DE102013224005A1 - cooling system - Google Patents

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Abstract

Ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem einen Komponentenkühler, einen Umgebungswärmetauscher und eine Pumpe (18) umfassenden ersten Kühlkreis und einem einen Komponentenkühler und eine Pumpe (24) umfassenden zweiten Kühlkreis, wobei die Kühlkreise in zumindest einem Abschnitt integral ausgebildet sind und in den Kühlkreisen ein zur Förderung durch die Pumpen (18, 24) vorgesehenes Kühlmittel vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen regelbar ausgebildet sind und eine Regelung der durch die Komponentenkühler strömenden Volumenströme des Kühlmittels mittels eines angepassten Betriebs der Pumpen (18, 24) erfolgt.A cooling system for an internal combustion engine comprising a first cooling circuit comprising a component cooler, an ambient heat exchanger, and a pump (18) and a second cooling circuit comprising a component cooler and a pump (24), the cooling circuits being integrally formed in at least one section and entering the cooling circuits is provided for conveying by the pump (18, 24) provided coolant, characterized in that the pumps are designed controllable and a control of the flowing through the component cooler volume flows of the coolant by means of an adapted operation of the pumps (18, 24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine. The invention relates to a cooling system for an internal combustion engine.

Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge weisen mindestens ein Kühlsystem auf, in dem ein Kühlmittel mittels einer oder mehrerer Pumpen in mindestens einem Kühlkreis gepumpt wird und dabei Wärmeenergie von in den Kühlkreis integrierten Komponenten, insbesondere dem Verbrennungsmotor sowie einem Ölkühler und/oder einem Ladeluftkühler, aufnimmt. Diese Wärmeenergie wird anschließend in einem Umgebungswärmetauscher, dem sogenannten Hauptwasserkühler, sowie zeitweise in einem Heizungswärmetauscher an die Umgebungsluft, im Fall des Heizungswärmetauschers an die zur Klimatisierung des Innenraums des Kraftfahrzeugs vorgesehene Umgebungsluft, abgegeben. Internal combustion engines for motor vehicles have at least one cooling system in which a coolant is pumped by means of one or more pumps in at least one cooling circuit and thereby absorbs heat energy from integrated into the cooling circuit components, in particular the internal combustion engine and an oil cooler and / or a charge air cooler. This thermal energy is then in an ambient heat exchanger, the so-called main water cooler, as well as temporarily in a heating heat exchanger to the ambient air, in the case of the heating heat exchanger to the provided for air conditioning of the interior of the motor vehicle ambient air delivered.

Kühlsysteme moderner Kraftfahrzeuge weisen in der Regel mehrere Kühlkreise auf. Beispielsweise ist es bekannt, einen so genannten großen bzw. Hauptkühlkreis sowie einen kleinen Kühlkreis vorzusehen, die abschnittsweise integral ausgebildet sind, und wobei mittels eines thermostatgesteuerten Ventils das Kühlmittel entweder über den großen oder den kleinen Kühlkreis geführt wird. Dies erfolgt in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels, so dass beispielsweise in einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine, wenn das Kühlmittel noch nicht seinen Betriebstemperaturbereich erreicht hat, dieses in dem kleinen Kühlkreis gefördert wird, wodurch der Hauptwasserkühler, d.h. derjenige Umgebungswärmetauscher, in dem das Kühlmittel durch Wärmeübergang auf die Umgebungsluft hauptsächlich gekühlt wird, umgangen wird. Hat das Kühlmittel dagegen seinen Betriebstemperaturbereich erreicht, wird mittels des thermostatgesteuerten Ventils das Kühlmittel in dem großen Kundenkreis gefördert, so dass durch einen Wärmeübergang von dem Kühlmittel auf die Umgebungsluft einen Überhitzten des Kühlsystems vermieden wird. Der Heizungswärmetauscher als zweiter Umgebungswärmetauscher ist dagegen regelmäßig in den kleinen Kühlkreis integriert, wodurch auch schon in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine eine Beheizung des Innenraums des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird. Cooling systems of modern motor vehicles generally have several cooling circuits. For example, it is known to provide a so-called large or main cooling circuit and a small cooling circuit, which are partially formed integrally, and wherein by means of a thermostatically controlled valve, the coolant is guided either over the large or the small cooling circuit. This is done as a function of the temperature of the coolant, so that, for example, in a warm-up phase of the internal combustion engine, when the coolant has not yet reached its operating temperature range, this is conveyed in the small cooling circuit, whereby the main water cooler, i. the ambient heat exchanger, in which the coolant is mainly cooled by heat transfer to the ambient air, is bypassed. On the other hand, if the coolant has reached its operating temperature range, the coolant in the large customer group is conveyed by means of the thermostat-controlled valve, so that overheating of the cooling system is avoided by a heat transfer from the coolant to the ambient air. By contrast, the heating heat exchanger as the second ambient heat exchanger is regularly integrated into the small cooling circuit, which enables the interior of the motor vehicle to be heated even in the warm-up phase of the internal combustion engine.

Die (Haupt-)Pumpe des Kühlsystems wird regelmäßig mechanisch von dem Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine angetriebenen. Ihre Förderleistung ist somit grundsätzlich proportional zu der Drehzahl, mit der eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors rotiert. Obwohl mit steigender Drehzahl des Verbrennungsmotors tendenziell auch der Kühlleistungsbedarf steigt, entspricht die durch den Betrieb der Pumpe theoretisch erzielbare Kühlleistung in vielen Betriebszuständen nicht dem tatsächlichen Kühlleistungsbedarf. Da in allen Betriebszuständen eine ausreichend hohe Kühlleistung zur Verfügung stehen soll, sind solche mechanisch angetriebenen Pumpen vielfach überdimensioniert. Die Bestrebungen, den Kraftstoffbedarf von Kraftfahrzeugen zu reduzieren, hat daher zu der Entwicklung von mechanisch angetriebenen Kühlmittelpumpen geführt, die in Grenzen hinsichtlich des Volumenförderstroms regelbar sind. Eine solche regelbare, mechanisch angetriebene Kühlmittelpumpe ist beispielsweise aus der DE 10 2010 044 167 A1 bekannt. The (main) pump of the cooling system is regularly mechanically driven by the internal combustion engine of the internal combustion engine. Their delivery rate is thus basically proportional to the speed at which a crankshaft of the internal combustion engine rotates. Although with increasing speed of the internal combustion engine also the cooling power demand tends to increase, the theoretically achievable by the operation of the pump cooling performance in many operating conditions does not correspond to the actual cooling power requirement. Since a sufficiently high cooling capacity should be available in all operating states, such mechanically driven pumps are often oversized. Attempts to reduce the fuel requirements of motor vehicles have therefore led to the development of mechanically driven coolant pumps which are adjustable in terms of the volume flow rate. Such a controllable, mechanically driven coolant pump is for example from the DE 10 2010 044 167 A1 known.

