DE102011101337A1 - Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Kreislaufanordnung - Google Patents

Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Kreislaufanordnung Download PDF

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Ulrich Nussbaum
Benjamin Flügel
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreislaufanordnung (1) mit einem Niedertemperatur-Kreislauf (4) zur Kühlung von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine (2) und einem Hochtemperatur-Kreislauf (3) zur Kühlung der Brennkraftmaschine (2) und weiterer Nebenaggregate. Erfindungsgemäß ist während einer Nachlaufkühlung bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine (2) der Niedertemperatur-Kreislauf (4) derart mittels einer Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) mit dem Hochtemperatur-Kreislauf (3) koppelbar, dass Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf (4) in den Hochtemperatur-Kreislauf (3) übertritt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufanordnung (1) zur Kühlung einer Brennkraftmaschine (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Die WO 2004/090303 A1 beschreibt eine Kreislaufanordnung mit einem Niedertemperatur-Kreislauf zur Kühlung von Ladeluft bei einem Kraftfahrzeug mit einem Turbolader und einem Motorkühl-Kreislauf zur Kühlung eines Motors, wobei der Niedertemperatur-Kreislauf mit dem Motorkühl-Kreislauf derart zeitweise koppelbar ist, dass Kühlmittel von einem Kreislauf in den anderen Kreislauf und zurück gelangen kann, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kreislaufanordnung.
  • Weiterhin kann die Kühlung eines Turboladers in einen Heizwasserkreislauf zur Temperierung eines Fahrzeuginnenraums integriert sein, so dass eine Nachlaufkühlung des Turboladers über eine Aktivierung der elektrischen Heizungspumpe erfolgt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer derartigen Kreislaufanordnung anzugeben.
  • Hinsichtlich der Kreislaufanordnung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei der Kreislaufanordnung mit einem Niedertemperatur-Kreislauf zur Kühlung von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine und einem Hochtemperatur-Kreislauf zur Kühlung der Brennkraftmaschine und weiterer Nebenaggregate ist erfindungsgemäß während einer Nachlaufkühlung bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine der Niedertemperatur-Kreislauf derart mit dem Hochtemperatur-Kreislauf koppelbar, dass Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf in den Hochtemperatur-Kreislauf übertritt. Dabei ist das Kühlmittel von einer Niedertemperaturkühlmittelpumpe des Niedertemperatur-Kreislaufs umwälzbar. Somit kann eine Temperatur des Kühlmittels im Hochtemperatur-Kreislauf auch bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine und einem daraus resultierendem Stillstand einer Hochtemperaturkühlmittelpumpe im Hochtemperatur-Kreislauf signifikant verringert werden.
  • Dadurch sind vorteilhafterweise Dampfblasenbildungen im Kühlmittel des Hochtemperatur-Kreislaufs, welche beispielweise an heißen Abschnitten der Turbolader und/oder an heißen Abschnitten im Zylinderkopf entstehen, sicher vermieden. Somit ist insbesondere ein Druckanstieg in der Kreislaufanordnung über einen vorgebbaren Schwellwert hinaus, bei welchem der Überdruck an einem Ausgleichsbehälter der Kreislaufanordnung an eine Umgebung abgegeben wird und heißes Kühlmittel aus der Kreislaufanordnung austritt, sicher vermieden.
  • Besonders vorteilhafterweise kann zur Umwälzung des Kühlmittels während der Nachlaufkühlung die effizienter betreibbare Niedertemperaturkühlmittelpumpe verwendet werden. So ist eine aktive Nachlaufkühlung ermöglicht, ohne die Hochtemperaturkühlmittelpumpe ebenfalls elektrisch betreibbar auszugestalten, wodurch diese weiterhin besonders effizient mechanisch antreibbar bleibt.
  • Durch die verbesserte Nachlaufkühlung ist eine Nachlaufkühldauer vorteilhafterweise reduziert, woraus ein verringerter Energieverbrauch des Kühlerlüfters resultiert. Weiterhin ist eine Geräuschentwicklung des Kühlerlüfters im Stand verringert, woraus in vorteilhafter Weise Komfortanstieg für den Fahrzeugnutzer resultiert.
