenden Bauteilen zu vermeiden, kann das Bypassventil in der Ölbypassleitung geschlossen wird, sobald eine vorgegebenen Drehzahl oder eine Geschwindigkeit oder ein Drehmoment oder eine Kraft der zu schmierenden Bauteile einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.According to an advantageous development, the bypass valve can be closed as soon as a predetermined speed or a speed or torque or force of the components to be lubricated exceeds a predetermined limit and / or the capacity of the oil pump below a predetermined speed or a speed or torque or a Force is increased, especially in the warm-up phase, to produce an increased pumping volume flow within the oil line. Since different lubricating oil pressures are required at different loads and speeds to ensure adequate lubrication and to prevent damage to the components to be lubricated, the bypass valve in the oil bypass line can be closed as soon as a predetermined speed or a speed or torque or force to be lubricated components exceeds a predetermined limit.

Um das Aufwärmen des Öls weiter zu Beschleunigen und den Druckverlust des Schmiersystems weiter zu reduzieren ist es günstig, wenn zumindest einer der von den zu schmierenden Einrichtungen stromabwärts angeordneten Schmierölrückläufe mit der Ölbypassleitung verbunden ist wobei einer der mit der Ölbypassleitung verbundenen Schmierölrückläufe Teil eines Abgasturboladers ist.In order to further accelerate the warming up of the oil and to further reduce the pressure loss of the lubricating system, it is favorable if at least one of the lubricating oil return flows arranged downstream of the devices to be lubricated is connected to the oil bypass line, one of the lubricating oil return lines connected to the oil bypass line being part of an exhaust gas turbocharger.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann in einem Ölsaugrohr zwischen Ölpumpe und Ölsumpf ein Abgas-/Ölwärmetauscher angeordnet sein, so dass sich auf der Ölseite im Abgaswärmetauscher ein Unterdruck im Vergleich zur Umgebung und zum Abgas einstellt. Im Gegensatz hierzu würde ein Einsatz eines Ölkühlers bzw. Öl-/Abgaswärmetauscher auf der Druckseite nach der Ölpumpe den Kraftstoffverbrauch erhöhen, da der zusätzliche Druckverlust über den/die Wärmetauscher den Druck nach der Pumpe erhöht wird, wodurch die Ölpumpe eine höhere Leistung aufnehmen muss. Um die Erwärmung des Schmieröls zusätzlich zu beschleunigen, ist es vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher zur Erwärmung des Schmieröles von dem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine stromabwärts eines Katalysators durchströmt wird. Dabei strömt das durch den Wärmetauscher strömende Abgas stromaufwärts durch ein Ventil. Dieses Ventil wird geschlossen wird, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur des Abgases erreicht wird, um ein Verkoken des Schmieröls im Wärmetauscher zu vermeiden.According to an advantageous development, an exhaust gas / oil heat exchanger can be arranged in an oil suction pipe between the oil pump and the oil sump, so that a negative pressure is established on the oil side in the exhaust gas heat exchanger compared to the environment and to the exhaust gas. In contrast, using an oil cooler on the pressure side after the oil pump would increase fuel consumption because the additional pressure loss across the heat exchanger (s) increases the pressure downstream of the pump, requiring the oil pump to take up more power. In order to accelerate the heating of the lubricating oil in addition, it is advantageous if the heat exchanger for heating the lubricating oil is flowed through by the exhaust gas of an internal combustion engine downstream of a catalyst. At this time, the exhaust gas flowing through the heat exchanger flows upstream through a valve. This valve is closed as soon as a predetermined limit temperature of the exhaust gas is reached, in order to avoid coking of the lubricating oil in the heat exchanger.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das durch den Abgas-/Ölwärmetauscher strömende Abgas stromaufwärts durch ein Abgasventil/Abgasrückführungsventil strömt, wobei dass das Abgasventil/Abgasrückführungsventil geschlossen werde kann, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur des Abgases oder des Schmier- öles erreicht wird, und/oder dass zumindest ein Teil des Abgases über ein steuerbares Ventil direkt über oder benachbart zum Ölsumpf in oder durch eine Ölwanne oder in die Bypassleitung geleitet wird, um die Wärmeübertragung zu erhöhen. Somit kann das parallel zu dem Wärmetauscher strömende Abgas der Verbrennungsmaschine durch ein weiteres Ventil strömen und das Ventil kann zeitweise zumindest teilweise geschlossen werden, um den Abgasstrom und somit auch den Wärmeübergang im Wärmetauscher zu erhöhen. In an advantageous development, the exhaust gas flowing through the exhaust / oil heat exchanger can flow upstream through an exhaust valve / exhaust gas recirculation valve, whereby the exhaust valve / exhaust gas recirculation valve can be closed as soon as a predetermined limit temperature of the exhaust gas or lubricating oil is reached, and / or at least a portion of the exhaust gas is passed via a controllable valve directly above or adjacent to the oil sump into or through an oil sump or into the bypass line to increase heat transfer. Thus, the exhaust gas flowing parallel to the heat exchanger of the internal combustion engine can flow through another valve and the valve can be at least partially closed at times to increase the exhaust gas flow and thus also the heat transfer in the heat exchanger.

In einer vorteilhaften Weiterbildung strömt das durch den Abgas-/Ölwärmetauscher strömende Abgas durch ein Abgasrückführungsventil und ist stromabwärts als Abgasrückführung mit dem Ansaugkrümmer einer Verbrennungskraftmaschine verbunden, wobei das Abgasrückführungsventil zumindest teilweise geschlossen wird, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur des Abgases erreicht wird oder ein vorgegebener Volumenstrom der Abgasrückführung erreicht wird. Um die Verbrennungstemperatur und damit auch die Stickoxydemissionen der Verbrennungskraftmaschine zu reduzieren, strömt das durch den Wärmetauscher strömende Abgas als Abgasrückführung stromabwärts durch ein Ventil in den Ansaugkrümmer einer Verbrennungskraftmaschine, wobei das Ventil zumindest teilweise geschlossen wird, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur des Abgases erreicht wird oder sobald ein vorgegebener Volumenstrom der Abgasrückführung erreicht wird. Dabei wird das Abgas durch den Wärmetauscher abgekühlt, was eine weitere Reduzierung der Verbrennungstemperatur zur Folge hat, so dass auf die Verwendung eines zusätzlichen Kühlers für die Abgasrückführung verzichtet werden kann. In an advantageous development, the exhaust gas flowing through the exhaust / oil heat exchanger flows through an exhaust gas recirculation valve and downstream as exhaust gas recirculation connected to the intake manifold of an internal combustion engine, the exhaust gas recirculation valve is at least partially closed as soon as a predetermined limit temperature of the exhaust gas is reached or a predetermined volume flow of Exhaust gas recirculation is achieved. In order to reduce the combustion temperature and thus also the nitrogen oxide emissions of the internal combustion engine, the exhaust gas flowing through the heat exchanger downstream flows through a valve in the intake manifold of an internal combustion engine, wherein the valve is at least partially closed as soon as a predetermined limit temperature of the exhaust gas is reached or once a predetermined volume flow of the exhaust gas recirculation is achieved. In this case, the exhaust gas is cooled by the heat exchanger, which has a further reduction in the combustion temperature result, so that it can be dispensed with the use of an additional cooler for exhaust gas recirculation.

In einer vorteilhaften Weiterbildung strömt das parallel zu dem Abgas-/Ölwärmetauscher strömende Abgas der Verbrennungsmaschine durch ein Abgasventil und wird das zweite Abgasventil zeitweise zumindest teilweise geschlossen, um den Abgasstrom und somit auch den Wärmeübergang im Abgas-/Ölwärmetauscher zu erhöhen. In an advantageous development, the exhaust gas flowing parallel to the exhaust / oil heat exchanger of the internal combustion engine flows through an exhaust valve and the second exhaust valve is at least partially closed at times to increase the exhaust gas flow and thus the heat transfer in the exhaust / oil heat exchanger.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird nach der Ölpumpe stromabwärts zur Abkühlung ein zusätzlicher Wärmetauscher und ein Ventil angeordnet, wobei das Ventil zumindest teilweise geöffnet wird, wenn ein vorgegebener Grenzwert für die Schmieröltemperatur überschritten oder unterschritten wird oder ein vorgegebener Grenzwert für die Kühlmitteleingangstemperatur oder die Kühlmittelausgangstemperatur unterschritten wird, wobei bevorzugt in der Schmierölleitung parallel zum Wärmetauscher und Ventil ein weiteres Ventil angeordnet sein kann, und dass das weitere Ventil zumindest teilweise geschlossen wird, wenn ein vorgegebener Grenzwert für die Schmieröltemperatur überschritten oder unterschritten wird. Der Wärmetauscher wird dazu von einem Kühlmedium wie Umgebungsluft oder Kühlflüssigkeit durchströmt, um das Schmieröl zu kühlen. In einer anderen Variante wird dieser Wärmetauscher von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmt, um das Schmieröl zu erwärmen und die Reibung zu reduzieren. Günstig ist dabei, wenn in der Schmierölleitung parallel zu dem Wärmetauscher und dem Ventil ein weiteres Ventil angeordnet ist. Dieses Ventil wird zumindest teilweise geschlossen, wenn ein vorgegebener Grenzwert für die Schmieröltemperatur überschritten oder unterschritten wird. Zweckmäßig ist es hierbei auch, wenn dieser Wärmetauscher in dem Kreislauf zur Kabinenheizung angeordnet ist oder in dem Kreislauf zur Heizung oder Kühlung einer elektrischen Batterie.In an advantageous development, cooling takes place downstream of the oil pump for cooling arranged additional heat exchanger and a valve, wherein the valve is at least partially opened when a predetermined limit value for the lubricating oil temperature is exceeded or exceeded or a predetermined limit value for the coolant inlet temperature or the coolant outlet temperature is exceeded, preferably in the lubricating oil line parallel to the heat exchanger and valve can be arranged further valve, and that the further valve is at least partially closed when a predetermined limit value for the lubricating oil temperature is exceeded or not reached. The heat exchanger is flowed through by a cooling medium such as ambient air or coolant to cool the lubricating oil. In another variant, this heat exchanger is flowed through by the exhaust gas of the internal combustion engine in order to heat the lubricating oil and reduce the friction. It is advantageous if a further valve is arranged in the lubricating oil line parallel to the heat exchanger and the valve. This valve is at least partially closed when a predetermined limit value for the lubricating oil temperature is exceeded or undershot. It is expedient in this case also if this heat exchanger is arranged in the circuit for cabin heating or in the circuit for heating or cooling of an electric battery.

Günstig im Sinne der Erfindung ist es, wenn die Länge der Ölleitung des Schmiersystems von dem Ausgang der Ölpumpe zu dem Eintritt in die Ölbypassleitung mindestens 80% von der maximalen Länge der Ölleitung des Schmiersystems von dem Ausgang der Ölpumpe bis zur weitest entfernten zu schmierenden Einrichtung beträgt. Dadurch kann sich das durch die Ölbypassleitung strömende Schmieröl besser erwärmen. Besonders vorteilhaft ist dabei wenn der Schmierölmassenstrom durch die Ölbypassleitung zumindest zeitweise größer ist als der Schmierölmassenstrom durch das Ölsaugrohr und den Ölsumpf. In diesem Fall wird der durch das Schmiersystem strömende Gesamtmassenstrom schneller aufgeheizt als ohne Ölbypassleitung. Es ist jedoch auch denkbar, dass, da die Ölsaugrohrkonfiguration bei einer nachträglichen Umrüstung nur unter hohem Aufwand modifizierbar ist, am Ansaugtrichter des Ölsaugrohrs eine Abzweigung zum Bypass vorzusehen, so dass praktisch der Massenstrom der Bypassleitung auch durch das Ölsaugrohr fließt. Favorable in the context of the invention, it is when the length of the oil line of the lubrication system from the output of the oil pump to the entry into the oil bypass line is at least 80% of the maximum length of the oil line of the lubrication system from the output of the oil pump to the farthest to be lubricated device , As a result, the lubricating oil flowing through the oil bypass line can heat better. It is particularly advantageous if the lubricating oil mass flow through the oil bypass line is at least temporarily greater than the lubricating oil mass flow through the oil suction pipe and the oil sump. In this case, the total mass flow flowing through the lubricating system is heated faster than without oil bypass line. However, it is also conceivable that, since the Ölsaugrohrkonfiguration is modifiable at a subsequent retrofitting only at great expense, provide a branch to the bypass on the intake of the Ölsaugrohrs, so that practically the mass flow of the bypass line also flows through the Ölsaugrohr.