Bei den Kühlsystemen moderner Kraftfahrzeuge erfolgt die Hauptregelung des Volumenstroms des Kühlmittels somit mittels regelbarer Kühlmittelpumpen während die Verteilung des Volumenstroms auf die einzelnen, jeweils einen unterschiedlichen Kühlbedarf aufweisenden Komponentenkühler mittels aktiv und insbesondere über Thermostate angesteuerte Ventile gesteuert wird. Beispielsweise offenbart die DE 103 42 935 A1 eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreis, der eine von einem Verbrennungsmotor mechanisch angetriebene Pumpe umfasst. Der Fördervolumenstrom der Pumpe ist somit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig. Um für mehrere in den Kühlkreis integrierte Wärmetauscher, wie insbesondere Kühlkanäle eines Zylinderkurbelgehäuses und eines Zylinderkopfs des Verbrennungsmotors sowie einen Heizungswärmetauscher für eine Innenraumheizung eines von der Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeugs, individuell angepasste Volumenströme des Kühlmittel zu erreichen, sind eine Mehrzahl von jeweils individuell ansteuerbaren Regelventilen in den Kühlkreislauf integriert. Die DE 103 42 935 A1 offenbart weiterhin, dass die Kanäle des Zylinderkurbelgehäuses und des Zylinderkopfs parallel verschaltet sind, wodurch ermöglicht wird, die Kühlleistung für diese Komponenten individuell zu steuern. Das aus der DE 103 42 935 A1 bekannte Kühlsystem ist relativ aufwändig. In the cooling systems of modern motor vehicles, the main control of the volumetric flow of the coolant thus takes place by means of controllable coolant pumps while the distribution of the volumetric flow is controlled to the individual, each having a different cooling demand component cooler by means of active and in particular controlled by thermostats valves. For example, the DE 103 42 935 A1 an internal combustion engine with a cooling circuit comprising a mechanically driven by an internal combustion engine pump. The delivery volume flow of the pump is thus dependent on the speed of the internal combustion engine. In order to achieve individually adapted volumetric flows of the coolant for a plurality of heat exchangers integrated in the cooling circuit, in particular cooling ducts of a cylinder crankcase and a cylinder head of the internal combustion engine and a heating heat exchanger for an interior heating of a motor vehicle driven by the internal combustion engine, a plurality of individually controllable control valves are provided in the Integrated cooling circuit. The DE 103 42 935 A1 further discloses that the passages of the cylinder crankcase and the cylinder head are connected in parallel, thereby making it possible to individually control the cooling capacity for these components. That from the DE 103 42 935 A1 known cooling system is relatively expensive.

Aus der DE 199 06 523 A1 ist zudem ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, das zwei Kühlkreise, nämlich einen den Hauptwasserkühler, eine Hauptkühlmittelpumpe und Kühlkanäle eines Verbrennungsmotors umfassenden Hauptkühlkreis sowie einen einen Heizungswärmetauscher für eine Innenraumheizung des Kraftfahrzeugs umfassenden Nebenkühlkreis aufweist. Der weiterhin eine Zusatzheizvorrichtung sowie eine separate, elektrisch betriebene Pumpe aufweisende Nebenkühlkreis ist als Kurzschlusskreis ausgeführt, d.h. mittels eines aktiv ansteuerbaren Ventils ist der Nebenkühlkreis unabhängig von dem Hauptkühlkreis betreibar. From the DE 199 06 523 A1 In addition, a cooling system for a motor vehicle is known which comprises two cooling circuits, namely a main cooling circuit comprising the main water cooler, a main coolant pump and cooling channels of an internal combustion engine and a secondary cooling circuit comprising a heating heat exchanger for an interior heating of the motor vehicle. The additional auxiliary heating device and a separate, electrically operated pump having secondary cooling circuit is designed as a short circuit, ie by means of an actively controllable valve, the auxiliary cooling circuit is operable independently of the main cooling circuit.

Für eine gute und insbesondere effiziente Kühlleistung eines Kühlkreises ist es relevant, dass dieser möglichst vollständig entlüftet ist. Demnach muss zum einen während des Befüllvorgangs des Kühlkreises, insbesondere bei einer Erstbefüllung oder einer Neubefüllung im Rahmen einer Wartung, die im Kühlkreis enthaltene Luft, die von dem einströmenden Kühlmittel verdrängt wird, möglichst vollständig abgeführt werden. Zudem kann im Betrieb des Kraftfahrzeugs und damit des Kühlkreises Gas durch Verdampfungsprozesse entstehen, das sicher abgeführt werden sollte. Dies gilt insbesondere, wenn der Kühlkreis für eine Betriebstemperatur des Kühlmittels ausgelegt ist, die oberhalb der (druckabhängigen) Siedetemperatur von Wasser liegt. Wasser, das sich in dem Kühlkreislauf angesammelt oder abgesetzt hat, verdampft dann und sollte entsprechend abgeführt werden. For a good and especially efficient cooling performance of a cooling circuit, it is relevant that this is vented as completely as possible. Accordingly, on the one hand during the filling process of the cooling circuit, in particular during a first filling or refilling as part of a maintenance, the air contained in the cooling circuit, which is displaced by the inflowing coolant, as completely dissipated. In addition, during operation of the motor vehicle and thus of the cooling circuit, gas can be produced by evaporation processes, which should be safely dissipated. This is especially true if the cooling circuit is designed for an operating temperature of the coolant, which is above the (pressure-dependent) boiling point of water. Water that has accumulated or settled in the cooling circuit, then evaporates and should be discharged accordingly.

Eine Entlüftung eines Kühlkreises erfolgt regelmäßig über einen Ausgleichsbehälter des Kühlsystems. Ein solcher Ausgleichsbehälter hat zudem noch die Aufgabe, die unterschiedliche, thermische bedingte Ausdehnung des Kühlmittels zu kompensieren und ist dazu teilweise mit Luft gefüllt. Zur Entlüftung kann eine Entlüftungsleitung von in der Regel der höchsten Stelle des Kühlkreises zu dem noch höher angeordneten Ausgleichsbehälter führen. A ventilation of a cooling circuit is carried out regularly via a surge tank of the cooling system. Such a reservoir also has the task of compensating for the different thermal expansion of the coolant and is partially filled with air. For venting can lead a vent line of usually the highest point of the cooling circuit to the even higher arranged surge tank.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach aufgebautes regelbares Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug anzugeben. Based on this prior art, the present invention seeks to provide a simple as possible adjustable cooling system for a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird durch ein Kühlsystem gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlsystems ist Gegenstand des Patentanspruchs 11. Gegenstand des Patentanspruchs 15 ist zudem ein Anschlusselement, das vorteilhafterweise zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Kühlsystems genutzt werden kann. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlsystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. This object is achieved by a cooling system according to independent claim 1. A method for operating such a cooling system is the subject of claim 11. The subject of claim 15 is also a connection element that can be advantageously used to form the cooling system according to the invention. Advantageous embodiments and embodiments of the cooling system according to the invention and the method according to the invention are the subject of the further claims and will become apparent from the following description of the invention.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch den Verzicht auf möglichst alle temperaturgesteuerten Ventile ein möglichst einfach aufgebautes Kühlsystem zu erhalten. Dabei ist eine der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis, dass durch eine geeignete Integration von mindestens zwei regelbaren Kühlmittelpumpen auch ohne solche temperaturgesteuerten Ventilen eine individuelle Regelung des durch die einzelnen Komponentenkühler strömenden Volumenstroms des Kühlmittels und damit der Kühlleistungsbedarf für diese Komponentenkühler erfolgen kann. Dabei ist von Bedeutung, dass die mindestens zwei regelbaren Pumpen in verschiedene Kühlkreise integriert sind, die jedoch abschnittsweise integral ausgebildet sind, so dass durch die gegenseitige Beeinflussung beziehungsweise Überlagerung des von den einzelnen Kühlmittelpumpen erzeugten Volumenstroms beziehungsweise Drucks des Kühlmittels eine individuelle Regelung des durch die einzelnen Komponentenkühler strömenden Volumenstroms erfolgen kann. The invention is based on the idea to obtain as simple as possible all temperature-controlled valves as simple as possible cooling system. Here is an underlying recognition of the invention that can be done by a suitable integration of at least two controllable coolant pumps without such temperature-controlled valves individual control of the flowing through the individual component cooler volume flow of the coolant and thus the cooling power requirement for these component. It is important that the at least two controllable pumps are integrated into different cooling circuits, which are partially formed integrally, so that by the mutual influence or superposition of the volume flow generated by the individual coolant pumps or pressure of the coolant an individual control of the individual Component cooler flowing volume flow can be done.