  • Beim Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufanordnung mit einem Niedertemperatur-Kreislauf zur Kühlung von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine und einem Hochtemperatur-Kreislauf zur Kühlung der Brennkraftmaschine und weiterer Nebenaggregate wird erfindungsgemäß zur Nachlaufkühlung der Brennkraftmaschine und/oder der Nebenaggregate eine Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung geöffnet, wodurch Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf in den Hochtemperatur-Kreislauf übertritt und von einer Niedertemperaturkühlmittelpumpe des Niedertemperatur-Kreislaufs umgewälzt wird.
  • Dadurch wird ein Temperaturniveau des Kühlmittels des Hochtemperatur-Kreislaufs durch Vermischung der Kühlmittel beider Kühlkreisläufe soweit abgesenkt, dass ein unzulässiger Druckanstieg und ein eventuell daraus resultierender Kühlmittelauswurf aus einem Ausgleichsbehälter vermieden wird. Durch die aktivierte Niedertemperaturkühlmittelpumpe entsteht eine aktive Kühlmittelströmung im Bereich der Turbolader, des Zylinderkopfes und des Kühlmittelkühlers des Hochtemperatur-Kreislaufs. Durch Kombination mit einem Kühlerlüfternachlauf kann damit das gesamte Kühlmittel in kurzer Zeit auf ein unkritisches Temperaturniveau abgesenkt und die Nachlaufkühlungsmaßnahmen beendet werden.
  • Besonders vorteilhafterweise kann die Nachlaufkühlung bei Brennkraftmaschinen mit einem oder mehreren Turboladern eingesetzt werden. Weiterhin können mit der Nachlaufkühlung weitere Nebenaggregate der Brennkraftmaschine und/oder andere mit einem Kühlmittel temperierbare Fahrzeugkomponenten, beispielsweise Leistungselektronikkomponenten eines Hybridfahrzeugs, während eines Fahrzeugstillstands oder eines Stillstands der Brennkraftmaschine gekühlt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch ein Kreislaufdiagramm einer Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine und
  • 2 schematisch eine Explosionsdarstellung der in einer herkömmlichen Kreislaufanordnung zusätzlich notwendigen Bauteile zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist schematisch ein Kreislaufdiagramm einer Kreislaufanordnung 1 zur Kühlung einer Brennkraftmaschine 2 dargestellt. Dabei ist ein im Wesentlichen herkömmlicher Hochtemperatur-Kreislauf 3, dessen Komponenten mittels der Volllinien dargestellt sind, mit einem Niedertemperatur-Kreislauf 4, dessen Komponenten mittels Strichlinien dargestellt sind, verschaltet. In den Kreisläufen 3 und 4 zirkuliert in einem herkömmlichen Rohr- und/oder Schlauchsystem 22 ein Kühlmittel. Dabei verbindet dass Rohr- und/oder Schlauchsystem 22 alle Komponenten der Kreisläufe 3 und 4. Die Kreisläufe 3 und 4 sind im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 getrennt, d. h. es ist kein Austausch von Kühlmittel zwischen den Kreisläufen 3 und 4 möglich.
  • Der Niedertemperatur-Kreislauf 4 kühlt im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 einen herkömmlichen Ladeluftkühler 5. Dabei wird im Niedertemperatur-Kreislauf 4 das Kühlmittel von einer elektrisch betriebenen Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 umgewälzt und vom Ladeluftkühler 5 zu einem Niedertemperaturkühlmittelkühler 17 gefördert und in diesem abgekühlt. Dabei ist der Niedertemperaturkühlmittelkühler 17 als herkömmlicher Kühlmittelkühler ausgebildet und vorzugsweise im Bereich einer Fahrzeugfront im Fahrtwind des sich bewegenden Fahrzeugs angeordnet.
  • Die Ausgestaltung als separater Niedertemperatur-Kreislauf 4 hat den Vorteil, dass besonders niedrige Temperaturen der Ladeluft erreicht werden können und der Ladeluftkühler 5 besonders effektiv betreibbar ist.
  • Die Trennung der beiden Kreisläufe 3 und 4 im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 2 ermöglicht eine effiziente Abkühlung der Ladeluft und damit eine erhöhte Motorleistung und einen niedrigen Schadstoffausstoß im Abgas.
  • Der Hochtemperatur-Kreislauf 3 entspricht einem herkömmlichen Motorkühlkreislauf und umfasst die Brennkraftmaschine 2, eine Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6, einen Schmiermittelkühler 7, ein Thermostat 8, einen Hochtemperaturkühlmittelkühler 9, einen Ausgleichsbehälter 10 und zumindest einen Turbolader 11.