So ist in einem bekannten Schmiersystem mit Bypassleitung die Ölbypassleitung mit der Saugleitung der Ölpumpe verbunden und der Schmierölmassenstrom durch die Ölbypassleitung ist zumindest zeitweise größer als der Schmierölmassenstrom durch das Ölsaugrohr. Das hat den Nachteil, dass es sehr schwierig ist eine solche Ölbypassleitung bei einem gebrauchten Fahrzeug nachzurüsten, da man die Ölwanne und das Ölsaugrohr demontieren muss, was sehr aufwändig sein kann. Daher ist es vorteilhaft, das Ende der Ölbypassleitung in den Ansaugtrichter des Ölsaugrohres einmünden zu lassen, ohne es direkt mit dem Ölsaugrohr zu verbinden. Das hat den Vorteil, dass die Ölbypassleitung durch eine einfache Bohrung in der Ölwanne in die Öffnung des Ansaugtrichters des Ölsaugrohres eingeschoben werden kann, und so eine Demontage der Ölwanne und des Ölsaugrohres vermieden werden kann. Da das Ende der Ölbypassleitung in unmittelbarer Nähe des Ölsaugrohreinlasses liegt, wird dadurch der größte Teil des Ölmassenstromes der Ölbypassleitung auch von dem Ölsaugrohr angesaugt werden. Dadurch kann der Druckverlust in dem Ansaugtrichter des Ölsaugrohres sogar reduziert werden.Thus, in a known lubrication system with bypass line, the oil bypass line is connected to the suction line of the oil pump and the lubricating oil mass flow through the oil bypass line is at least temporarily greater than the lubricating oil mass flow through the oil suction pipe. This has the disadvantage that it is very difficult to retrofit such an oil bypass line in a used vehicle, since you have to disassemble the oil pan and the oil suction, which can be very expensive. Therefore, it is advantageous to let the end of the oil bypass line in the intake of the Ölsaugrohres without connecting it directly to the Ölsaugrohr. This has the advantage that the oil bypass line can be inserted through a simple hole in the oil pan in the opening of the suction of the Ölsaugrohres, and so disassembly of the oil pan and the Ölsaugrohres can be avoided. Since the end of the oil bypass line is in the immediate vicinity of the Ölsaugrohreinlasses, thereby most of the oil mass flow of the oil bypass line will be sucked by the Ölsaugrohr. As a result, the pressure loss in the suction pipe of the oil suction pipe can even be reduced.

Zweckmäßig ist auch, wenn die Ölbypassleitung in demselben Gehäuse angeordnet ist, in dem auch mindestens eine der zu schmierenden Einrichtungen angeordnet sind, so dass sich das rückströmende Schmieröl zusätzlich erwärmen kann. Besonders vorteilhaft ist es wenn einer oder mehrere der Ölrückläufe direkt mit der Saugleitung einer Ölpumpe verbunden sind.It is also expedient if the oil bypass line is arranged in the same housing, in which at least one of the devices to be lubricated are arranged, so that the back-flowing lubricating oil can additionally heat. It is particularly advantageous if one or more of the oil returns are connected directly to the suction line of an oil pump.

Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist ebenfalls, wenn die Ölbypassleitung aus einem Wärme isolierenden Material besteht mit einer Wärmeleitzahl kleiner als 1 W/(m·K), um die Wärmeübertragung an die Umgebung während dem Rückströmen zu reduzieren, insbesondere dort, wo die Ölbypassleitung nicht durch die zu schmierende Einrichtung geführt ist.Advantageous in the context of the invention is also, if the oil bypass line consists of a heat insulating material with a thermal conductivity less than 1 W / (m · K) to reduce the heat transfer to the environment during the backflow, especially where the oil bypass line not is guided through the device to be lubricated.

Zur Regelung von Öldruck und Öltemperatur ist es günstig im Sinne der Erfindung, wenn eine Regeleinheit den Öffnungsquerschnitt der verschiedenen Ventile steuert, und wenn Sensoren zur Erfassung des Schmieröldruckes, der Schmieröltemperatur, der Abgastemperatur, der Drehzahl, der Last und/oder der Kühlmitteltemperatur mit der Regeleinheit verbunden sind.For controlling oil pressure and oil temperature, it is favorable in the context of the invention, when a control unit controls the opening cross section of the various valves, and if sensors for detecting the lubricating oil pressure, the lubricating oil temperature, the exhaust gas temperature, the rotational speed, the load and / or the coolant temperature with the Control unit are connected.

Günstig im Sinne der Erfindung ist auch, wenn zumindest ein Teil des Schmiersystems in einem Getriebe angeordnet ist, das mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist und die Verbrennungskraftmaschine sowie das Getriebe Bestandteil eines Kraftfahrzeuges sind. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn der Abgaswärmetauscher zweiflutig ausgeführt ist, so dass das Getriebeöl und das Motoröl gleichzeitig parallel erwärmt werden können und das der Abgaswärmetauscher mit der Abgasleitung durch ein wärmeisolierendes Material verbunden ist welches eine Wärmeleitzahl kleiner als 1 W/(m·K) aufweist.Favorable for the purposes of the invention is also when at least a part of the lubrication system is arranged in a transmission which is connected to the internal combustion engine and the internal combustion engine and the transmission are part of a motor vehicle. It is particularly advantageous if the exhaust gas heat exchanger is designed to be double-flow, so that the transmission oil and the engine oil can be heated simultaneously in parallel and the exhaust gas heat exchanger is connected to the exhaust pipe by a heat insulating material which has a heat conductivity less than 1 W / (m · K) having.

Die Abdichtung der Ventile in der Abgasleitung hat eine besonders wichtige Bedeutung, da eine hohe Dichtigkeit zum einen die Effektivität der Aufheizung verbessert und zum anderen bei geschlossener Stellung vermeidet, dass sich das Öl ungewollt aufheizt, zum Beispiel bei hohen Motorlasten und Drehzahlen. Dadurch kann dann auf die Verwendung eines zusätzlichen Ölkühlers verzichtet werden. Dadurch erweist sich vorteilhaft im Sinne der Erfindung, wenn die Ventile in der Abgasleitung einteilig als Dreiwegeventil ausgebildet sind und dass diese Ventile als doppeltseitig wirkendes Tellerventil ausgeführt sind, wobei der Teller zwei Dichtflächen aufweist. Davon ist eine Dichtfläche am äußersten Ende des Ventils angeordnet, wie bei einem Auslassventil im Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine. Die zweite Dichtfläche ist auf der gegenüberliegenden Seite des Ventiltellers angeordnet, von der der Ventilschaft zur Betätigungseinrichtung wegführt. Im aktiven Zustand verschließt das äußerste Ende des Ventils den Abgasbypass und im passiven Zustand verschließt die innere Dichtfläche des Tellers die Leitung zum Wärmetauscher.The sealing of the valves in the exhaust pipe has a particularly important importance because a high density on the one hand improves the effectiveness of the heating and on the other hand in the closed position avoids that the oil heats up unintentionally, for example, at high engine loads and speeds. This can then be dispensed with the use of an additional oil cooler. This proves advantageous in the context of the invention, when the valves are integrally formed in the exhaust pipe as a three-way valve and that these valves are designed as a double-acting poppet valve, wherein the plate has two sealing surfaces. Of these, a sealing surface is disposed at the extreme end of the valve, as in an exhaust valve in the cylinder head of an internal combustion engine. The second sealing surface is arranged on the opposite side of the valve disk, from which the valve stem leads away from the actuator. In the active state, the outermost end of the valve closes the exhaust gas bypass and in the passive state, the inner sealing surface of the plate closes the line to the heat exchanger.

In einem nebengeordneten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Aufheizung eines Schmiersystem von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen für eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Getriebe, bevorzugt Automatikgetriebe zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens vorgeschlagen. Hierzu ist ein Abgas-/Ölwärmetauscher in einem Ölsaugrohr zwischen Ölpumpe und Ölsumpf angeordnet ist, so dass sich auf der Ölseite im Abgaswärmetauscher ein Unterdruck im Vergleich zur Umgebung und zum Abgas einstellt, so dass im Falle einer Leckage ein Ölaustritt aus dem Wärmetauscher ausgeschlossen ist. Das Hauptziel liegt in einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs um bis zu 7%, wobei eine Leckage des Schmiersystems durch den Wärmetauscher folgenlos bleibt, da dieser auf der Unterdruckseite der Ölpumpe betrieben wird, so dass Öl im Falle einer Leckage nicht austritt. Der Vorteil ist, dass im Falle einer Leckage kein Öl aus dem Wärmetauscher austritt und auf den heißen Auspuff tropfen kann, wo sich das Öl entzünden könnte. In a sidelined aspect, an apparatus for heating a lubrication system of rotating or oscillating components for an internal combustion engine or a transmission, preferably automatic transmission for performing an aforementioned method is proposed. For this purpose, an exhaust / oil heat exchanger is arranged in an oil suction pipe between the oil pump and the oil sump, so that on the oil side in the exhaust gas heat exchanger, a negative pressure compared to the environment and the exhaust adjusts, so that in case of leakage oil leakage is excluded from the heat exchanger. The main goal is to reduce fuel consumption by up to 7%, with leakage from the lubrication system through the heat exchanger without consequences as it operates on the negative pressure side of the oil pump so that oil does not leak in the event of a leak. The advantage is that in case of leakage, no oil escapes from the heat exchanger and drips onto the hot exhaust where the oil could ignite.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Wärmetauscher ein Luftgebläse umfassen, das Kühlluft durch den Wärmetauscher in den Abgasstrang pumpt, insbesondere dann, wenn ein Abgasbypass geöffnet ist. Zur Reduzierung von Abgasemissionen in der Aufwärmphase sind zwar Methoden bekannt, bei denen Umgebungsluft mit Hilfe eines Gebläses durch Überdruck in das Abgassystem vor dem Katalysator in die Auslasskanäle eingeblasen wird, um damit Kraftstoffreste zu oxidieren und den Katalysator schneller aufzuwärmen. Nachteilig ist hierbei, dass diese Gebläse nur innerhalb weniger Sekunden nach dem Motorstart betrieben werden und danach nicht weiter genutzt werden, bis der Motor wieder abgekühlt ist. Durch eine Anordnung eines unabhängigen Luftgebläses im Wärmetauscher kann eine variable Kühlung und Aufheizung des Schmiersystems und der Einsatz des Wärmetauschers als Ölkühler erreicht werden, weitgehend unabhängig von der Abgastemperatur und der Möglichkeit eines Frischlufteintrages in den Abgasstrang. According to an advantageous development, the heat exchanger may comprise an air blower, which pumps cooling air through the heat exchanger into the exhaust gas line, in particular when an exhaust gas bypass is open. Although methods are known for reducing exhaust emissions in the warm-up phase, in which ambient air is blown by means of a fan by pressure in the exhaust system upstream of the catalyst in the exhaust ports to oxidize fuel residues and warm up the catalyst faster. The disadvantage here is that these blowers are operated only within a few seconds after the engine start and then not be used until the engine is cooled again. By arranging an independent air blower in the heat exchanger, a variable cooling and heating of the lubricating system and the use of the heat exchanger can be achieved as an oil cooler, largely independent of the exhaust gas temperature and the possibility of fresh air entry into the exhaust system.