Demnach ist ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem einen Komponentenkühler, einen Umgebungswärmetauscher und eine Pumpe umfassenden ersten Kühlkreis und einem einen Komponentenkühler und eine Pumpe umfassenden zweiten Kühlkreis, wobei die Kühlkreise in zumindest einem Abschnitt integral ausgebildet sind und in den Kühlkreisen ein Kühlmittel zur Förderung vorgesehen ist beziehungsweise gefördert wird, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen regelbar ausgebildet sind und eine Regelung der durch die Komponentenkühler strömenden Volumenströme des Kühlmittels mittels eines (zueinander) angepassten Betriebs der mindestens zwei Pumpen erfolgen kann beziehungsweise erfolgt. Accordingly, a cooling system for an internal combustion engine having a first cooling circuit comprising a component cooler, an ambient heat exchanger and a pump and a second cooling circuit comprising a component cooler and a pump, wherein the cooling circuits are integrally formed in at least a portion and provided in the cooling circuits a coolant for delivery is or is promoted according to the invention, characterized in that the pumps are designed to be controllable and a control of the flowing through the component cooler volume flows of the coolant by means of (mutually) adapted operation of the at least two pumps can take place or takes place.

Unter dem Begriff „Kühler“ werden erfindungsgemäß Wärmetauscher verstanden, die einen Wärmeübergang in beide Richtungen, d.h. von einer Komponente auf das Kühlmittel sowie von dem Kühlmittel auf die Komponente, ermöglichen. Der Begriff „Kühler“ ist gewählt, da im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, d.h. wenn diese ihren Betriebstemperaturbereich erreicht hat, ein Wärmeübergang von der Komponente auf das Kühlmittel vorgesehen ist und der Wärmetauscher eine Kühlung der Komponenten bewirkt. In einer anderen Betriebsphase der Brennkraftmaschine, insbesondere in einer Warmlaufphase oder bei einem Betrieb mit sehr geringer Leistung, kann jedoch auch ein Wärmeübergang von dem Kühlmittel auf die jeweilige Komponente vorgesehen sein. Dadurch kann insbesondere ein schnelles Erwärmen der Komponente erzielt werden kann. The term "cooler" according to the invention heat exchangers understood that a heat transfer in both directions, i. from a component to the coolant and from the coolant to the component. The term "radiator" is chosen because during normal operation of the internal combustion engine, i. when this has reached its operating temperature range, a heat transfer from the component to the coolant is provided and the heat exchanger causes a cooling of the components. In another operating phase of the internal combustion engine, in particular in a warm-up phase or during operation with very low power, however, a heat transfer from the coolant to the respective component can be provided. As a result, in particular a rapid heating of the component can be achieved.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Pumpen elektromotorisch angetrieben sind. Dadurch kann eine besonders einfache und genaue Regelung der einzelnen Pumpen und somit auch des angepassten Betriebs der mindestens zwei Pumpen erfolgen. Möglich ist aber auch, eine, mehrere oder alle der Pumpen mechanisch durch beispielsweise einen Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine angetriebenen auszuführen, wobei die Regelbarkeit der Förderleistungen dieser Pumpen durch andere Maßnahmen (vgl. beispielsweise DE 10 2010 044 167 A1 ) erreicht werden kann. In a preferred embodiment of the cooling system according to the invention can be provided that the at least two pumps are driven by an electric motor. This allows a particularly simple and accurate control of the individual pumps and thus also the adapted operation of the at least two pumps. It is also possible, one, several or all of the pumps mechanically run by, for example, an internal combustion engine of the internal combustion engine, the controllability of the delivery rates of these pumps by other means (see, for example DE 10 2010 044 167 A1 ) can be achieved.

Bei einem erfindungsgemäßen Kühlsystem kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass in einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine hauptsächlich oder ausschließlich die Pumpe des zweiten Kühlkreises betrieben wird, während die Pumpe des ersten Kühlkreis nicht oder nur mit geringer Leistung betrieben wird. Die dann eine erhebliche Drosselwirkung aufweisende Pumpe des ersten Kühlkreises verhindert weitgehend, dass ein relevanter Volumenstrom des Kühlmittels über den Umgebungswärmetauscher, bei dem es sich insbesondere um den sogenannten Hauptwasserkühler handeln kann, geführt wird. Im Ergebnis kann so eine ungewollte Kühlung des Kühlmittels in dem Umgebungswärmetauscher während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine verhindert und ein schnelles Aufheizen des Kühlmittels unterstützt werden. In a cooling system according to the invention can advantageously be provided that in a warm-up phase of the internal combustion engine mainly or exclusively the pump of the second cooling circuit is operated, while the pump of the first cooling circuit is not or only at low Power is operated. The then a significant throttling effect having pump of the first cooling circuit largely prevents that a relevant volume flow of the coolant through the ambient heat exchanger, which may in particular be the so-called main water cooler, is performed. As a result, such an undesired cooling of the coolant in the ambient heat exchanger during the warm-up phase of the internal combustion engine can be prevented and a rapid heating of the coolant can be supported.

Insbesondere dann, wenn die Drosselwirkung von einer mit geringer Leistung oder überhaupt nicht betriebenen Pumpe nicht ausreichend ist, um ein Durchströmen des dazugehörigen Kühlkreises in ausreichendem Maße zu verhindern, können in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems Mittel zur Vermeidung eines Rückflusses des Kühlmittels aus dem integralen Abschnitt in einen oder beide Kühlkreise vorgesehen sein. Diese Mittel können beispielsweise in Form von in den oder die Kühlkreise integrierten Rückschlagventilen ausgebildet sein. Sofern die Mittel direkt in einen Mündungsabschnitt des integralen Abschnitts integriert sind, besteht auch die vorteilhafte Möglichkeit, diese in Form eines Klappenventils auszubilden, dass druckabhängig verschwenkbar ist und dabei entweder die Mündungsöffnung des ersten oder des zweiten Kühlkreises (zumindest teilweise) verschließt. In particular, when the throttling action of a low power or not operated pump is not sufficient to prevent flow through the associated cooling circuit sufficiently, in a preferred embodiment of the cooling system according to the invention means for preventing backflow of the coolant from the integral Section be provided in one or both cooling circuits. These means can be designed, for example, in the form of check valves integrated into the cooling circuit (s). If the means are integrated directly into a mouth portion of the integral portion, there is also the advantageous possibility to form them in the form of a flap valve that is pressure-dependent pivotable and thereby either the orifice of the first or the second cooling circuit (at least partially) closes.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass in den zweiten Kühlkreis des Kühlsystems ein Heizungswärmetauscher integriert ist. Somit kann sichergestellt werden, dass bedarfsweise auch während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine Wärmeenergie aus dem Kühlkreis an zur Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs vorgesehene Umgebungsluft übertragen werden kann. It can preferably be provided that a heating heat exchanger is integrated in the second cooling circuit of the cooling system. Thus, it can be ensured that, if necessary, during the warm-up phase of the internal combustion engine, heat energy can be transferred from the cooling circuit to ambient air provided for conditioning an interior of the motor vehicle.