  • In 1 ist die Brennkraftmaschine 2 als herkömmlicher V8-Motor mit zwei benachbart in V-Form angeordneten Zylinderbänken 16 ausgebildet. Die herkömmliche Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 ist mechanisch mit der Brennkraftmaschine 2 gekoppelt und von dieser antreibbar. Somit wälzt die Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 nur während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 das Kühlmittel im Hochtemperatur-Kreislauf 3 um.
  • In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann die Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 elektrisch antreibbar sein.
  • Der Schmiermittelkühler 7 ist als herkömmlicher Motorölkühler ausgebildet und kühlt das Motoröl der Brennkraftmaschine 2 mittels des im Hochtemperatur-Kreislauf 3 zirkulierenden Kühlmittels.
  • Das Thermostat 8 ist als herkömmliches Thermostat ausgebildet, welches als Temperaturregler eine vorgebbare Temperatur im Nachtemperatur-Kreislauf 3 konstant oder nahezu konstant hält.
  • Der Hochtemperaturkühlmittelkühler 9 ist als herkömmlicher Kühlmittelkühler ausgebildet und vorzugsweise im Bereich einer Fahrzeugfront im Fahrtwind des sich bewegenden Fahrzeugs angeordnet. In nicht dargestellter Weise ist am Hochtemperaturkühlmittelkühler 9 ein zuschaltbarer elektrisch angetriebener Kühlerlüfter angeordnet, welcher im Fahrzeugstillstand oder bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten den Hochtemperaturkühlmittelkühler 9 mit Kühlluft beaufschlagt.
  • Der Ausgleichsbehälter 10 ermöglicht in seinem Innenraum eine Wärmeausdehnung des Kühlmittels. In einem Verschlussdeckel 23 einer Einfüllöffnung des Ausgleichsbehälter 10 ist vorzugsweise ein Überdruckventil integriert, welches bei Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts öffnet und den Druck aus dem Ausgleichsbehälter 10 und somit dem Hochtemperatur-Kreislauf 3 an eine Fahrzeugumgebung abgibt.
  • Im Turbolader 11 wird die Ansaugluft der Brennkraftmaschine 2 mittels eines Rotationsverdichters komprimiert, wobei der Rotationsverdichter durch eine Abgasturbine angetrieben wird, welche die Energie der Abgase der Brennkraftmaschine 2 in eine Rotationsbewegung umwandelt.
  • Dabei kann eine Mehrzahl von Turboladern 11 an der Brennkraftmaschine 2 angeordnet sein, beispielsweise ist jeder Zylinderbank 16 ein separater Turbolader 11 zugeordnet. Die Turbolader 11 werden bevorzugt vom im Hochtemperatur-Kreislauf 3 zirkulierenden Kühlmittel temperiert.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform kann ein Heizmittelkreislauf 12 zur Temperierung eines Fahrzeuginnenraums in den Hochtemperatur-Kreislauf 3 integriert sein. Ein solcher herkömmlicher Heizmittelkreislauf 12 umfasst einen Heizungswärmetauscher 13, eine Heizmittelpumpe 14 und eine Waschwasserheizungsvorrichtung 15 einer Scheibenwaschanlage.
  • In alternativen, nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist der Hochtemperatur-Kreislauf 3 mit einem Teil der einzelnen Komponenten betreibbar. Beispielsweise kann der Hochtemperatur-Kreislauf 3 ohne Schmiermittelkühler 7 und/oder Waschwasserheizungsvorrichtung 15 ausgebildet sein.
  • Bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen mit wassergekühlten Turboladern 11 werden selbige nach Beendigung des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 nicht mehr gekühlt, da die mechanisch von der Brennkraftmaschine 2 angetriebene Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 kein Kühlmittel im Hochtemperatur-Kreislauf 3 umwälzt. Insbesondere bei Beendigung des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 nach einer großen Lastanforderung, beispielweise einer Bergfahrt mit Anhänger, kommt es dadurch im Bereich der heißen Turbolader 11 zu einer Dampfblasenbildung des Kühlmittels im Hochtemperatur-Kreislauf 3. Neben komfortmindernden Geräuschen kann aus der Dampfblasenbildung ein Druckanstieg im Hochtemperatur-Kreislauf 3 resultieren, wodurch das Überdruckventil im Verschlussdeckel 23 öffnet und Kühlmittel in eine Fahrzeugumgebung austreten lässt.