Zur Bypassregelung von Abgaswärmetauschern sind 3-Wegeklappen bekannt, die entweder den Abgasmassenstrom durch den Abgaswärmetauscher reduzieren bzw. minimieren und dabei den Abgasmassenstrom durch den Bypass erhöhen bzw. maximieren, oder die umgekehrt den Abgasmassenstrom durch den Abgaswärmetauscher erhöhen bzw. maximieren und dabei den Abgasmassenstrom durch den Bypass reduzieren bzw. minimieren. Eine Zwischenstellung ist oft auch möglich. Ein Nachteil dieser 3 Wegeklappen ist, dass die Klappen relative große Leckagen in der verschlossenen Leitung verursachen, so dass z.B. bei verschlossenem Bypass ein Teilabgasstrom nicht durch den Wärmetauscher strömt, und so dessen Wärme nicht genutzt werden kann, oder bei geschlossenem Abgaswärmetauscher weiterhin ein Teilabgasstrom durch den Wärmetauscher strömt, und so weiter Wärme an das zweite Medium übertragen wird, was entweder zu Überhitzung des zweiten Mediums führen kann, oder es muss ein weiterer Kühler zur Kühlung des zweiten Mediums eingesetzt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass nur die Zuleitung zum Abgaswärmetauscher verschlossen wird. Die Ableitung des Abgaswärmetauschers ist direkt mit dem Ende der Bypassleitung verbunden, so dass es hier zur Rückströmung von heißem Abgas in den Abgaswärmetauscher kommt, was bei verschlossenem Wärmetauscher auch sehr ungünstig ist. Wird zur Kühlung des zweiten Mediums mit Hilfe eines Gebläses Luft in den Wärmetauscher eingeblasen, so muss der Gegendruck im Auspuff überwunden werden, der bei Volllast z.B. 0,3 bar betragen kann. Dadurch erhöht sich die erforderliche Leistungsaufnahme des Kühlluftgebläses erheblich, und der Gegendruck im Abgas steigt, wodurch die maximale Motorleistung und Drehmoment reduziert werden und die Effizienz des Motors wird reduziert.For bypass control of exhaust gas heat exchangers 3-way valves are known, which either reduce or minimize the exhaust gas mass flow through the exhaust gas heat exchanger and increase or maximize the exhaust gas mass flow through the bypass, or increase or maximize the exhaust gas mass flow through the exhaust gas heat exchanger while the exhaust gas mass flow through reduce or minimize the bypass. An intermediate position is often possible. A disadvantage of these 3-way valves is that the flaps cause relatively large leaks in the sealed conduit, so that e.g. when the bypass is closed, a partial exhaust gas flow does not flow through the heat exchanger, and so its heat can not be used, or with the exhaust gas heat exchanger closed a partial exhaust gas flow continues through the heat exchanger, and so on heat is transferred to the second medium, resulting in either overheating of the second medium can lead, or it must be used another cooler for cooling the second medium. Another disadvantage is that only the supply line to the exhaust gas heat exchanger is closed. The derivative of the exhaust gas heat exchanger is connected directly to the end of the bypass line, so that it comes here to the backflow of hot exhaust gas in the exhaust gas heat exchanger, which is also very unfavorable in closed heat exchanger. If, for the purpose of cooling the second medium, air is blown into the heat exchanger with the aid of a blower, the backpressure in the exhaust has to be overcome; Can be 0.3 bar. As a result, the required power consumption of the cooling air blower increases significantly, and the back pressure in the exhaust gas increases, whereby the maximum engine power and torque are reduced and the efficiency of the engine is reduced.

Ein weiterer Nachteil dieser Dreiwegeklappen ist, dass sie zu mindest teilweise in entgegengesetzt zur Anströmung durch das Abgas angeordnet sein müssen, wodurch sich ebenfalls der Abgasgegendruck bei geöffnetem Bypass erhöht.Another disadvantage of these three-way valves is that they must be arranged at least partially in opposite to the flow through the exhaust gas, which also increases the exhaust back pressure with open bypass.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Schmetterlingsventil zur Betätigung des Abgasbypasses umfasst sein, welches im Wärmetauscherbypassbetrieb den Abgas-/Ölwärmetauscher vollständig vom Abgasstrang isoliert. Zusätzlich oder alternativ kann ein Ventil auf der anderen Seite des Abgas-/Ölwärmetauscher angeordnet ist, wobei sich das Ventil bevorzugt als Überdruckventil automatisch an die Umgebung öffnet, wenn der Abgaswärmetauscher durch die Schmetterlingsklappe vom Abgasstrang getrennt ist und das Gebläse aktiv ist, oder das Ventil bei Aktivierung des Gebläses geöffnet wird, wodurch eine Erhöhung eines Abgasgegendruckes vermieden wird. Dies kann allerdings unabhängig davon sein, ob ein Gebläse eingesetzt wird, und an welcher Seite des Wärmetauschers das Gebläse angeordnet ist. Schmetterlingsventile arbeiten vergleichbar wie Kugelventile, wobei eine flache runde Scheibe im Zentrum eines Rohres drehbar angeordnet ist, wobei deren Drehachse von Außen durch einen Aktuator in eine Zu- und Aufstellung verdrehbar ist. Durch das Sperrelement wird in dem Schmetterlingsventil immer ein Druckverlust verursacht. Wird ein Schmetterlingsventil jedoch in der Seitenwand einer Rohrleitung angebracht, so kann auf einfache Weise eine 4-Wegeregelung ermöglicht werden. Das heißt bei geschlossenem Schmetterlingsventil ist sowohl die Zuleitung als auch die Ableitung des Abgaswärmetauschers verschlossen, so dass seine Rückströmung von heißem Abgas vermieden wird. Wird das Schmetterlingsventil an der Seitenwand der abgasführenden Leitung angebracht, so dass bei geöffnetem Abgaswärmetauscher die eine Hälfte des Schmetterlingsventils die Abgasleitung komplett verschließt und einen zweiten Bypass zwischen Abgasleitung und Wärmetauscher ebenfalls verschließt, und gleichzeitig die Zu- und Ableitung des Wärmetauschers vollständig öffnet. Durch die Anordnung des Schmetterlingsventils in der Seitenwand der Abgasleitung wird der Abgasgegendruck bei geschlossenem Abgaswärmetauscher nicht erhöht. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass auch bei geschlossenem Abgaswärmetauscher der Leckagestrom durch den Wärmetauscher reduziert wird, da im vorderen Bereich der Klappe, die die Zuleitung zum Wärmetauscher abdichtet, die Klappe durch den Abgasgegendruck an die Dichtflächen gepresst wird.According to an advantageous development, a butterfly valve for actuating the exhaust gas bypass may be included, which completely isolates the exhaust gas / oil heat exchanger from the exhaust gas line in the heat exchanger bypass operation. Additionally or alternatively, a valve on the other side of the exhaust / oil heat exchanger is arranged, wherein the valve opens preferably as a pressure relief valve automatically to the environment, when the exhaust gas heat exchanger through the butterfly flap is disconnected from the exhaust line and the fan is active, or the valve is opened upon activation of the blower, whereby an increase in exhaust back pressure is avoided. However, this can be independent of whether a blower is used, and on which side of the heat exchanger, the blower is arranged. Butterfly valves work comparable to ball valves, wherein a flat circular disc is rotatably arranged in the center of a tube, wherein the axis of rotation is rotatable from the outside by an actuator in a supply and installation. Through the blocking element, a pressure loss is always caused in the butterfly valve. However, if a butterfly valve is mounted in the sidewall of a pipeline, 4-way regulation can be easily achieved. That is, when the butterfly valve is closed, both the supply and the discharge of the exhaust gas heat exchanger is closed, so that its backflow is avoided by hot exhaust gas. If the butterfly valve is attached to the side wall of the exhaust gas-carrying line, so that one half of the butterfly valve completely closes the exhaust pipe when the exhaust gas heat exchanger is open and also closes a second bypass between exhaust pipe and heat exchanger, and at the same time completely opens the inlet and outlet of the heat exchanger. The arrangement of the butterfly valve in the side wall of the exhaust pipe, the exhaust back pressure is not increased with closed exhaust gas heat exchanger. Another advantage of this arrangement is that even with the exhaust gas heat exchanger is closed, the leakage flow is reduced by the heat exchanger, since the flap is pressed by the exhaust gas back pressure to the sealing surfaces in the front region of the flap, which seals the supply line to the heat exchanger.

Bei geschlossenem Abgaswärmetauscher ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass der Abgaswärmetauscher durch Teile der Zu- und Ableitungen sowie durch den in diesem Fall geöffneten internen Bypass zwischen Abgaswärmetauscher und Abgasleitung durch das in diesem Zwischenspalt befindliche nicht strömende Gas isoliert wird, und so keine weitere Wärme dem zweitem Medium zugeführt wird. Durch die hohe Dichtwirkung des Schmetterlingsventils kann dann der Abgaswärmetauscher auch als Ölkühler verwendet werden, da das Kühlluftgebläse nicht mehr den Abgasgegendruck überwinden muss und die Kühlluft nach durchströmen durch den Abgaswärmetauscher direkt durch ein weiteres Ventil an die Umgebung zurückgeführt werden kann, ohne den Abgasgegendruck zu erhöhen. When the exhaust gas heat exchanger is closed, a further advantage results from the fact that the exhaust gas heat exchanger is isolated by parts of the inlet and outlet lines and by the open in this case internal bypass between the exhaust gas heat exchanger and exhaust pipe by the non-flowing gas located in this intermediate gap, and so no further heat the second medium is supplied. Due to the high sealing effect of the butterfly valve then the exhaust gas heat exchanger can be used as an oil cooler, since the cooling fan no longer has to overcome the exhaust back pressure and the cooling air can flow back through the exhaust heat exchanger directly through another valve to the environment, without increasing the exhaust back pressure ,

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Ölsaugrohr mit einer den Ölrücklauf umführenden Ölbypassleitung verbunden sein, wobei ein Bypassventil in der Ölbypassleitung angeordnet ist, und die Ölbypassleitung und/oder zumindest eine der Ölrückläufe mit der Saugleitung einer Ölpumpe und der Druckleitung eines Schmiersystem verbunden ist, und die Ölbypassleitung

– bei einer Verbrennungskraftmaschine durch zumindest einen Zylinderkopf und/oder zumindest einen Turbolader, oder;
– bei einem Getriebe bevorzugt durch zumindest einen Wärmetauscher der Verbrennungskraftmaschine und/oder zumindest ein Heizelement verläuft;

und dass zumindest ein Teilstrom des Schmieröls zumindest in einer Warmlaufphase des Schmiersystems nicht durch den Ölsumpf strömt, bis entweder ein Grenzöldruck oder eine Grenzöltemperatur erreicht wird..According to an advantageous refinement, the oil suction tube can be connected to an oil return line bypassing oil, wherein a bypass valve is arranged in the oil bypass line, and the oil bypass line and / or at least one of the oil return is connected to the suction line of an oil pump and the pressure line of a lubrication system, and oil bypass line