Die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine kann weiterhin bevorzugt in eine erste Phase, in der die Pumpe des zweiten Kühlkreises mit einer relativ niedrigen Förderleistung und somit einem entsprechend niedrigen Fördervolumenstrom des Kühlmittels betrieben wird, und eine zweite Phase, in der die Pumpe des zweiten Kühlkreises mit einer relativ hohen Förderleistung und somit einem entsprechend hohen Fördervolumenstrom des Kühlmittels betrieben wird, unterteilt sein. Dadurch kann beispielsweise erzielt werden, dass in der ersten Phase, die vorzugsweise zeitlich vor der zweiten Phase liegt, durch eine nur sehr geringe Durchströmung von insbesondere einem Verbrennungsmotor und besonders bevorzugt einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors, ein schnelles Erwärmen dieser Komponente erreicht wird, was sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen der Brennkraftmaschine auswirken kann. Dabei kann die Regelung der Förderleistung der Pumpe des zweiten Kühlkreises insbesondere auch in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur sowie einer Solltemperatur für den Innenraum des Kraftfahrzeugs erfolgen. Sofern in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der Solltemperatur für den Innenraum eine Heizleistung für den Innenraum vorgesehen ist, kann die Pumpe des zweiten Kühlkreis in der genannten ersten Phase der Warmlaufphase mit einer höheren Leistung betrieben werden, als dies der Fall ist, wenn keine Heizleistung notwendig ist. The warm-up phase of the internal combustion engine may further preferably in a first phase in which the pump of the second cooling circuit with a relatively low flow rate and thus a correspondingly low flow rate of the coolant is operated, and a second phase in which the pump of the second cooling circuit with a relative high flow rate and thus a correspondingly high flow rate of the coolant is operated, be divided. As a result, it can be achieved, for example, that in the first phase, which is preferably prior to the second phase, rapid heating of this component is achieved by only a very small flow of, in particular, an internal combustion engine and particularly preferably a cylinder head of the internal combustion engine, which is positive can affect the fuel consumption and the exhaust emissions of the internal combustion engine. In this case, the regulation of the delivery rate of the pump of the second cooling circuit can in particular also be effected as a function of an ambient temperature and a setpoint temperature for the interior of the motor vehicle. If a heating power for the interior is provided depending on the difference between the ambient temperature and the target temperature for the interior, the pump of the second cooling circuit can be operated at a higher power in said first phase of the warm-up phase, as is the case no heating power is necessary.

Die zweite Phase der Warmlaufphase mit einer anderen, relativ höheren Förderleistung der Pumpe des zweiten Kühlkreises und somit einem höheren Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Kühlkreis kann insbesondere dann gestartet werden, wenn eine (zunächst) ausreichende Erwärmung des Verbrennungsmotors und insbesondere des Zylinderkopfs erreicht wurde und/oder keine besonders hohe Heizleistung für die Innenraum des Kraftfahrzeugs mehr erforderlich ist. Dann kann die von dem Kühlmittel in dem Verbrennungsmotor aufgenommene Wärmeenergie vorzugsweise für eine schnelle Erwärmung einer weiteren Komponente, wie beispielsweise des Motoröls, genutzt werden. Dazu kann ein entsprechender weiterer Komponentenkühler, insbesondere ein Motorölkühler, in einen die zwei Kühlkreise verbindenden Verbindungsabschnitt integriert sein. Dabei erfolgt die Integration des Verbindungsabschnitts vorzugsweise derart, dass das über den weiteren Komponentenkühler strömende Kühlmittel zirkulieren kann, ohne über den Umgebungswärmetauscher des ersten Kühlkreises geführt zu werden. The second phase of the warm-up phase with a different, relatively higher flow rate of the pump of the second cooling circuit and thus a higher volume flow of the coolant through the second cooling circuit can be started in particular when (initially) sufficient heating of the internal combustion engine and in particular of the cylinder head has been achieved and / or no particularly high heating power for the interior of the motor vehicle is required more. Then, the heat energy absorbed by the coolant in the internal combustion engine may preferably be utilized for rapid heating of another component, such as the engine oil. For this purpose, a corresponding further component cooler, in particular an engine oil cooler, can be integrated into a connecting section connecting the two cooling circuits. In this case, the integration of the connection section preferably takes place in such a way that the coolant flowing over the further component cooler can circulate, without being led over the ambient heat exchanger of the first cooling circuit.

Sofern das erfindungsgemäße Kühlsystem, wie im Stand der Technik üblich, einen Ausgleichsbehälter aufweist, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass dieser in einen Abschnitt integriert ist, in dem in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine kein relevanter Volumenstrom des Kühlmittels vorgesehen ist. Insbesondere kann der Ausgleichsbehälter parallel zu dem Umgebungswärmetauscher in den ersten Kühlkreis integriert sein. Dadurch kann vermieden werden, dass während der Warmlaufphase das möglichst schnell zu erwärmende Kühlmittel in relevantem Ausmaß durch den Ausgleichsbehälter gefördert wird, was ansonsten mit einer nicht unerheblichen, in dieser Betriebsphase der Brennkraftmaschine unerwünschten Kühlung des Kühlmittels verbunden sein kann. If the cooling system according to the invention, as usual in the prior art, has a surge tank, it can preferably be provided that this is integrated into a section in which no relevant volume flow of the coolant is provided in the warm-up phase of the internal combustion engine. In particular, the expansion tank can be integrated into the first cooling circuit parallel to the ambient heat exchanger. This can avoid that during the warm-up phase as quickly as possible to be heated coolant is promoted to a relevant extent by the surge tank, which may otherwise be associated with a significant, undesirable in this phase of operation of the engine cooling of the coolant.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kühlsystems hat bei einer solchen Positionierung des Ausgleichsbehälters noch den Vorteil einer einfach durchführbaren Entlüftung des Kühlsystems bei einer Neu- oder Wiederbefüllung. Insbesondere kann dazu vorgesehen sein, dass während oder nach dem Befüllen des Kühlkreises mit dem Kühlmittel die (nicht von dem Verbrennungsmotor und insbesondere elektrisch angetriebene) Pumpe des ersten Kühlkreises betrieben wird, ohne dass dabei der Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine betrieben wird (Nichtbetrieb des Verbrennungsmotors). Dies Vereinfacht den Befüllvorgang. Bei Brennkraftmaschinen mit konventionellen Kühlsystemen muss dagegen in der Regel zur Entlüftung nach dem Neu- oder Wiederbefüllen des Kühlsystems der Verbrennungsmotor betrieben werden, um die (Haupt-)Pumpe des Kühlsystems zu betreiben, durch die dann das Kühlmittel und mittels des Kühlmittels in dem Kühlsystem enthaltene Luft in Richtung des Ausgleichsbehälters gefördert wird. The inventive design of the cooling system has in such a positioning of the surge tank still has the advantage of easy feasible ventilation of the cooling system in a new or refill. In particular, it can be provided that during or after the filling of the cooling circuit with the coolant (not by the internal combustion engine and in particular electrically driven) pump of the first cooling circuit is operated without causing the internal combustion engine of the internal combustion engine is operated (non-operation of the internal combustion engine). This simplifies the filling process. On the other hand, in internal combustion engines with conventional cooling systems, the internal combustion engine usually has to be operated for venting after refilling or refilling the cooling system in order to operate the (main) pump of the cooling system, through which then the coolant and coolant contained in the cooling system Air is conveyed in the direction of the expansion tank.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems kann vorgesehen sein, dass ein erster der Komponentenkühler in dem integralen Abschnitt der zwei Kühlkreise angeordnet ist. Dabei umfasst der erste Komponentenkühler besonders bevorzugt einen ersten Teilkomponentenkühler und einen zweiten Teilkomponentenkühler, wobei die Teilkomponentenkühler parallel geschaltet sind. Insbesondere kann es sich bei dem ersten Teilkomponentenkühler um einen Kühler eines Zylinderkurbelgehäuses (insbesondere in Form von in das Zylinderkurbelgehäuse integrierten Kühlkanälen ausgebildet) und bei dem zweiten Teilkomponentenkühler um einen Kühler eines Zylinderkopfs (insbesondere in Form von in den Zylinderkopf integrierten Kühlkanälen ausgebildet) eines Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine handeln. In a further preferred embodiment of the cooling system according to the invention can be provided that a first of the component cooler is arranged in the integral portion of the two cooling circuits. In this case, the first component cooler particularly preferably comprises a first part-component cooler and a second part-component cooler, wherein the part-component coolers are connected in parallel. In particular, the first part-component radiator may be a cooler of a cylinder crankcase (in particular in the form of cooling channels integrated in the cylinder crankcase) and the second part-component radiator may be a cooler of a cylinder head (in particular in the form of cooling channels integrated in the cylinder head) of an internal combustion engine Internal combustion engine act.

Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Teilkomponentenkühler mittels eines druckgesteuerten Ventils in Abhängigkeit von dem Volumenstrom durch den zweiten Teilkomponentenkühler regelbar ist. Somit kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine relevante Durchströmung des Kühlers des Zylinderkurbelgehäuses mit dem Kühlmittel erst erfolgt, wenn die Durchströmung des Kühlers des Zylinderkopfs einen definierten Grenzwert überschritten hat. It can be particularly preferably provided that the volume flow of the coolant through the first Teilkomponentenkühler by means of a pressure-controlled valve in dependence on the volume flow through the second Teilkomponentenkühler is controllable. Thus, it can be provided, in particular, that a relevant flow through the radiator of the cylinder crankcase with the coolant takes place only when the flow through the radiator of the cylinder head has exceeded a defined limit value.

Mittels eines solchen Kühlsystems kann eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden, bei dem die Förderleistung der Pumpe des ersten Kühlkreises anhand der Temperatur des Kühlmittels am Ausgang der zweiten Teilkühlkomponente (wozu der oder die Kühlkreise mindestens einen entsprechend angeordneten Temperatursensor aufweisen) geregelt wird und ein Volumenstrom durch den ersten Teilkomponentenkühler mittels eines angepassten Betriebs der Pumpe des zweiten Kühlkreises geregelt wird. Somit kann vorgesehen sein, dass die Temperatur des Zylinderkopfs, die sich in der Temperatur des Kühlmittels am Ausgang des Kühlers des Zylinderkopf widerspiegelt, als eine oder die relevante Regelgröße für die Pumpe des ersten Kühlkreises genutzt wird, wobei eine Regelung der Kühlleistung des Kühlers des Zylinderkopf und damit der Temperatur des Zylinderkopfs vorteilhaft über die Förderleistung dieser Pumpe geregelt werden kann. Um diese Regelung von der Regelung der Kühlleistung des Kühlers des Zylinderkurbelgehäuses zu entkoppeln, kann dann der Druck im integralen Abschnitt der Kühlkreise so mittels der Pumpe des zweiten Kühlkreises variiert werden, dass das druckgesteuerte Ventile in einem definierten Umfang öffnet oder schließt und damit die Durchströmung des Kühlers des Zylinderkurbelgehäuses regelt. By means of such a cooling system, a preferred embodiment of the method according to the invention can be realized in which the delivery rate of the pump of the first cooling circuit is controlled by the temperature of the coolant at the output of the second Teilkühlkomponente (for which the or the cooling circuits have at least one appropriately arranged temperature sensor) and a Volumetric flow is controlled by the first part of the component cooler by means of a matched operation of the pump of the second cooling circuit. Thus, it may be provided that the temperature of the cylinder head, which is reflected in the temperature of the coolant at the outlet of the radiator of the cylinder head, is used as one or the relevant controlled variable for the pump of the first cooling circuit, wherein a control of the cooling performance of the radiator of the cylinder head and thus the temperature of the cylinder head can be advantageously controlled by the flow rate of this pump. To decouple this regulation of the control of the cooling capacity of the radiator of the cylinder crankcase, then the pressure in the integral portion of the cooling circuits can be varied by means of the pump of the second cooling circuit that the pressure-controlled valves opens or closes in a defined extent and thus the flow through the Radiator of the cylinder crankcase regulates.

Ein für die Ausbildung eines solchen Kühlkreises vorteilhaft einsetzbares Anschlusselement, das insbesondere außenseitig an einen Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine angeschlossen werden kann, weist mindestens ein zwei voneinander getrennte Strömungsräume ausbildendes (ein- oder mehrteiliges) Gehäuse auf, wobei ein erster der Strömungsräume mit mindestens zwei Einlassanschlüssen, die beide (insbesondere alternativ) mittels einer Vorrichtung zur Verhinderung eines Rückflusses absperrbar sind, und einem Auslassanschluss verbunden ist. Ein zweiter der Strömungsräume ist dagegen mit mindestens zwei Einlassanschlüssen, von denen einer mittels eines druckbetätigten Absperrelements absperrbar ist, und mindestens zwei Auslassanschlüssen verbunden. An advantageously usable for the formation of such a cooling circuit connection element which can be connected in particular to the outside of an internal combustion engine of the internal combustion engine, has at least one two separate flow chambers forming (one or more parts) housing, wherein a first of the flow spaces with at least two inlet ports, both (in particular alternatively) can be shut off by means of a device for preventing backflow, and is connected to an outlet port. On the other hand, a second of the flow spaces is connected to at least two inlet connections, one of which can be shut off by means of a pressure-actuated shut-off element, and at least two outlet connections.

Bei einem solchen Anschlusselement kann weiterhin bevorzugt in (oder zumindest in der Nähe von) zumindest einem der beiden mit dem zweiten Strömungsraum verbundenen Einlassanschlüsse ein Temperatursensor angeordnet sein. Hierbei kann es sich insbesondere um denjenigen Einlassanschluss handeln, der einen Kühlkanal des Zylinderkopfs des Verbrennungsmotors mit dem zweiten Strömungsraum verbindet. In such a connection element, a temperature sensor can furthermore preferably be arranged in (or at least in the vicinity of) at least one of the two inlet connections connected to the second flow space. This may in particular be that inlet connection which connects a cooling channel of the cylinder head of the internal combustion engine with the second flow chamber.

Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können. The indefinite articles ("a", "an", "an" and "an"), in particular in the patent claims and in the description generally describing the claims, are to be understood as such and not as number words. Corresponding to this concretized components are thus to be understood that they are present at least once and may be present more than once.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt jeweils schematisch: The present invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. In the drawings, each schematically shows:

1: eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Kühlsystem in einer schematischen Darstellung; 1 an internal combustion engine with a cooling system according to the invention in a schematic representation;

2: eine bauliche Umsetzung eines Teils des Kühlsystems der 1 in einer perspektivischen Ansicht; 2 : a structural implementation of a part of the cooling system of 1 in a perspective view;

3: in isolierter Darstellung das Anschlusselement des Kühlsystems gemäß der 2; 3 : in isolation, the connection element of the cooling system according to the 2 ;

4: eine Prinzipdarstellung eines ersten Strömungsraums des Anschlusselements gemäß der 3; 4 FIG. 2: a schematic representation of a first flow space of the connection element according to FIG 3 ;

5: eine Prinzipdarstellung eines zweiten Strömungsraums des Anschlusselements gemäß der 3; 5 FIG. 2: a schematic diagram of a second flow space of the connection element according to FIG 3 ;

6: die Durchströmung eines Teils des Kühlsystems gemäß der 1 in einem ersten Betriebszustand der betriebswarmen Brennkraftmaschine; 6 : the flow through a part of the cooling system according to 1 in a first operating state of the warm-running internal combustion engine;

7: die Durchströmung eines Teils des Kühlsystems gemäß der 1 in einem zweiten Betriebszustand der betriebswarmen Brennkraftmaschine; 7 : the flow through a part of the cooling system according to 1 in a second operating state of the warm operating internal combustion engine;

8: die Durchströmung des Kühlsystems gemäß der 1 in dem ersten und zweiten Betriebszustand der betriebswarmen Brennkraftmaschine; 8th : the flow through the cooling system according to 1 in the first and second operating states of the warm operating internal combustion engine;

9: eine nicht erfolgende Durchströmung des Kühlsystems gemäß der 1 in einer ersten Phase einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine; 9 : a non-passing through the cooling system according to the 1 in a first phase of a warm-up phase of the internal combustion engine;

10: die Durchströmung des Kühlsystems gemäß der 1 in einer zweiten Phase der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine; und 10 : the flow through the cooling system according to 1 in a second phase of the warm-up phase of the internal combustion engine; and

11: die Durchströmung des Kühlsystems gemäß der 1 in einer dritten Phase der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine. 11 : the flow through the cooling system according to 1 in a third phase of the warm-up phase of the internal combustion engine.