  • Um eine solche Dampfblasenbildung des Kühlmittels im Hochtemperatur-Kreislauf 3 zu verhindern, wird mittels einer so genannten Nachlaufkühlung Kühlmittel bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine 2 umgewälzt.
  • Während einer Nachlaufkühlung beim Stillstand der Brennkraftmaschine 2 ist der Niedertemperatur-Kreislauf 4 derart mit dem Hochtemperatur-Kreislauf 3 koppelbar, dass Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf 4 in den Hochtemperatur-Kreislauf 3 übertritt. Dabei ist das Kühlmittel von der Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 des Niedertemperatur-Kreislaufs 4 umwälzbar.
  • Durch die Vermischung der Kühlmittel beider Kreisläufe 3 und 4 wird ein Temperaturniveau des Kühlmittels des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 soweit abgesenkt, dass ein unzulässiger Druckanstieg und ein eventuell daraus resultierender Kühlmittelauswurf aus einem Ausgleichsbehälter 10 vermieden werden. Durch die aktivierte Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 entsteht in den gekoppelten Kreisläufen 3 und 4 zumindest abschnittsweise eine aktive Kühlmittelströmung, insbesondere im Bereich der Turbolader 11, eines Zylinderkopfes und des Hochtemperaturkühlmittelkühlers 9. Durch Kombination mit einem Kühlerlüfternachlauf des Kühlerlüfters am Hochtemperaturkühlmittelkühler 9 kann damit das Kühlmittel in kurzer Zeit auf ein unkritisches Temperaturniveau abgesenkt und die Nachlaufkühlungsmaßnahmen beendet werden.
  • Die Koppelung der Kreisläufe 3 und 4 und ein daraus resultierender Übertritt des Kühlmittels aus dem Niedertemperatur-Kreislauf 4 in den Hochtemperatur-Kreislauf 3 ist mittels einer Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 steuer- und/oder regelbar.
  • Die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 ist beispielsweise als herkömmliches Drei-Wege-Ventil ausgebildet. Alternativ können dies Stromdurchgangsventile, Druckventile, Sperrventile oder Wegeventile sein.
  • Die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 ist vorzugsweise in Flussrichtung des Niedertemperatur-Kreislauf 4 vor dem Niedertemperaturkühlmittelkühler 17 im Niedertemperatur-Kreislauf 4 angeordnet, wobei die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 vorzugsweise als herkömmliches Drei-Wege-Ventil ausgebildet und elektrisch aktuierbar ist.
  • Eine erste Verbindungsleitung 20 ist in Flussrichtung des Niedertemperatur-Kreislauf 4 vor der Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 des Niedertemperatur-Kreislaufs 4 und in Flussrichtung des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 vor der Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 zwischen dem Niedertemperatur-Kreislauf 4 und dem Hochtemperatur-Kreislauf 3 angeordnet.
  • Eine zweite Verbindungsleitung 21 ist an einem Ausgang der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 und in Flussrichtung des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 vor dem Hochtemperaturkühlmittelkühler 9 des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 zwischen dem Niedertemperatur-Kreislauf 4 und dem Hochtemperatur-Kreislauf 3 angeordnet.
  • Zur Nachlaufkühlung der Brennkraftmaschine 2 und/oder von Nebenaggregaten der Brennkraftmaschine 2, beispielweise Turboladern 11, wird die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 geöffnet. Dadurch strömt Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf 4 durch die zweite Verbindungsleitung 21 in den Hochtemperatur-Kreislauf 3 und wird von der Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 des Niedertemperatur-Kreislaufs 4 umgewälzt, so dass eine aktive Kühlmittelströmung entsteht, welche die Brennkraftmaschine 2, die Turbolader 11 und den Hochtemperaturkühlmittelkühler 9 des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 mit Kühlmittel durchströmt. Dabei kann eine Flussrichtung dieser aktiven Kühlmittelströmung entgegen einer herkömmlichen Flussrichtung im Hochtemperatur-Kreislauf 3 verlaufen. Dadurch kann niedrig temperiertes Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf 4 in den Hochtemperatur-Kreislauf 3 gelangen und die Temperatur des Kühlmittels im Hochtemperatur-Kreislauf 3 verringern. Mittels der elektrisch betriebenen Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 ist eine Umwälzung des Kühlmittels im Hochtemperatur-Kreislauf 3 auch bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine 2 ermöglicht.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 mittels des Schaltsignals einer herkömmlichen Nachlaufregelung des Kühlerlüfters des Hochtemperaturkühlmittelkühlers 9 des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 gesteuert.