In an internal combustion engine by at least one cylinder head and / or at least one turbocharger, or;
- In a transmission preferably by at least one heat exchanger of the internal combustion engine and / or at least one heating element extends;

and that at least a partial flow of the lubricating oil, at least in a warm-up phase of the lubrication system, does not flow through the oil sump until either a limit oil pressure or a marginal oil temperature is reached.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann des weiteren die Ölbypassleitung und/oder zumindest eine der Ölrückläufe mit dem Wärmetauscher oder einem weiteren Wärmetauscher verbunden sein, und der Wärmetauscher zur Erwärmung des Schmieröles stromabwärts nach dem Katalysator in dem Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet sein und stromaufwärts des Wärmetauschers ein Abgas-/Abgasrückführungsventil angeordnet sein, welches den Durchfluss in Abhängigkeit von mindestens der Öltemperatur oder der Abgastemperatur verändert, wobei bevorzugt stromabwärts von dem Wärmetauscher ein Abgasrückführungsventil angeordnet ist und das erste Abgasrückführungsventil stromabwärts mit dem Ansaugkrümmer einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.According to an advantageous development of the further, the oil bypass line and / or at least one of the oil return can be connected to the heat exchanger or another heat exchanger, and the heat exchanger for heating the lubricating oil downstream of the catalyst in the exhaust system of an internal combustion engine and arranged upstream of the heat exchanger, an exhaust gas - / Exhaust gas recirculation valve may be arranged, which varies the flow as a function of at least the oil temperature or the exhaust gas temperature, preferably downstream of the heat exchanger, an exhaust gas recirculation valve is arranged and the first exhaust gas recirculation valve is connected downstream with the intake manifold of an internal combustion engine.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann parallel zu dem Wärmetauscher in einer den Wärmetauscher umführenden Abgasbypassleitung ein Abgasventil angeordnet sein, um den Abgasstrom und somit auch den Wärmeübergang im Wärmetauscher zumindest zeitweise zu erhöhen. According to an advantageous development, an exhaust gas valve may be arranged parallel to the heat exchanger in an exhaust gas bypass line surrounding the heat exchanger in order to increase the exhaust gas flow and thus also the heat transfer in the heat exchanger at least temporarily.

Sofern in dem Schmiersystem eine den Ölrücklauf umführende Ölbypassleitung mit der Saugleitung einer Ölpumpe und der Druckleitung eines Schmiersystems verbunden ist, kann vorteilhafterweise eine Regelung des Volumenstroms der in dem Ölkreislauf angeordneten Ölpumpe vorgenommen werden, die unabhängig von der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine oder des Getriebes ist, wobei der Volumenstrom der Ölpumpe bei offenem Bypassventil erhöht wird und bei geschlossenem Bypassventil reduziert wird. Somit wird im Gegensatz zum Stand der Technik vorgeschlagen, den Volumenstrom im Kaltstart zu erhöhen statt normalerweise zu reduzieren. Indem das Schmieröl direkt in die Ölpumpe zurückgeführt wird, erwärmt sich das Öl im Schmiersystem schneller. Des Weiteren sinkt der zu überwindende Druckverlust des Schmiersystems, da das durch die Ölbypassleitung rückströmende Öl nicht durch den Ölsumpf strömt. Da bevorzugt das Öl der Bypassleitung durch Zylinderblock und/oder Zylinderkopf geleitet wird, kann bei einem zumindest teilweisen Öffnen des Bypassventils, dass in oder am Zylinderkopf oder Zylinderblock angeordnet sein kann, ein erhöhter Ölvolumenstrom bei niedrigen Temperaturen erreicht werden, so dass das Öl mehr Abwärme aufnehmen kann. If in the lubrication system an oil return umführführende oil bypass line is connected to the suction of an oil pump and the pressure line of a lubrication system, advantageously a control of the volume flow of the arranged in the oil circuit oil pump can be made, which is independent of the speed of the internal combustion engine or the transmission the volume flow of the oil pump is increased when the bypass valve is open and reduced when the bypass valve is closed. Thus, in contrast to the prior art, it is proposed to increase the volume flow in the cold start, instead of reducing it normally. By returning the lubricating oil directly to the oil pump, the oil in the lubrication system heats up faster. Furthermore, the pressure loss of the lubrication system, which has to be overcome, decreases because this is due to the oil bypass line backflowing oil does not flow through the oil sump. Since the oil of the bypass line is preferably passed through the cylinder block and / or cylinder head, an increased oil volume flow at low temperatures can be achieved in an at least partial opening of the bypass valve, which can be arranged in or on the cylinder head or cylinder block, so that the oil more waste heat can record.

Hierdurch wird in der Warmlaufphase eine verminderte Reibung erreicht, da das Schmieröl schneller auf Betriebstemperatur geführt wird und die Druckverluste reduziert werden. Des Weiteren wird während der Kaltstartphase eine Erhöhung des Volumenstroms erreicht, so dass eine effiziente Ölschmierung insbesondere während der Kaltstartphase erreicht werden kann. Variable regelbare Ölpumpen sind eine bekannte Maßnahme zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei Verbrennungsmotoren. Bei nicht regelbaren Ölpumpen erhöht sich der Öldruck mehr oder weniger linear mit dem Ansteigen der Motordrehzahl. Auch bei sehr tiefen Temperaturen steigt der Öldruck durch den Anstieg der Ölviskosität im Vergleich zum betriebswarmen Motor. Um Undichtigkeiten durch zu hohe Öldrücke zu vermeiden, wird in der Regel ein Überdruckventil eingesetzt, dass bei Überschreitung eines Grenzdruckes eine Bypassleitung öffnet. Dadurch steigt der Öldruck mit ansteigender Motordrehzahl weniger stark.As a result, a reduced friction is achieved in the warm-up phase, since the lubricating oil is led faster to operating temperature and the pressure losses are reduced. Furthermore, an increase in the volume flow is achieved during the cold start phase, so that efficient oil lubrication can be achieved, in particular during the cold start phase. Variable controllable oil pumps are a known measure for reducing fuel consumption in internal combustion engines. For non-controllable oil pumps, the oil pressure increases more or less linearly with the increase in engine speed. Even at very low temperatures, the oil pressure increases due to the increase in oil viscosity compared to the warm engine. To avoid leaks due to high oil pressures, a pressure relief valve is usually used that opens a bypass line when a limit pressure is exceeded. As a result, the oil pressure increases less with increasing engine speed.

Bei variablen Ölpumpen wird entweder der Öldruck der Ölpumpe durch weitere Vertell- oder Regeleinrichtungen weiter begrenzt, so dass z.B. der Öldruck ab einer bestimmten Grenze nicht mehr weiter steigt. Dadurch reduziert sich die Leistungsaufnahme der Ölpumpe. Wie aus Will, F., Boretti, A.,: “A new Method to warm up Lubricating Oil to improve Fuel Economy”, SAE 2011-01-0318, 2011 bekannt, haben variable Ölpumpen jedoch den Nachteil, dass durch den reduzierten Druck und den reduzierten Volumenstrom auch der Wärmeübergang von den Ölgallerien zum Motoröl reduziert wird. Aus diesem Grund wird eine Regelung des Ölpumpenvolumenstroms abhängig von der Stellung des Bypassventils und unabhängig von der Motordrehzahl vorgeschlagen, um diesen Nachteil zu überwindenIn variable oil pumps, either the oil pressure of the oil pump is further limited by further Vertell- or control devices, so that, for example, the oil pressure from a certain limit stops increasing. This reduces the power consumption of the oil pump. How out Will, F., Boretti, A.,: "A New Method to Warm Up Lubricating Oil to Improve Fuel Economy", SAE 2011-01-0318, 2011 However, variable oil pumps have the disadvantage that the heat transfer from the oil galleries to the engine oil is reduced by the reduced pressure and the reduced volume flow. For this reason, a control of the oil pump volume flow depending on the position of the bypass valve and regardless of the engine speed is proposed to overcome this disadvantage

Es ist weiter denkbar, einen zusätzlichen Bypass von Hauptölgallerie zum Zylinderkopf vorzusehen, wobei bevorzugt die zusätzliche Bypassleitung ein zusätzliches Bypassventil umfasst, welches geschlossen wird, wenn das Bypassventil geschlossen wird, und wobei insbesondere das Bypassventil und das zusätzliche Bypassventil über den selben Ventilaktuator betätigbar sind. Hierdurch ist eine verbesserte Aufheizung der verringerten Schmierölmenge durch die Führung des Ölstroms durch schnell erwärmende Bereiche des Zylinderkopfs und somit eine verbesserte Schmierung erreichbar. Bei vielen Motoren wird der Ölvolumenstrom durch den Zylinderkopf begrenzt, zum Beispiel durch eine Drosselung an der Zylinderkopfdichtung, oder durch zusätzliche Drosselventile. Zum Beispiel kann die Ölzulaufleitung vom Motorblock zum Zylinderkopf einen Durchmesser von 10mm aufweisen, jedoch kann der Übergang dieser Leitung durch die Zylinderkopfdichtung auf 3mm begrenzt sein. Dadurch erreicht man, dass der Öldruck im Zylinderkopf niedriger ist als im Motorblock, so dass Beschädigungen von empfindlichen hydraulischen Ventilstößeln vermieden werden. Der Nachteil von solchen Drosselstellen ist, dass damit auch der Volumenstrom im Zylinderkopf reduziert wird und so auch der Wärmeübergang vom Zylinderkopf zum Motoröl reduziert wird, wodurch sich das Öl langsamer aufwärmt, was den Kraftstoffverbrauch erhöht. Diese Nachteile können durch den zusätzlichen Bypass überwunden werden, um den Durchfluss und Wärmeübergang im Zylinderkopf zu erhöhen. Der zusätzliche Bypass hat des Weiteren den Vorteil, dass keine eingreifenden Änderungen innerhalb des Motors erforderlich sind, da normalerweise der Öldurchfluss durch die Zylinderkopfdichtung gedrosselt ist, man brauch also die Kopfdichtung nicht zu wechseln. Es ist denkbar, diesen zusätzlichen Bypass im Rahmen eines nachträglichen Umbaus eines bereits bestehenden Schmiersystems nachzurüsten, um dessen Vorteile zu erreichen. Der Umbau kann ohne eingreifende Änderungen im Motor vorgenommen werden, da in den meisten Fällen der Öldurchfluss durch die Zylinderkopfdichtung gedrosselt wird, braucht man die Kopfdichtung nicht zu wechseln.It is further conceivable to provide an additional bypass of Hauptölgallerie to the cylinder head, wherein preferably the additional bypass line comprises an additional bypass valve which is closed when the bypass valve is closed, and wherein in particular the bypass valve and the additional bypass valve via the same valve actuator can be actuated. As a result, improved heating of the reduced amount of lubricating oil can be achieved by guiding the oil flow through rapidly heating regions of the cylinder head and thus improved lubrication. In many engines, the oil flow rate is limited by the cylinder head, for example, by throttling the cylinder head gasket, or by additional throttle valves. For example, the oil supply line from the engine block to the cylinder head may have a diameter of 10mm, however, the transition of this line through the cylinder head gasket may be limited to 3mm. This ensures that the oil pressure in the cylinder head is lower than in the engine block, so that damage to sensitive hydraulic valve lifters are avoided. The disadvantage of such throttle points is that it also reduces the volume flow in the cylinder head and so the heat transfer from the cylinder head to the engine oil is reduced, causing the oil warms up slower, which increases fuel consumption. These disadvantages can be overcome by the additional bypass to increase the flow and heat transfer in the cylinder head. The additional bypass also has the advantage that no intervening changes are required within the engine, since normally the oil flow through the cylinder head gasket is throttled, so you need not change the head gasket. It is conceivable to retrofit this additional bypass as part of a subsequent conversion of an existing lubrication system in order to achieve its advantages. The conversion can be made without any major changes in the engine, since in most cases the oil flow through the cylinder head gasket is throttled, one does not need to change the head gasket.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind als Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung verschiedene Schmiersysteme dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen Weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages result from the present description of the drawing. In the drawing, various lubrication systems are shown as a description of the background of the invention. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:Show it:

1 ein Schaltbild eines ersten Schmiersystems einer Verbrennungskraftmaschine; 1 a circuit diagram of a first lubrication system of an internal combustion engine;

2 ein Schaltbild eines zweiten Schmiersystems in einer Verbrennungskraftmaschine; 2 a circuit diagram of a second lubrication system in an internal combustion engine;

3 ein Schaltbild eines weiteren Schmiersystems in einem kalten Zustand; 3 a circuit diagram of another lubrication system in a cold state;

4 ein Schaltbild des Systems der 3 in einem warmen Zustand; 4 a schematic diagram of the system 3 in a warm state;

5 ein Schaltbild eines Schmiersystems in einem Automatikgetriebe; 5 a circuit diagram of a lubrication system in an automatic transmission;

6 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Schmiersystems. 6 a circuit diagram of an embodiment of a lubrication system.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, so that they are usually described only once.