Die 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Kühlsystem, wobei neben dem Kühlsystem noch ein Verbrennungsmotor 10 der Brennkraftmaschine dargestellt ist. Der Verbrennungsmotor 10 kann als herkömmlicher Hubkolben-Verbrennungsmotor ausgeführt sein und umfasst dann ein Zylinderkurbelgehäuses 12, in dem eine Mehrzahl von Zylindern (nicht dargestellt) ausgebildet sind, in denen jeweils ein Kolben (nicht dargestellt) beweglich geführt ist. Ein Zylinderkopf 14 schließt das Zylinderkurbelgehäuses 12 und damit die Zylinder nach oben hin ab und umfasst weiterhin mindestens ein Einlass- sowie mindestens ein Auslassventil für jeden der Zylinder, durch die in bekannter Weise ein Gaswechsel in von den Zylindern und den Kolben ausgebildeten Brennräumen gesteuert wird. The 1 shows an internal combustion engine with a cooling system according to the invention, wherein in addition to the cooling system still an internal combustion engine 10 the internal combustion engine is shown. The internal combustion engine 10 can be designed as a conventional reciprocating internal combustion engine and then includes a cylinder crankcase 12 in which a plurality of cylinders (not shown) are formed, in each of which a piston (not shown) is movably guided. A cylinder head 14 closes the cylinder crankcase 12 and thus the cylinder from the top and further comprises at least one inlet and at least one exhaust valve for each of the cylinders, is controlled by the known manner, a gas exchange in combustion chambers formed by the cylinders and the piston.

Sowohl das Zylinderkurbelgehäuses 12 als auch der Zylinderkopf 14 werden mittels des Kühlsystems gekühlt, wozu diese Kühlkanäle 58, 60 aufweisen, die mit dem Kühlmittels des Kühlsystems gefüllt und von diesem zumindest temporär durchströmt werden. Die Kühlkanäle 58, 60 stellen demnach Kühler des Zylinderkurbelgehäuses 12 sowie des Zylinderkopfs 14 dar. Der (mindestens eine) Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 und der (mindestens eine) Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 sind parallel verlaufend ausgebildet und werden somit auch parallel von dem Kühlmittel durchströmt. Both the cylinder crankcase 12 as well as the cylinder head 14 are cooled by means of the cooling system, what these cooling channels 58 . 60 have, which are filled with the coolant of the cooling system and flows through this at least temporarily. The cooling channels 58 . 60 therefore provide radiator of the cylinder crankcase 12 as well as the cylinder head 14 dar. The (at least one) cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 and the (at least one) cooling channel 58 of the cylinder head 14 are formed to extend parallel and thus are also flowed through in parallel by the coolant.

Das Kühlsystem bildet einen ersten Kühlkreis und einen zweiten Kühlkreis aus, die in einem Abschnitt, nämlich insbesondere in dem von den Kühlkanälen 58, 60 des Verbrennungsmotors 10 ausgebildeten Abschnitt, integral ausgebildet sind. Demnach werden im Betrieb des Kühlsystems die Kühlkanäle 58, 60 des Verbrennungsmotors 10 zumindest teilweise durchströmt, unabhängig davon ob nur der erste oder der zweite oder beide Kühlkreise genutzt werden. The cooling system forms a first cooling circuit and a second cooling circuit, which in a section, namely in particular in that of the cooling channels 58 . 60 of the internal combustion engine 10 formed portion, are integrally formed. Accordingly, in the operation of the cooling system, the cooling channels 58 . 60 of the internal combustion engine 10 flows through at least partially, regardless of whether only the first or the second or both cooling circuits are used.

Der erste Kühlkreis umfasst weiterhin einen Umgebungswärmetauscher, der als sogenannter Hauptwasserkühler 16 vorgesehen ist, sowie eine erste, elektrisch angetriebene und hinsichtlich ihrer Förderleistung regelbare Pumpe 18, die stromab des Hauptwasserkühlers 16 angeordnet ist. Weiterhin ist ein Ausgleichsbehälter 20 vorgesehenen, der in einer Parallelschaltung zu dem Hauptwasserkühler 16 in den ersten Kühlkreis integriert ist. Die einzelnen Komponenten des ersten Kühlkreises sind über entsprechende Verbindungleitungen fluidleitend verbunden. The first cooling circuit further comprises an ambient heat exchanger, which serves as a so-called main water cooler 16 is provided, and a first, electrically driven and controllable in terms of their capacity pump 18 , which are downstream of the main water cooler 16 is arranged. Furthermore, a surge tank 20 provided in parallel with the main water cooler 16 integrated into the first cooling circuit. The individual components of the first cooling circuit are fluid-conductively connected via corresponding connection lines.

Der zweite Kühlkreis umfasst noch einen Heizungswärmetauscher 22, der ebenfalls einen Umgebungswärmetauscher darstellt, wobei mit diesem bedarfsweise ein Wärmeübergang von dem Kühlmittel auf Umgebungsluft, die für die Klimatisierung eines Innenraums eines von der Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, erfolgen kann. Weiterhin umfasst der zweite Kühlkreis eine zweite, elektrisch angetriebene und hinsichtlich ihrer Förderleistung regelbare Pumpe 24, die stromab des Heizungswärmetauschers 22 angeordnet ist. Auch die einzelnen Komponenten des zweiten Kühlkreises sind über entsprechende Verbindungsleitungen fluidleitend verbunden The second cooling circuit also comprises a heating heat exchanger 22 , which also represents an ambient heat exchanger, with this if necessary, a heat transfer from the coolant to ambient air, which is provided for the air conditioning of an interior of a motor vehicle driven by the internal combustion engine, can take place. Furthermore, the second cooling circuit comprises a second, electrically driven and adjustable in terms of their capacity pump 24 located downstream of the heater core 22 is arranged. The individual components of the second cooling circuit are fluid-conductively connected via corresponding connecting lines

Das Kühlsystem umfasst weiterhin noch einen Zwischenkühlkreis, der von dem integralen Abschnitt des ersten und zweiten Kühlkreis, einem weiteren Abschnitt des ersten Kühlkreises, einem weiteren Abschnitt des zweiten Kühlkreises sowie einem den ersten Kühlkreis und den zweiten Kühlkreis verbindenden Verbindungsabschnitt (mit entsprechenden Verbindungsleitungen) gebildet wird. Dabei geht, bezogen auf die Strömungsrichtung des Kühlmittels, der Verbindungsabschnitt stromab des Verbrennungsmotors 10 und stromauf des Hauptwasserkühlers 16 sowie des Ausgleichsbehälters 20 aus dem ersten Kühlkreis ab. Die Mündung des Verbindungsabschnitts ist stromab des Heizungswärmetauschers 22 und stromauf der Pumpe 24 (und damit auch stromauf des Verbrennungsmotors 10) in den zweiten Kühlkreis integriert. In den Verbindungsabschnitt des Zwischenkühlkreises ist ein weiterer Komponentenkühler in Form eines Motorölkühlers 26 integriert. Der Motorölkühler 26 dient im Betrieb der Brennkraftmaschine nach dem Erreichen des Betriebstemperaturbereichs einer Kühlung des zur Schmierung des Verbrennungsmotors 10 genutzten Motoröls. The cooling system further comprises an intermediate cooling circuit formed by the integral portion of the first and second cooling circuits, another section of the first cooling circuit, another section of the second cooling circuit, and a connecting section (with corresponding connection lines) connecting the first cooling circuit and the second cooling circuit , It goes, based on the flow direction of the coolant, the connecting portion downstream of the internal combustion engine 10 and upstream of the main water cooler 16 and the expansion tank 20 from the first cooling circuit. The mouth of the connection section is downstream of the heater core 22 and upstream of the pump 24 (and thus also upstream of the internal combustion engine 10 ) integrated into the second cooling circuit. In the connecting portion of the intermediate cooling circuit is another component cooler in the form of an engine oil cooler 26 integrated. The engine oil cooler 26 is used in the operation of the internal combustion engine after reaching the operating temperature range of a cooling of the lubrication of the internal combustion engine 10 used engine oil.