  • In einer alternativen Ausführungsform können zur Nachlaufkühlung die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19, die Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 und/oder ein elektrisch angetriebener Kühlerlüfter des Hochtemperaturkühlmittelkühlers 9 in Abhängigkeit der Temperaturen im Hochtemperatur-Kreislauf 3 separat, nacheinander oder gemeinsam aktiviert werden. Dazu werden die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19, die Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 und/oder der Kühlerlüfter des Hochtemperaturkühlmittelkühlers 9 mittels einer nicht dargestellten Steuereinheit geregelt.
  • Eine solche Steuereinheit kann als separate Steuereinheit ausgebildet sein oder beispielweise als Programmablauf in eine herkömmliche Motorsteuereinheit der Brennkraftmaschine 2 integriert sein.
  • Durch die Vermischung der Kühlmittel der Kreisläufe 3 und 4 wird das Temperaturniveau im Hochtemperatur-Kreislauf 3 soweit abgesenkt, dass ein unzulässiger Druckanstieg im Hochtemperatur-Kreislauf 3 und eine daraus resultierende Aktivierung des Überdruckventils im Verschlussdeckel 23 des Ausgleichsbehälters 10 vermieden wird.
  • Durch die aktivierte Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 entsteht vorteilhafterweise eine aktive Kühlmittelströmung im Bereich der Turbolader 11, der Brennkraftmaschine 2 und des Hochtemperaturkühlmittelkühlers 9. Durch eine Kombination der Nachlaufkühlung mit der herkömmlichen Nachlaufregelung des Kühlerlüfters des Kühlmittelkühlers 9 des Hochtemperatur-Kreislaufs 3 können das gesamte Kühlmittel des Fahrzeugs in kurzer Zeit auf ein unkritisches Temperaturniveau abgesenkt und die Nachlaufkühlungsmaßnahmen beendet werden.
  • Durch die trennbare Verbindung der Kreisläufe 3 und 4 kann mittels der Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 das Kühlmittel in beiden Kreisläufen 3 und 4 zur Nachlaufkühlung der Brennkraftmaschine 2 umgewälzt werden. Dadurch ist eine aktive Nachlaufkühlung der Brennkraftmaschine 2 ermöglicht, ohne die Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 während des Stillstands der Brennkraftmaschine 2 aktivieren zu müssen, so dass die Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 nicht elektrisch antreibbar ausgebildet sein muss und weiterhin besonders effizient mechanisch mittels der Brennkraftmaschine 2 angetrieben werden kann. Dabei ist die Niedertemperaturkühlmittelpumpe 18 vorteilhafterweise im Vergleich zur Hochtemperaturkühlmittelpumpe 6 kleiner und effizienter ausgebildet.
  • In einer nicht dargestellten Ausführungsform können andere Bauteile des Fahrzeugs, beispielweise Komponenten einer herkömmlichen Leistungselektronik eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs mittels der Nachlaufkühlung temperiert werden.
  • In 2 ist schematisch eine Explosionsdarstellung der in einer herkömmlichen Kreislaufanordnung zusätzlich notwendigen Bauteile zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Mittels dieser Komponenten ist eine herkömmliche Kreislaufanordnung auf einfache Weise zu einer erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung 1 erweiterbar.
  • Dazu ist ein herkömmlicher zwischen dem Ladeluftkühler 5 und dem Niedertemperaturkühlmittelkühler 17 des Niedertemperatur-Kreislaufs 4 angeordneter Schlauch in einen ersten Schlauchabschnitt 24 und einen zweiten Schlauchabschnitt 25 separiert. Dabei verbindet der erste Schlauchabschnitt 24 den Niedertemperaturkühlmittelkühler 17 mit der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19, während der zweite Schlauchabschnitt 25 den Ladeluftkühler 5 mit der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 verbindet.
  • Die zweite Verbindungsleitung 21, welche am dritten Ausgang der als Drei-Wege-Ventil ausgebildeten Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 angeordnet ist, verbindet den schaltbaren dritten Ausgang der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 mit dem Hochtemperatur-Kreislauf 3 und mündet stromabwärts des Hochtemperaturkühlmittelkühlers 9 in diesen Hochtemperatur-Kreislauf 3.