1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine 30 in einer Prinzipdarstellung. Die Verbrennungskraftmaschine 30 weist eine Abgasleitung 14 auf, in dem ein Katalysator 10 angeordnet ist. In dem dargestellten Schmiersystem ist die Verbrennungskraftmaschine 30 als Vierzylindermotor dargestellt, dessen vier Zylinderkrümmer in einer gemeinsamen Abgasleitung 14 münden. 1 shows an internal combustion engine 30 in a schematic diagram. The internal combustion engine 30 has an exhaust pipe 14 in which a catalyst 10 is arranged. In the illustrated lubrication system, the internal combustion engine 30 shown as a four-cylinder engine, the four cylinder manifolds in a common exhaust pipe 14 lead.

In Abgasströmrichtung des Abgases gesehen ist in der Abgasleitung 14 hinter dem Katalysator 10 ein Wärmetauscher 8 angeordnet und vor dem Katalysator ist ein Turbolader 24 angeordnet. Die Verbrennungskraftmaschine 30 weist ein Schmierölsystem 16 auf. Das Schmierölsystem weist einen Ölsumpf 1, eine Ölaufnahmeleitung 2, eine Ölpumpe 3, zu schmierende Einrichtungen 31 eines Zylinderkopfes 12 und eines Zylinderblockes 15 und eines Turboladers 24, einer Ölwanne 5, sowie ein Ölüberdruckventil 4 auf.In the exhaust gas flow direction of the exhaust gas is seen in the exhaust pipe 14 behind the catalyst 10 a heat exchanger 8th arranged and in front of the catalyst is a turbocharger 24 arranged. The internal combustion engine 30 has a lubricating oil system 16 on. The lubricating oil system has an oil sump 1 , an oil supply line 2 , an oil pump 3 , facilities to be lubricated 31 a cylinder head 12 and a cylinder block 15 and a turbocharger 24 , an oil pan 5 , as well as an oil pressure relief valve 4 on.

Dem Schmierölsystem 16 ist zudem ein Bypassventil 17 zugeordnet. Das Bypassventil 17 steuert die Strömung des Motoröls durch den Schmierölbypass 23, so dass die Temperatur und der Druck des Motoröls auf optimale Werte eingestellt werden kann. Weiter weist das Schmierölsystem 16 mehrere Ölrückläufe 19 auf.The lubricating oil system 16 is also a bypass valve 17 assigned. The bypass valve 17 controls the flow of engine oil through the lubricating oil bypass 23 so that the temperature and pressure of the engine oil can be set to optimum values. Next, the lubricating oil system 16 several oil returns 19 on.

Dem Wärmetauscher 8 ist zumindest stromaufwärts des Abgasstromes ein Abgas oder Abgasrückführungsventil 20, 21, 41, vorteilhaft ein AGR-Regelventil vorgeschaltet, welches den Abgasstrom durch den Wärmetauscher 8 regelt und damit auch indirekt die Öltemperatur regelt. Der Wärmetauscher 8 ist in das Schmierölsystem 16 integriert, so dass das Öl in einer Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine 30 mittels der Abgaswärme aufgeheizt wird. Alternativ zu einem Wärmetauscher 8 kann eine oder mehrere elektrische Heizelemente, insbesondere Heizstäbe eingesetzt werden, die ebenfalls den Zweck erfüllen, das Öl innerhalb der Bypassleitung aufzuheizen. Insbesondere bei Anwendung in einem Automatikgetriebe bietet es sich an, einen Abgas/Öl-Wärmetauscher zur Erwärmung des Öls in der Bypassleitung einzusetzen. The heat exchanger 8th is at least upstream of the exhaust stream, an exhaust gas or exhaust gas recirculation valve 20 . 21 . 41 , Advantageously upstream of an EGR control valve, which the exhaust gas flow through the heat exchanger 8th regulates and thus indirectly regulates the oil temperature. The heat exchanger 8th is in the lubricating oil system 16 integrated so that the oil in a warm-up phase of the internal combustion engine 30 is heated by the exhaust heat. Alternative to a heat exchanger 8th It is possible to use one or more electrical heating elements, in particular heating rods, which also serve the purpose of heating the oil within the bypass line. In particular, when used in an automatic transmission, it makes sense to use an exhaust / oil heat exchanger for heating the oil in the bypass line.

In dem dargestellten Schmiersystem ist in der Abgasleitung 14 parallel zum Wärmetauscher 8 zusätzlich ein Abgasventil 13 angeordnet, welches den Abgastrom durch den Wärmetauscher 8 umführenden Abgasbypass 38 regelt.In the illustrated lubrication system is in the exhaust pipe 14 parallel to the heat exchanger 8th in addition an exhaust valve 13 arranged, which the exhaust gas flow through the heat exchanger 8th umführenden exhaust bypass 38 regulates.

In dem Schmierölsystem 16 ist stromabwärts der Ölpumpe 3 ein Ventil 29 und ein Wärmetauscher 26 mit einer Zuleitung 27 und einer Ableitung 28 angeordnet zur Regelung der Öltemperatur und des Öldruckes. In einem den Wärmetauscher 26 umführenden weiteren Ölbypass ist weiterhin ein Ventil 25 zur Regelung des Öldruckes und der Öltemperatur angeordnet. Der Wärmetauscher 26 kann als Ölkühler zur Aufheizung eines Kabineninnenraums eines Fahrzeugs dienen. In the lubricating oil system 16 is downstream of the oil pump 3 a valve 29 and a heat exchanger 26 with a supply line 27 and a derivative 28 arranged to control the oil temperature and the oil pressure. In one the heat exchanger 26 umführenden further oil bypass is still a valve 25 arranged to control the oil pressure and the oil temperature. The heat exchanger 26 can serve as an oil cooler for heating a cabin interior of a vehicle.

Zur Regelung von Öldruck und Öltemperatur wird eine Regeleinheit 18 mit den Ventilen 13, 17, 20, 21, 25, 29 und 41 verbunden, sowie zumindest Sensoren zur Erfassung des Schmieröldruckes 32, der Schmieröltemperatur 33, der Abgastemperatur 34, der Drehzahl 35, der Last 36 und der Kühlmitteltemperatur 37.To control oil pressure and oil temperature is a control unit 18 with the valves 13 . 17 . 20 . 21 . 25 . 29 and 41 connected, and at least sensors for detecting the lubricating oil pressure 32 , the lubricating oil temperature 33 , the exhaust gas temperature 34 , the speed 35 , the load 36 and the coolant temperature 37 ,

In dem Ansaugsystem 6 der Verbrennungskraftmaschine 30 ist eine Drosselklappe 7 angeordnet, die mit einem Turbolader 24 verbunden ist der stromabwärts in einen Ansaugkrümmer 9 mündet. Zur Verringerung der Verbrennungstemperatur ist der Ansaugkrümmer über ein Abgasrückführungsventil 21, das als AGR-Regelventil ausgestaltet sein kann, mit der Abgasleitung 14 zur Abgasrückführung verbunden, wobei die Verbindung stromabwärts vom Wärmetauscher 8 angeordnet ist. In diesem Fall kann der Wärmetauscher 8 ein AGR-Wärmetauscher sein. Auf diese Weise werden schädliche Stickoxydemissionen reduziertIn the intake system 6 the internal combustion engine 30 is a throttle 7 arranged with a turbocharger 24 connected to the downstream in an intake manifold 9 empties. To reduce the combustion temperature, the intake manifold is via an exhaust gas recirculation valve 21 , which may be configured as EGR control valve, with the exhaust pipe 14 connected to the exhaust gas recirculation, wherein the connection downstream of the heat exchanger 8th is arranged. In this case, the heat exchanger 8th an EGR heat exchanger. In this way harmful nitric oxide emissions are reduced

Durch die in 1 vorteilhafte Ausgestaltung wird das Motoröl in einer Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine 30 schneller aufgeheizt. Parallel zum Wärmetauscher 8 ist der über das zweite Abgasventil 13 gesteuerte Abgasbypass 38 geführt, so dass ein Überhitzen des Motoröls im Wärmetauscher vermieden wird. Der Wärmetauscher 8 ist bevorzugt im Gegenstromprinzip genügend dimensioniert, so dass das Motoröl möglichst schnell aufgeheizt wird, wobei das Abgas möglichst stark heruntergekühlt wird.By the in 1 advantageous embodiment, the engine oil in a warm-up phase of the internal combustion engine 30 heated up faster. Parallel to the heat exchanger 8th is the over the second exhaust valve 13 controlled exhaust bypass 38 guided, so that overheating of the engine oil is avoided in the heat exchanger. The heat exchanger 8th is preferably sufficiently dimensioned in countercurrent principle, so that the engine oil is heated as quickly as possible, the exhaust gas is cooled down as much as possible.

2 zeigt ein weiteres Schmiersystem. Im Unterschied zu 1 ist der Abgasausgang des Wärmetauschers 8 nur mit dem Ansaugkrümmer 9 verbunden, so dass das Abgasventil 13 und das Abgasrückführungsventil 20 nicht erforderlich sind 2 shows another lubrication system. In contrast to 1 is the exhaust outlet of the heat exchanger 8th only with the intake manifold 9 connected so that the exhaust valve 13 and the exhaust gas recirculation valve 20 are not required

In diesem Schmiersystem kommt dem Wärmetauscher eine Doppelfunktion zu. Zum einen heizt der Wärmetauscher 8 durch die Abgastemperatur das Motoröl während der Warmlaufphase auf. Um hohe Verbrennungstemperaturen zu vermeiden, wirkt der Wärmetauscher 8 zum anderen als Kühler der Abgasrückführung 22, indem das in den Ansaugkrümmer 9 zurückgeführte Abgas von dem Schmieröl gekühlt wird. Damit kann auf einen zusätzlichen Kühler für die Abgasrückführung und auf zusätzliche Ventile zur Regelung des Abgasvolumenstromes verzichtet werden.In this lubrication system, the heat exchanger has a double function. On the one hand, the heat exchanger heats 8th due to the exhaust gas temperature, the engine oil during the warm-up phase. To avoid high combustion temperatures, the heat exchanger acts 8th on the other hand as a cooler of the exhaust gas recirculation 22 by putting that in the intake manifold 9 recycled exhaust gas is cooled by the lubricating oil. This can be an additional Radiator for the exhaust gas recirculation and additional valves for controlling the exhaust gas volume flow can be omitted.