Zur Ausbildung des integralen Abschnitts des ersten und zweiten Kühlkreises ist ein Anschlusselement 28 vorgesehen, das in der 3 in isolierter Darstellung gezeigt ist. Von einem Gehäuse 30 des Anschlusselements 28, das für ein seitliches Anflanschen an den Verbrennungsmotor 10 vorgesehen ist, werden ein erster Strömungsraum 32 sowie ein zweiter Strömungsraum 34, die voneinander getrennt sind, ausgebildet. To form the integral portion of the first and second cooling circuits is a connection element 28 provided in the 3 shown in isolation. From a housing 30 of the connection element 28 , which is for a lateral flanging to the internal combustion engine 10 is provided, a first flow space 32 as well as a second flow space 34 , which are separated from each other, formed.

Wie sich auch aus den 4 und 5 ergibt, ist der erste Strömungsraum 32 mit zwei Einlassanschlüssen 36, 38 verbunden, von denen ein erster, der Einlassanschluss 36, als Zuleitung von Kühlmittel aus dem ersten Kühlkreis und der zweite, der Einlassanschluss 38, als Zuleitung von Kühlmittel aus dem zweiten Kühlkreis dient. Ein mit dem ersten Strömungsraum 32 verbundener Auslassanschluss 40 ist an einen Kühlkanal 62 des Verbrennungsmotors 10 angeschlossen. Dieser Kühlkanal 62 des Verbrennungsmotors 10 ist stromauf einer Verzweigung 64 vorgesehen, die einer Aufteilung des Kühlmittels auf die parallel verlaufenden Kühlkanäle 58, 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 sowie des Zylinderkopfs 14 dient. Innerhalb des ersten Strömungsraums 32 ist weiterhin eine Ventilklappe 42 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Druckdifferenz des aus dem ersten Kühlkreis sowie dem zweiten Kühlkreis in den ersten Strömungsraum 32 eintretenden Kühlmittels in Richtung des einen oder anderen Einlassanschlusses 36, 38 verschwenkt wird. As is clear from the 4 and 5 gives, is the first flow space 32 with two inlet connections 36 . 38 connected, of which a first, the inlet port 36 , as a supply of coolant from the first cooling circuit and the second, the inlet port 38 , Serves as a supply of coolant from the second cooling circuit. One with the first flow space 32 connected outlet port 40 is to a cooling channel 62 of the internal combustion engine 10 connected. This cooling channel 62 of the internal combustion engine 10 is upstream of a junction 64 provided, a division of the coolant to the parallel cooling channels 58 . 60 of the cylinder crankcase 12 as well as the cylinder head 14 serves. Within the first flow space 32 is still a valve flap 42 provided in dependence on the pressure difference of the first cooling circuit and the second cooling circuit in the first flow space 32 entering coolant in the direction of one or the other inlet port 36 . 38 is pivoted.

In den 1 und 6 bis 11 ist dargestellt, dass anstelle der Ventilklappe 42 auch zwei Rückschlagventile 44 eingesetzt werden können, von denen jeweils eines einem der zwei Einlassanschlüssen 36, 38 zugeordnet ist. In the 1 and 6 to 11 is shown that instead of the valve flap 42 also two check valves 44 can be used, each of which one of the two inlet ports 36 . 38 assigned.

Der zweite Strömungsraum 34 ist ebenfalls mit zwei Einlassanschlüssen 46, 48 fluidleitend verbunden, wobei ein erster, der Einlassanschluss 46, fluidleitend mit dem Kühlkanal 28 des Zylinderkurbelgehäuses 12 und der zweite, der Einlassanschluss 48, fluidleitend mit dem Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 verbunden ist. Dabei ist der mit dem Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 verbundene Einlassanschluss 46 mittels eines druckbetätigten Ventils 50 verschließbar. Das Ventil 50 umfasst einen Ventilkörper, der mittels eines vorgespannten Federelements in Richtung einer Mündungsöffnung dieses Einlassanschlusses 46 beaufschlagt ist. Weiterhin ist der zweite Strömungsraum 34 mit drei Auslassanschlüssen 52, 54, 56 fluidleitend verbunden, von denen ein erster, der Auslassanschluss 52, der Ableitung von Kühlmittel aus dem zweiten Strömungsraum 34 in den ersten Kühlkreis, ein zweiter, der Auslassanschluss 54, zur Ableitung von Kühlmittel aus dem zweiten Strömungsraum 34 in den zweiten Kühlkreis und der dritte, der Auslassanschluss 56, zur Ableitung von Kühlmittel in den den Motorölkühler 26 umfassenden Verbindungsabschnitt des Zwischenkühlkreises dient. The second flow space 34 is also with two inlet connections 46 . 48 fluidly connected, wherein a first, the inlet port 46 , fluid-conducting with the cooling channel 28 of the cylinder crankcase 12 and the second, the inlet port 48 , fluid-conducting with the cooling channel 58 of the cylinder head 14 connected is. It is the with the cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 connected inlet connection 46 by means of a pressure-operated valve 50 closable. The valve 50 comprises a valve body, which by means of a prestressed spring element in the direction of an orifice opening of this inlet port 46 is charged. Furthermore, the second flow space 34 with three outlet connections 52 . 54 . 56 fluidly connected, of which a first, the outlet port 52 , the discharge of coolant from the second flow space 34 in the first cooling circuit, a second, the outlet port 54 , for the discharge of coolant from the second flow space 34 in the second cooling circuit and the third, the outlet port 56 , for the discharge of coolant in the engine oil cooler 26 comprehensive connecting portion of the intermediate cooling circuit is used.

Das in den Zeichnungen dargestellten Kühlsystem kommt vollständig ohne temperaturgesteuerte Ventile aus. Eine Regelung der über die einzelnen Komponentenkühler und Wärmetauscher geführten Volumenströme des Kühlmittels und damit die entsprechenden Kühl- bzw. Wärmetauschleistungen wird ausschließlich über eine angepasste Leistungsregelung der beiden Pumpen 18, 24 erreicht. The cooling system shown in the drawings works completely without temperature-controlled valves. A regulation of the volume flows of the coolant conducted via the individual component coolers and heat exchangers and thus the corresponding cooling or heat exchange rates is exclusively achieved by means of an adapted power control of the two pumps 18 . 24 reached.