  • Zur sicheren Anordnung im Fahrzeug ist die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung 19 mittels einer korrespondierend ausgeformten Haltevorrichtung 26 in oder an einer Rohbaukarosserie des Fahrzeugs befestigbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kreislaufanordnung
    2
    Brennkraftmaschine
    3
    Hochtemperatur-Kreislauf
    4
    Niedertemperatur-Kreislauf
    5
    Ladeluftkühler
    6
    Hochtemperaturkühlmittelpumpe
    7
    Schmiermittelkühler
    8
    Thermostat
    9
    Hochtemperaturkühlmittelkühler
    10
    Ausgleichsbehälter
    11
    Turbolader
    12
    Heizmittelkreislauf
    13
    Heizungswärmetauscher
    14
    Heizmittelpumpe
    15
    Waschwasserheizungsvorrichtung
    16
    Zylinderbank
    17
    Niedertemperaturkühlmittelkühler
    18
    Niedertemperaturkühlmittelpumpe
    19
    Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung
    20
    erste Verbindungsleitung
    21
    zweite Verbindungsleitung
    22
    Rohr- und/oder Schlauchsystem
    23
    Verschlussdeckel
    24
    erster Schlauchabschnitt
    25
    zweiter Schlauchabschnitt
    26
    Haltevorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2004/090303 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Kreislaufanordnung (1) mit einem Niedertemperatur-Kreislauf (4) zur Kühlung von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine (2) und einem Hochtemperatur-Kreislauf (3) zur Kühlung der Brennkraftmaschine (2) und weiterer Nebenaggregate, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Nachlaufkühlung bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine (2) der Niedertemperatur-Kreislauf (4) derart mittels einer Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) mit dem Hochtemperatur-Kreislauf (3) koppelbar ist, dass Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf (4) in den Hochtemperatur-Kreislauf (3) übertritt.
  2. Kreislaufanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übertritt des Kühlmittels aus dem Niedertemperatur-Kreislauf (4) in den Hochtemperatur-Kreislauf (3) mittels der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) steuer- und/oder regelbar ist.
  3. Kreislaufanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) in Flussrichtung vor einem Niedertemperaturkühlmittelkühler (17) im Niedertemperatur-Kreislauf (4) angeordnet ist.
  4. Kreislaufanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist.
  5. Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) elektrisch aktuierbar ist.
  6. Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Flussrichtung vor der Niedertemperaturkühlmittelpumpe (18) des Niedertemperatur-Kreislaufs (4) und in Flussrichtung vor einer Hochtemperaturkühlmittelpumpe (6) des Hochtemperatur-Kreislaufs (3) eine erste Verbindungsleitung (20) zwischen dem Niedertemperatur-Kreislauf (4) und dem Hochtemperatur-Kreislauf (3) angeordnet ist.
  7. Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ausgang der Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) und in Flussrichtung vor einem Hochtemperaturkühlmittelkühler (9) des Hochtemperatur-Kreislaufs (3) eine zweite Verbindungsleitung (21) zwischen dem Niedertemperatur-Kreislauf (4) und dem Hochtemperatur-Kreislauf (3) angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufanordnung (1) mit einem Niedertemperatur-Kreislauf (4) zur Kühlung von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine (2) und einem Hochtemperatur-Kreislauf (3) zur Kühlung der Brennkraftmaschine (2) und weiterer Nebenaggregate, dadurch gekennzeichnet, dass zur Nachlaufkühlung der Brennkraftmaschine (2) und/oder der Nebenaggregate bei Stillstand der Brennkraftmaschine (2) eine Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19) geöffnet wird, wodurch Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kreislauf (4) in den Hochtemperatur-Kreislauf (3) übertritt und von einer Niedertemperaturkühlmittelpumpe (18) des Niedertemperatur-Kreislaufs (4) umgewälzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Nachlaufkühlung die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19), die Niedertemperaturkühlmittelpumpe (18) und/oder ein Kühlerlüfter eines Hochtemperaturkühlmittelkühlers (9) aktiviert werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungs- und/oder Durchflussregeleinrichtung (19), die Niedertemperaturkühlmittelpumpe (18) und/oder der Kühlerlüfter des Hochtemperaturkühlmittelkühlers (9) mittels einer Steuereinheit gesteuert und/oder geregelt werden.
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