3 zeigt ein Schmiersystem einer Ölschmiervorrichtung in einem kalten Zustand, z.B. kurz nach dem Anlassen eines Kraftfahrzeugs:
Der Hauptölfluss durch das Bypassventil 17 ist fett dargestellt: Das Öl strömt aus dem Zylinderkopf 12 in den Turbolader 24. Von dem Turbolader 24 führt eine Bypassleitung zu dem geöffneten Bypassventil 17 durch die das Öl weiterströmt und mit der Ölrückführungsleitung 19 aus dem Turbolader zusammengeführt wird. Von dort fließt das Öl weiter durch den Wärmetauscher 8 in dem es vom heißen Abgas erwärmt wird. Danach wird das Öl durch die Ölwanne zurückgeführt wo die Rückführleitung 23 mit dem Ölansaugrohr 2 verbunden ist, so dass das erwärmte Öl direkt weiter von der Ölpumpe 3 angesaugt werden kann. 3 shows a lubrication system of an oil lubrication device in a cold state, eg shortly after starting a motor vehicle:
The main oil flow through the bypass valve 17 is shown in bold: The oil flows out of the cylinder head 12 in the turbocharger 24 , From the turbocharger 24 leads a bypass line to the open bypass valve 17 through which the oil continues to flow and with the oil return line 19 is merged from the turbocharger. From there, the oil continues to flow through the heat exchanger 8th in which it is heated by the hot exhaust gas. Thereafter, the oil is returned through the sump where the return line 23 with the oil suction pipe 2 connected, so that the heated oil directly further from the oil pump 3 can be sucked.

Der Fluss des Abgases durch den Wärmetauscher 8 ist ebenfalls fett dargestellt: das heiße Abgas strömt aus dem Katalysator 10 in die Abgasleitung 14 und von dort durch das geöffnete Abgasrückführungsventil 21 in den Wärmetauscher 8 in dem es das kalte Öl erwärmt wobei sich das Abgas dabei abkühlt. Von dort fließt das kalte Abgas durch die Abgasrückführungsleitung 22 zurück in den Ansaugkrümmer 9.The flow of exhaust gas through the heat exchanger 8th is also shown in bold: the hot exhaust gas flows out of the catalyst 10 in the exhaust pipe 14 and from there through the open exhaust gas recirculation valve 21 in the heat exchanger 8th in which it heats the cold oil while the exhaust cools. From there, the cold exhaust gas flows through the exhaust gas recirculation line 22 back into the intake manifold 9 ,

Sobald ein bestimmter Grenzwert für den Öldruck unterschritten ist, wird das Ölbypassventil 17 ganz oder zumindest teilweise geschlossen, so dass der Öldruck in der Verbrennungskraftmaschine 30 wieder steigen kann.As soon as a certain limit value for the oil pressure is reached, the oil bypass valve becomes 17 completely or at least partially closed, so that the oil pressure in the internal combustion engine 30 can rise again.

Das Ölbypassventil 17 wird auch ganz oder zumindest teilweise geschlossen bei Überschreitung einer maximalen Öltemperatur, dabei wird dann auch das Abgasrückführungsventil 21 geschlossen oder alternativ die in 4 dargestellte AGR-Bypassklappe 39, geöffnet.The oil bypass valve 17 is also completely or at least partially closed when exceeding a maximum oil temperature, this then also the exhaust gas recirculation valve 21 closed or alternatively the in 4 illustrated EGR bypass flap 39 , open.

4 zeigt das System in vereinfachter Ausführung im warmen Zustand:
Das Bypassventil 17 ist ganz oder zumindest teilweise geschlossen, so dass nur ein sehr kleiner Ölvolumenstrom durch den Wärmetauscher 8 fließt. Der überwiegende Teil des Schmieröls – hier fett gezeigt – fließt dann durch die Lagerstellen 31, z.B. Kurbelwellenhauptlager, Pleuellager, Nockenwellenlager, Kolbenspritzdüsen, Nockenwellenversteller, Nockenwellenstößel, etc. entweder durch Rückführungsleitungen 19 oder direkt zurück in die Ölwanne 1. Das Abgasrückführungsventil 21 kann entweder geschlossen oder geöffnet sein. Falls das Abgasrückführungsventil 21 geöffnet ist, ist es von Vorteil, wenn das Abgas über eine weitere AGR-Bypassklappe 39 in die Abgasrückführungsleitung 22 und den Ansaugkrümmer 9 zurück geführt wird. 4 shows the system in a simplified version when warm:
The bypass valve 17 is completely or at least partially closed, so that only a very small volume of oil flow through the heat exchanger 8th flows. The majority of the lubricating oil - shown in bold here - then flows through the bearings 31 For example, crankshaft main bearings, connecting rod bearings, camshaft bearings, piston injectors, camshaft adjuster, camshaft rams, etc. either by return lines 19 or directly back into the oil sump 1 , The exhaust gas recirculation valve 21 can be either closed or open. If the exhaust gas recirculation valve 21 is open, it is advantageous if the exhaust gas via another EGR bypass flap 39 in the exhaust gas recirculation line 22 and the intake manifold 9 is led back.

5 zeigt das System in Kombination mit einem Automatikgetriebe 40:
Das Abgas strömt von einer Verbrennungskraftmaschine 30 (nicht dargestellt) durch einen Katalysator 10 in ein 3-Wegeventil 41. Im kalten Zustand strömt das Abgas durch einen Wärmetauscher 8 und erwärmt das Getriebeöl, welches durch ein Bypasventil 17 freigegeben wird. Im warmen Zustand fließt das Abgas nicht durch den Wärmetauscher 8 sondern durch den Bypass 38 und das Bypassventil 17 ist ganz oder zumindest teilweise geschlossen. 5 shows the system in combination with an automatic transmission 40 :
The exhaust gas flows from an internal combustion engine 30 (not shown) by a catalyst 10 in a 3-way valve 41 , When cold, the exhaust gas flows through a heat exchanger 8th and heats the transmission oil, which passes through a bypass valve 17 is released. When warm, the exhaust does not flow through the heat exchanger 8th but through the bypass 38 and the bypass valve 17 is completely or at least partially closed.

Mit steigendem Öldruck sinkt der Volumenstrom der Ölpumpe 3 mehr oder wenig linear, dies tritt insbesondere bei niedrigen Öltemperaturen auf. Mit sinkendem Volumenstrom sinkt allerdings der Wärmeübergangskoeffizient zwischen Öl und Zylinderkopf 12 bzw. Zylinderblock 15, so dass das Öl nur wenig Wärme aus dem Zylinderkopf 12 bzw. Zylinderblock 15 aufnehmen kann. Bei sehr hohen Drücken öffnet sich ein Überdruckventil 4. Dadurch sinkt der Ölvolumenstrom, der durch Zylinderkopf 12 und -block 15 fließt, so dass die mechanische Pumpleistung der Ölpumpe 3 verringert wird. Hierdurch sinkt der Wärmeübergangskoeffizient zwischen Öl und Metal des Zylinderblocks- 15 bzw. -kopfs 12. With increasing oil pressure, the volume flow of the oil pump decreases 3 more or less linear, this occurs especially at low oil temperatures. As the volumetric flow decreases, however, the heat transfer coefficient between the oil and the cylinder head decreases 12 or cylinder block 15 so that the oil has little heat from the cylinder head 12 or cylinder block 15 can record. At very high pressures, an overpressure valve opens 4 , This reduces the oil volume flow through the cylinder head 12 and block 15 flows, allowing the mechanical pumping power of the oil pump 3 is reduced. This reduces the heat transfer coefficient between oil and metal of the cylinder block 15 or head 12 ,

Eine Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten bei niedrigen Temperaturen kann durch derartiges Schmiersystem dadurch erreicht werden, dass der Volumenstrom durch den Zylinderblock 15 und insbesondere durch den Zylinderkopf 12 bei niedrigen Temperaturen erhöht wird. Dies wird durch zumindest teilweises Öffnen des (Bypass)-Ventils 17 beispielsweise in Abhängigkeit von Temperatur, Druck, Motordrehzahl und/oder Last erreicht. Unterstützend hierzu ist des Weiteren denkbar, die Volumenförderleistung der Ölpumpe 3 elektrisch oder durch ein Schaltgetriebe mechanisch zu erhöhen oder durch Verschieben von Förderrädern zu erhöhen. An increase in the heat transfer coefficient at low temperatures can be achieved by such a lubrication system in that the volume flow through the cylinder block 15 and in particular through the cylinder head 12 is increased at low temperatures. This is done by at least partially opening the (bypass) valve 17 for example, depending on temperature, pressure, engine speed and / or load achieved. Supporting this is also conceivable, the volume flow rate of the oil pump 3 to increase mechanically or by a manual transmission or increase by moving conveyor wheels.

Des Weiteren ist unterstützend denkbar, die Ölgalerie im Zylinderkopf 12 in Reihe anstatt parallel, d.h. im Gegenstromprinzip vom Öl durchfließen zu lassen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, den Ölfluss zunächst durch eine Hauptgalerie eines Zylinderkopf 12 fließen zu lassen, danach am auslasseitigen Ende mittels eines Ventils durch eine weitere Hauptgalerie eines Zylinderkopfs 12 in Gegenrichtung zurückfließen zu lassen, so dass der Flussweg des Öls durch den Zylinderkopf 12 erhöht wird. Das Ventil kann auch auf der anderen Seite der Bypassleitung 23 in der Ölwanne angeordnet sein. Furthermore, support is conceivable, the oil gallery in the cylinder head 12 in series rather than parallel, ie to flow in the counterflow principle of the oil. For this purpose, it may be advantageous to first control the flow of oil through a main gallery of a cylinder head 12 flow, then at the outlet end by means of a valve through another main gallery of a cylinder head 12 to flow back in the opposite direction, so that the flow path of the oil through the cylinder head 12 is increased. The valve can also be on the other side of the bypass line 23 be arranged in the oil pan.

Das in den Ölkanälen einer Verbrennungskraftmaschine 30 befindliche Öl beträgt nur einen Bruchteil, in der Regel nur 10% des Gesamtölvolumens. In der Aufwärmphase wird bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren das gesamte Ölvolumen gleichmäßig erwärmt. Kerngedanke ist eine gezielte schnelle Erwärmung des in den Ölkanälen befindlichen Schmieröls, wobei dies durch Verbindung des Ölkanals des oder der Zylinderköpfe 12 mittels einer Bypassleitung 23 mit der Saugseite der Ölpumpe erreicht wird, wobei am Ende der Bypassleitung 23 ein Unterdruck anliegt, um das Öl nicht zurück in den Ölsumpf 1 sondern zurück in den Ölkanal fließen zu lassen. Somit wird in der Aufwärmphase des Motors nur ein geringer, schnell zu erwärmender Teil des Gesamtöls zur Schmierung verwendet. That in the oil ducts of an internal combustion engine 30 Oil is only a fraction, usually only 10% of the total oil volume. In the warm-up phase is known in the known from the prior art method entire volume of oil is evenly heated. The core idea is a targeted rapid heating of the lubricating oil in the oil passages, by connecting the oil passage of the cylinder head (s) 12 by means of a bypass line 23 is achieved with the suction side of the oil pump, wherein at the end of the bypass line 23 A vacuum is applied to the oil not back into the oil sump 1 but to flow back into the oil channel. Thus, in the warm-up phase of the engine, only a small portion of the total oil to be rapidly heated is used for lubrication.

Die Erzeugung eines Unterdrucks am Ende der Bypassleitung 23 kann durch direkte Verbindung der Bypassleitung 23 mit der Saugseite der Ölpumpe 3 sowie mit einer direkten Verbindung mit dem Ölaugrohr 2 erreicht werden. Hierzu kann die Bypassleitung 23 zumindest zum Teil in eine Kunststoffölwanne mit integrierter Ölsaugleitung 2 integriert werden, wobei dies zu einer verbesserten Isolierung und zu geringerem Wärmeverlust führt. Des weiteren kann die Mündung der Bypassleitung 23 im Ölsumpf 1 in unmittelbarer Nähe zur Öffnung des Ölsaugrohres 2 positioniert werden, so dass die Öffnung des Bypassleitungsendes in Richtung der Öffnung des Ölansaugrohres 2 zeigt und mit diesem einen Winkel von 0 bis 45° bildet, wodurch sich auch eine erleichterte Montagemöglichkeit und die Option einer späteren Nachrüstbarkeit ergibt.The generation of a negative pressure at the end of the bypass line 23 can by direct connection of the bypass line 23 with the suction side of the oil pump 3 as well as with a direct connection to the oil suction pipe 2 be achieved. For this purpose, the bypass line 23 at least in part in a plastic oil pan with integrated oil suction 2 be integrated, this leads to improved insulation and less heat loss. Furthermore, the mouth of the bypass line 23 in the oil sump 1 in the immediate vicinity of the opening of the oil suction pipe 2 be positioned so that the opening of the bypass line end in the direction of the opening of the Ölansaugrohres 2 shows and forms with this an angle of 0 to 45 °, which also results in an easier mounting option and the option of retrofitting later.

Denkbar ist zur Verbesserung der Wärmeübertragung des Öls im Zylinderkopf der Einsatz von Rippenkörpern in den Ölgalerien, beispielsweise durch eine raue Oberflächengestaltung der Ölkanäle im Zylinderblock 15 bzw. -kopf 12 – insbesondere durch Einarbeitung eines Gewindes – wodurch eine Verringerung der durchfließende Ölmenge erreicht wird. It is conceivable to improve the heat transfer of the oil in the cylinder head, the use of ribbed bodies in the oil galleries, for example, by a rough surface design of the oil passages in the cylinder block 15 or head 12 - In particular by incorporation of a thread - whereby a reduction in the amount of oil flowing through is achieved.

Daneben können zusätzliche aktive Wärmequellen in der Bypassleitung 23 eingebracht sein, z.B. elektrische Heizstäbe oder
Des Weiteren ist zusätzlich denkbar, die Abgasleitung 14 über ein weiteres Ventil zumindest in der Aufwärmphase direkt durch oder benachbart zum Ölsumpf 1 oder in die Bypassleitung 23 zu leiten, wobei eine Erhöhung der Wärmeübertragung um ein Vielfaches ermöglicht wird, und auf einen Wärmetauscher 8 gegebenenfalls verzichtet werden kann. In addition, additional active heat sources in the bypass line 23 be introduced, for example, electric heating rods or
Furthermore, it is also conceivable, the exhaust pipe 14 via another valve, at least in the warm-up phase directly through or adjacent to the oil sump 1 or in the bypass line 23 to conduct, whereby an increase in the heat transfer is made possible by a multiple, and on a heat exchanger 8th may be waived if necessary.

Des weiteren kann eine Motorregelung in der Aufwärmphase zumindest einen kleinen Teil des Abgasstroms zunächst durch den Wärmetauscher 8 gezielt zur Aufwärmung des Öls in der Bypassleitung 23 regeln, und nach einiger Zeit den Öldurchfluss durch die Bypassleitung 23 abschalten, um eine Verkokung im Abgaswärmetauscher 8 zu vermeiden. Führungsgrößen für die Regelung können als höhere Priorität der erforderliche Öldruck in Abhängigkeit von Drehzahl und Last sein, sowie als niedrigere Priorität die gewünschte Öltemperatur sein. Furthermore, an engine control in the warm-up phase, at least a small portion of the exhaust gas flow through the first heat exchanger 8th specifically for warming up the oil in the bypass line 23 regulate, and after some time the oil flow through the bypass line 23 switch off to a coking in the exhaust gas heat exchanger 8th to avoid. Control variables for the control can be the higher the required oil pressure as a function of speed and load, and the desired oil temperature as a lower priority.

Des weitern ist denkbar, den Höhenpotentialunterschied zwischen Zylinderkopf 12 und Ölsaugleitung 2 zur Verbesserung des Ölfließverhaltens in der Byplassleitung 23 auszunutzen, bzw. dieses Höhenpotential konstruktiv möglichst groß zu gestalten.The further is conceivable, the height potential difference between the cylinder head 12 and oil suction line 2 for improving the oil flow behavior in the Byplass line 23 exploit, or make this height potential constructive as large as possible.

Daneben ist der Einsatz einer Wärmeisolierung der Bypassleitung 23 und/oder des AGR-Bypasses (Abgassrückführung) abgasseitig stromaufwärts vor dem Ventil 17 durch Verwendung eines Keramikrohres vorteilhaft denkbar, um bei geschlossenem Abgasrückführungsventil 21 die Temperatur des Abgaswärmetauschers 8 und des Abgasrückführungsventil 21 zu begrenzen.In addition, the use of thermal insulation of the bypass line 23 and / or the EGR bypass (exhaust gas recirculation) on the exhaust side upstream of the valve 17 by using a ceramic tube advantageous conceivable to closed exhaust gas recirculation valve 21 the temperature of the exhaust gas heat exchanger 8th and the exhaust gas recirculation valve 21 to limit.

Bevorzugt kann eine Ölauffangwanne mit Leitung vor der Ölsaugleitung 2 in eine nicht dargestellte Ölwanne des Ölsumpfs 1 integriert werden, um das Öl, das aus den Lagerstellen im Kopf und Kurbelwelle austritt und dabei auch aufgewärmt wird, aufzufangen und direkt der Ölpumpe zuzuführen, ohne den Ölsumpf aufzuheizen. Das Ventil 17 kann in diesem Fall ebenfalls in der Ölwanne nach Zusammenführung der Bypassleitung 23 und der Leitung der Ölauffangwanne integriert sein, wobei ein Rückschlagventil in der Leitung der Ölauffangwanne vorhanden sein muss, so dass das Öl nicht von der Bypassleitung 23 zurück in die Ölauffangwanne fließen kann.Preferably, an oil pan with pipe in front of the oil suction 2 in an oil pan, not shown, of the oil sump 1 be integrated to catch the oil that comes out of the bearings in the head and crankshaft and is also warmed up, and feed directly to the oil pump, without heating up the oil sump. The valve 17 can in this case also in the oil pan after merging the bypass line 23 and the line of the oil pan, with a check valve must be present in the line of the oil pan, so that the oil is not from the bypass line 23 can flow back into the oil pan.

Vorteilhaft kann eine Kombination der Ölauffangwanne mit Spritzdüsen, die in den Pleuel zur Kühlung der Kolben angeordnet sind, sein, um den Volumenstrom des Ölflusses zu erhöhen, wobei die Spritzdüsen im Kaltstart nicht abgeschaltet werden.Advantageously, a combination of oil pan with spray nozzles, which are arranged in the connecting rod for cooling the piston, to be, to increase the flow rate of the oil flow, wherein the spray nozzles are not turned off in the cold start.

Der Abgasstrom zur Erwärmung des Öls in der Bypassleitung 23 kann grundsätzlich beliebig im Abgasstrom abgezweigt werden. Besonders vorteilhaft kann das Abgas vor einem Turbolader mittels eines herkömmlichen AGR-Ventils (Abgasrückführungs-Ventil) in einem großen Abstand vom Turbolader abgezweigt werden, wobei der hohe Massenstrom des Abgases bei niedriger Baugröße und unabhängig von der AGR-Kalibrierung erreicht werden kann. Somit kann eine Aufwärmung des Öles erreicht werden, ohne die Verbrennungstemperatur und damit auch die Abgasbildung zu beeinflussen. Im Rahmen des Einsatzes einer Abgasrückführung kann es vorteilhaft sein, falls die AGR Kühleranordnung eine vertikale Gasführung aufweist mit einem Winkel bis zu 40 Grad Neigung zur Vertikalen, so dass Kondensationswasser in einen Auspuff abgeleitet werden kann. The exhaust gas flow for heating the oil in the bypass line 23 can basically be diverted as desired in the exhaust stream. Particularly advantageously, the exhaust gas before a turbocharger by means of a conventional EGR valve (exhaust gas recirculation valve) are diverted at a large distance from the turbocharger, the high mass flow of the exhaust gas can be achieved in a small size and independent of the EGR calibration. Thus, a warm-up of the oil can be achieved without affecting the combustion temperature and thus also the exhaust gas formation. As part of the use of exhaust gas recirculation, it may be advantageous, if the AGR cooler assembly has a vertical gas guide with an angle up to 40 degrees to the vertical, so that condensation water can be discharged into an exhaust.

Weist die Verbrennungskraftmaschine 30 keinen Turbolader oder keine Abgasrückführung auf, so kann eine zusätzliche Klappe im Hauptabgasstrom einen Druckunterschied erzeugen, und somit einen erhöhten Volumenstrom durch den Wärmetauscher 8 leiten.Indicates the internal combustion engine 30 No turbocharger or exhaust gas recirculation, so an additional flap in the Main exhaust gas flow generate a pressure difference, and thus an increased volume flow through the heat exchanger 8th conduct.

6 zeigt ein Schmiersystem mit einem Abgasölwärmetauscher 8 der im Ölsaugrohr 2 zwischen dem Ölsumpf 1 und der Ölpumpe 3 angeordnet ist, so dass sich auf der Ölseite im Abgasölwärmetauscher 8 ein Unterdruck einstellt im Vergleich zur Umgebung und im Vergleich zum Druck im Abgassystem. In der Ölgallerie 16 befinden sich Sensoren für Öldruck 32 und Öltemperatur 37. Zwischen Katalysator 10 und Abgasölwärmetauscher 8 ist ein Abgasbypassventil 41 angeordnet, welches den Abgasbypass 38 verschließt und den Abgasstrom durch den Abgasölwärmetauscher 8 öffnet, solange eine Grenzöltemperatur unterschritten wird. Dabei erwärmt sich das Öl schneller und reduziert den Kraftstoffverbrauch, und zwar nicht nur in der Startphase, sondern auch bei betriebswarmem Motor im Stadtbetrieb oder bei Autobahnfahrten mit mäßiger Geschwindigkeit von bis zu 100km/h. Sobald eine Grenzöltemperatur überschritten ist, schließt das Abgasbypassventil 41 den Abgasstrom durch den Abgasölwärmetauscher 8 und öffnet gleichzeitig den Abgasbypass 38. 6 shows a lubrication system with an exhaust oil heat exchanger 8th in the oil suction pipe 2 between the oil sump 1 and the oil pump 3 is arranged so that on the oil side in the exhaust oil heat exchanger 8th A negative pressure compared to the environment and compared to the pressure in the exhaust system. In the oil gallery 16 there are sensors for oil pressure 32 and oil temperature 37 , Between catalyst 10 and exhaust oil heat exchanger 8th is an exhaust bypass valve 41 arranged, which the exhaust gas bypass 38 closes and the exhaust gas flow through the exhaust oil heat exchanger 8th opens as long as a limit oil temperature is reached. The oil heats up faster and reduces fuel consumption, not only in the start-up phase but also when the engine is warm in city mode or at moderate speeds of up to 100km / h. As soon as a limit oil temperature is exceeded, the exhaust bypass valve closes 41 the exhaust gas flow through the exhaust oil heat exchanger 8th and simultaneously opens the exhaust bypass 38 ,

Am Beginn des Ölsaugrohres 2 befindet sich ein Ansaugtrichter mit Sieb 100 und die Ölpumpe 3 fördert Öl durch einen Ölfilter 101 in ein Schmiersystem 16 über die das Öl an mehrere zu schmierende Einrichtungen 31 wie z.B. Lagerstellen und weitere Verbraucher zugeführt wird.At the beginning of the oil suction pipe 2 there is a suction funnel with sieve 100 and the oil pump 3 promotes oil through an oil filter 101 in a lubrication system 16 via the oil to several to be lubricated facilities 31 such as bearings and other consumers is supplied.

Durch den Unterdruck auf der Ölseite des Abgasölwärmetauschers 8 wird im Falle einer Leckage im Wärmetauscher 8 vermeiden, wodurch kein Öl aus dem Wärmetauscher 8 austreten, und auf den heißen Auspuff 14 oder Katalysator 10 tropfen kann, wo es sich dann entzünden könnte. Der gemessene Öldruck 32 wird mit einem Grenzdruck verglichen, der für verschiedene Zustände der Motordrehzahl, Öltemperatur 37, Ölpumpendrehzahl, Fahrzeugbeschleunigungen und Motorölpegel in Tabellen vorbestimmt ist. Due to the negative pressure on the oil side of the exhaust oil heat exchanger 8th is in case of leakage in the heat exchanger 8th avoid causing no oil from the heat exchanger 8th Escape, and on the hot exhaust 14 or catalyst 10 can drip where it could then ignite. The measured oil pressure 32 is compared with a limit pressure, which for different states of the engine speed, oil temperature 37 , Oil pump speed, vehicle accelerations and engine oil level is predetermined in tables.

Bei Unterschreitung eines ersten Grenzdruckes, bzw. bei Überschreitung einer Grenzdifferenz zwischen dem vorbestimmten Druck und dem gemessenen Druck, wird ein Warnsignal ausgegeben, bei Unterschreitung eines zweiten Grenzdruckes wird die Motordrehzahl limitiert, und bei Unterschreitung eines dritten Grenzdruckes wird die Verbrennungsmaschine abgeschaltet.If the pressure drops below a first limit pressure, or if a limit difference between the predetermined pressure and the measured pressure is exceeded, a warning signal is issued; if the pressure drops below a second limit pressure, the engine speed is limited, and if the fuel pressure falls below a third limit pressure, the internal combustion engine is switched off.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Schmiersysteme beschränkt. Denkbar ist, dass der Wärmetauscher 26 mit der Abgasleitung 14 verbunden ist, um eine schnellere Erwärmung des Schmieröls zu bewirken. Auch die Anordnung der Ventile kann variieren, wobei die Ventile statt stromaufwärts auch stromabwärts der verschiedenen Wärmetauscher angeordnet sein können und umgekehrt. Die Erfindung kann zur Schmierung von Motorenteile, Getriebeteile oder anderen bewegten Komponenten eines Fahrzeugs verwendet werden. The invention is not limited to the illustrated lubrication systems. It is conceivable that the heat exchanger 26 with the exhaust pipe 14 connected to cause a faster heating of the lubricating oil. The arrangement of the valves may vary, the valves may be arranged upstream and downstream of the various heat exchangers and vice versa. The invention may be used to lubricate engine parts, transmission parts or other moving components of a vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009013943 A [0003]
EP 2010/0536 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Will, F .: A novel exhaust heat recovery system for reducing fuel consumption, F2010A073, FISITA conference Budapest, Hungary 2010 [0004]
Will, F., Boretti, A., "A New Method to Warm Up Lubricating Oil to Improve Fuel Economy", SAE 2011-01-0318, 2011 [0004]
Will, F., Boretti, A., "A New Method to Warm Up Lubricating Oil to Improve Fuel Economy", SAE 2011-01-0318, 2011 [0043]

Claims

Method for leakage detection of a lubrication system ( 16 ) for the lubrication of rotating or oscillating components of an internal combustion engine ( 30 ) or a transmission, preferably automatic transmission of a vehicle, characterized in that a leakage of the lubrication system ( 16 ) by comparing an oil pressure of the lubrication system ( 16 ) is detected with a predeterminable limit pressure from a table or characteristic map for various values of engine speed, oil temperature, and / or oil pump speed and / or valve position of an oil pump volume flow control and / or vehicle acceleration and / or vehicle lateral acceleration, and / or engine oil level, which falls below a first limit pressure, a warning signal is output and / or falling below a second limit pressure, the speed of the internal combustion engine ( 30 ) is limited and / or falls below a third limit pressure, the internal combustion engine ( 30 ) is switched off.

Method according to claim 1, characterized in that in the lubrication system ( 16 ) an oil suction pipe ( 2 ) in an oil sump ( 1 ) is arranged and an oil bypass line ( 23 ) the oil returns ( 19 ), whereby a valve ( 17 ) in the oil bypass line ( 23 ) is arranged and the oil bypass line ( 23 ) and / or at least one of the oil returns ( 19 ) with the suction line of an oil pump ( 3 ) and the pressure line of a lubrication system ( 16 ), wherein the bypass line ( 23 ) - in an internal combustion engine ( 30 ) by at least one cylinder head ( 12 ) and / or at least one turbocharger ( 24 ), or; In a transmission through at least one exhaust gas / oil heat exchanger ( 8th ) of the internal combustion engine ( 30 ) and / or at least one electric heating element runs; when falling below a certain limit temperature and when exceeding a certain minimum pressure of the lubricating oil in the pressure line of the lubrication system ( 16 ) the bypass valve ( 17 ) is at least partially opened, so that at least a partial flow of the lubricating oil in a warm-up phase of the lubrication system ( 16 ) not through the oil sump ( 1 ) flows until either the minimum pressure or the limit temperature are reached

Method according to claim 2, characterized in that the bypass valve ( 17 ) is closed as soon as a predetermined speed or a speed or a torque or a force of the components to be lubricated exceeds a predetermined limit and / or that the delivery rate of the oil pump ( 3 ) is increased below a predetermined speed or a speed or a torque or a force, in particular in the warm-up phase, to produce an increased pumping volume flow within the oil line.

Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that in an oil suction ( 2 ) between oil pump ( 3 ) and sump ( 1 ) An exhaust / oil heat exchanger is arranged so that sets a negative pressure compared to the environment and the exhaust gas on the oil side in the exhaust gas heat exchanger.

A method according to claim 4, characterized in that by the exhaust / oil heat exchanger ( 8th ) flowing exhaust gas upstream through an exhaust valve / exhaust gas recirculation valve ( 20 . 21 . 41 ) and that the exhaust valve / exhaust gas recirculation valve ( 20 . 21 . 41 ) is closed as soon as a predetermined limit temperature of the exhaust gas or the lubricating oil is reached, and / or that at least a portion of the exhaust gas via a controllable valve directly above or adjacent to the oil sump ( 1 ) in or through an oil pan or in the bypass line ( 23 ) is passed to increase the heat transfer.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that by the exhaust / oil heat exchanger ( 8th ) flowing exhaust gas through an exhaust gas recirculation valve ( 21 ) and downstream as exhaust gas recirculation ( 22 ) with the intake manifold ( 9 ) an internal combustion engine ( 30 ) and that the exhaust gas recirculation valve ( 21 ) is at least partially closed, as soon as a predetermined limit temperature of the exhaust gas is reached or a predetermined volume flow of the exhaust gas recirculation is achieved.

Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that parallel to the exhaust gas / oil heat exchanger ( 8th ) flowing exhaust gas of the internal combustion engine ( 30 ) through an exhaust valve ( 13 ) flows and that the second exhaust valve ( 13 ) is at least partially closed at times to the exhaust gas flow and thus also the heat transfer in the exhaust gas / oil heat exchanger ( 8th ) increase.

Method according to one of the preceding claims 2 to 7, characterized in that after the oil pump ( 3 ) downstream of the cooling to an additional heat exchanger ( 26 ) and a valve ( 29 ) and that the valve ( 29 ) is at least partially opened when a predetermined limit value for the lubricating oil temperature is exceeded or undershot, or a predetermined limit value for the coolant inlet temperature ( 27 ) or the coolant outlet temperature ( 28 ), wherein preferably in the lubricating oil line parallel to the heat exchanger ( 26 ) and valve ( 29 ) a valve ( 25 ), and that the Valve ( 25 ) is at least partially closed when a predetermined limit value for the lubricating oil temperature is exceeded or fallen short of.

Device for heating a lubricating system ( 16 ) of rotating or oscillating components for an internal combustion engine ( 30 ) or a transmission, preferably automatic transmission for carrying out a method according to one of claims 1 to 8, characterized in that an exhaust / oil heat exchanger in an oil suction ( 2 ) between oil pump ( 3 ) and sump ( 1 ) is arranged so that on the oil side in the exhaust gas heat exchanger, a negative pressure in comparison to the environment and the exhaust gas is adjustable, so that in case of leakage, an oil leakage from the heat exchanger ( 8th ) is excluded.

Device according to claim 9, characterized in that the heat exchanger ( 8th ) comprises an air blower, the cooling air through the heat exchanger ( 8th ) is pumped into the exhaust line, in particular when an exhaust gas bypass ( 38 ) is open.

Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that a butterfly valve for actuating the exhaust gas bypass ( 38 ), which in the heat exchanger bypass operation the exhaust gas / oil heat exchanger ( 8th ) completely isolated from the exhaust line, and / or a valve on the other side of the exhaust / oil heat exchanger ( 8th ), wherein the valve preferably opens automatically as a pressure relief valve to the environment when the exhaust gas heat exchanger ( 8th ) is separated from the exhaust line by the butterfly door and the fan is active, or the valve is opened upon activation of the fan, whereby an increase in exhaust back pressure is avoided.

Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the oil suction pipe ( 2 ) with an oil return ( 19 ) bypassing oil bypass line ( 23 ), wherein a bypass valve ( 17 ) in the oil bypass line ( 23 ), and the oil bypass line ( 23 ) and / or at least one of the oil returns ( 19 ) with the suction line of an oil pump ( 3 ) and the pressure line of a lubrication system ( 16 ), and the oil bypass line ( 23 ) - in an internal combustion engine ( 30 ) by at least one cylinder head ( 12 ) and / or at least one turbocharger ( 24 ), or; In a transmission preferably by at least one heat exchanger ( 8th ) of the internal combustion engine ( 30 ) and / or at least one heating element extends; and that at least a partial flow of the lubricating oil, at least in a warm-up phase of the lubrication system ( 16 ) not through the oil sump ( 1 ) flows until either a limit oil pressure or a limit oil temperature is reached.

Apparatus according to claim 12, characterized in that further comprises the oil bypass line ( 23 ) and / or at least one of the oil returns ( 19 ) with the heat exchanger ( 8th ) or another heat exchanger, and the heat exchanger ( 8th ) for heating the lubricating oil downstream after the catalyst ( 10 ) in the exhaust system of an internal combustion engine ( 30 ) and the upstream of the heat exchanger ( 8th ) an exhaust gas / exhaust gas recirculation valve ( 20 . 41 ) which varies the flow in dependence on at least the oil temperature or the exhaust gas temperature, preferably downstream of the heat exchanger ( 8th ) an exhaust gas recirculation valve ( 21 ) is arranged and the first exhaust gas recirculation valve ( 21 ) downstream with the intake manifold ( 9 ) is connected to an internal combustion engine.

Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that parallel to the heat exchanger ( 8th ) in a heat exchanger ( 8th ) umführenden exhaust gas bypass line ( 38 ) an exhaust valve ( 13 ) is arranged to the exhaust gas flow and thus also the heat transfer in the heat exchanger ( 8th ) at least temporarily increase.