Die 6 und 7 zeigen Möglichkeiten zur Regelung der die Kühlleistung des Zylinderkurbelgehäuses 12 und des Zylinderkopfs 14 durchströmenden Volumenströme des Kühlmittels. Das druckbetätigte Ventil 50 in dem zweiten Strömungsraum 34 des Anschlusselements 28 öffnet den mit dem Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 verbundenen Einlassanschluss 46 beispielsweise erst bei einer Druckdifferenz von ca. 200 mbar. Ein solcher Überdruck in dem Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 kann beispielsweise dann erreicht werden, wenn der Volumenstrom des Kühlmittels durch den Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 mindestens 15 l/min beträgt. In der 6 ist beispielsweise dargestellt, dass ein solcher Volumenstrom durch den Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 von bis zu 15 l/min durch einen kombinierten Betrieb beider Pumpen 18, 24 erreicht werden kann. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der größere Anteil des Volumenstroms durch die Förderleistung der Pumpe 18 des ersten Kühlkreises erreicht wird. Möglich kann aber auch sein, den gesamten Volumenstrom des Kühlmittels durch den Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 ausschließlich durch den Betrieb einer der beiden Pumpen 18, 24 zu erreichen. Wird dagegen ein Volumenstrom durch den Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 von 15 l/min überschritten, öffnet das druckbetätigte Ventil 50 und ermöglicht somit, dass auch der Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 von dem Kühlmittel durchströmt wird. Dieser Volumenstrom des Kühlmittels durch den Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 kann insbesondere kleiner sein als der Volumenstrom des Kühlmittels durch den Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14. In der 7 ist dargestellt, dass der gesamte Volumenstrom durch den Verbrennungsmotor 10 in etwa zur Hälfte jeweils von den beiden Pumpen erzeugt wird. Eine beliebige andere Aufteilung ist durch eine entsprechende Ansteuerung der Pumpen 18, 24 möglich. The 6 and 7 show ways to control the cooling capacity of the cylinder crankcase 12 and the cylinder head 14 flowing through the flow of coolant. The pressure operated valve 50 in the second flow space 34 of the connection element 28 opens the one with the cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 connected inlet port 46 for example, only at a pressure difference of about 200 mbar. Such overpressure in the cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 can be achieved, for example, when the volume flow of the coolant through the cooling channel 58 of the cylinder head 14 at least 15 l / min. In the 6 For example, it is shown that such a volume flow through the cooling channel 58 of the cylinder head 14 of up to 15 l / min by a combined operation of both pumps 18 . 24 can be achieved. It can be provided in particular that the greater part of the volume flow through the delivery rate of the pump 18 of the first cooling circuit is reached. But it may also be possible, the entire volume flow of the coolant through the cooling channel 58 of the cylinder head 14 solely by the operation of one of the two pumps 18 . 24 to reach. If, however, a volume flow through the cooling channel 58 of the cylinder head 14 exceeded 15 l / min, the pressure-operated valve opens 50 and thus allows that also the cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 is flowed through by the coolant. This volume flow of the coolant through the cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 in particular be smaller than the volume flow of the coolant through the cooling channel 58 of the cylinder head 14 , In the 7 is shown that the total volume flow through the internal combustion engine 10 in about half of each of the two pumps is generated. Any other division is by a corresponding control of the pump 18 . 24 possible.

Insbesondere kann vorgesehen sein, eine Regelung der Pumpe 18 des ersten Kühlkreises in Abhängigkeit von der Temperatur des aus dem Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 austretenden Kühlmittels vorzunehmen. Dazu ist in dem mit dem Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 verbundenen Einlassanschluss 48 des Anschlusselements 28 ein Temperatursensor (nicht dargestellt) integriert. Dessen Messsignal kann an eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise eine zentrale Motorsteuerung der Brennkraftmaschine, übertragen werden, die in Abhängigkeit von diesem Messsignal die Pumpe 18 des ersten Kühlkreises ansteuert. Die Förderleistung der Pumpe 18 des ersten Kühlkreises kann somit kontinuierlich derart angepasst werden, dass sich das aus dem Kühlkanal 58 des Zylinderkopfs 14 austretende Kühlmittel und damit auch der Zylinderkopf 14 selbst in einem definierten Betriebstemperaturbereich befindet. Ob gleichzeitig auch das Zylinderkurbelgehäuse 12 – und wenn ja, mit welchem Volumenstrom – von dem Kühlmittel durchströmt wird und somit eine Kühlung des Zylinderkurbelgehäuses 12 erfolgen soll, kann dann beispielsweise ausschließlich mittels einer entsprechenden, die Regelung der Pumpe 18 des ersten Kühlkreises überlagernden Regelung der Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises erfolgen. Dazu kann ein Temperatursensor (nicht dargestellt) in dem mit dem Kühlkanal 60 des Zylinderkurbelgehäuses 12 verbundenen Einlassanschluss 46 des Anschlusselements 28 vorgesehen sein, dessen Messsignal an eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt), insbesondere die Motorsteuerung der Brennkraftmaschine, übertragen wird, die daraufhin eine entsprechende Ansteuerung der Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises vornimmt. In particular, it can be provided, a regulation of the pump 18 of the first cooling circuit as a function of the temperature of the cooling channel 58 of the cylinder head 14 Make escaping coolant. This is in the with the cooling channel 58 of the cylinder head 14 connected inlet port 48 of the connection element 28 a temperature sensor (not shown) integrated. Its measuring signal can be transmitted to a control device (not shown), for example a central engine control of the internal combustion engine, which in dependence on this measuring signal the pump 18 the first cooling circuit controls. The delivery rate of the pump 18 of the first cooling circuit can thus be continuously adjusted such that the out of the cooling channel 58 of the cylinder head 14 escaping coolant and thus the cylinder head 14 even in a defined operating temperature range. Whether at the same time the cylinder crankcase 12 - And if so, with what volume flow - is flowed through by the coolant and thus a cooling of the cylinder crankcase 12 should be done, then, for example, only by means of a corresponding, the regulation of the pump 18 of the first cooling circuit superimposed control of the pump 24 take place of the second cooling circuit. For this purpose, a temperature sensor (not shown) in the with the cooling channel 60 of the cylinder crankcase 12 connected inlet port 46 of the connection element 28 be provided, the measurement signal to a control device (not shown), in particular the engine control of the internal combustion engine, is transmitted, which then a corresponding control of the pump 24 the second cooling circuit makes.

Eine solcher Betrieb des Kühlsystems ist insbesondere nach dem Erreichen eines definierten, für den Dauerbetrieb vorgesehenen Betriebstemperaturbereichs der Brennkraftmaschine sinnvoll. Die 8 verdeutlicht noch einmal die dann erfolgende Durchströmung des ersten und des zweiten Kühlkreises sowie des Zwischenkühlkreises. Such an operation of the cooling system makes sense in particular after reaching a defined, intended for continuous operation operating temperature range of the internal combustion engine. The 8th clarifies once again the then taking place flow through the first and the second cooling circuit and the intermediate cooling circuit.

Eine Regelung der Kühlleistung des Motorölkühlers 26 und damit der Temperatur des Motoröls bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine in ihrem Betriebstemperaturbereich kann infolge der gewählten Ausgestaltung des Zwischenkühlkreises insbesondere durch eine entsprechende Regelung der Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises erreicht werden. Beispielsweise können für den Betrieb der Brennkraftmaschine in ihrem Betriebstemperaturbereich Grenzvolumenströme für die Durchströmung des Motorölkühlers 26 von 1,5 l/min und 8 l/min vorgesehen sein. A regulation of the cooling capacity of the engine oil cooler 26 and thus the temperature of the engine oil during operation of the internal combustion engine in its operating temperature range can, due to the selected configuration of the intermediate cooling circuit in particular by a corresponding control of the pump 24 of the second cooling circuit can be achieved. For example, for the operation of the internal combustion engine in its operating temperature range, boundary volume flows for the flow through the engine oil cooler 26 of 1.5 l / min and 8 l / min.

Ein Betrieb des Kühlsystems, bei dem der erste und der zweite Kühlkreis sowie der Zwischenkühlkreis von dem Kühlmittel durchströmt werden, kann weiterhin auch zur Entlüftung nach einer Neu- oder Wiederbefüllung des Kühlsystems, die beispielsweise im Rahmen der Neuherstellung oder einer Wartung der Brennkraftmaschine erfolgt sein kann, genutzt werden. Durch das Umwälzen des Kühlmittels wird Luft, die sich noch innerhalb des Kühlsystems befindet, mitgenommen und nach und nach zu dem Ausgleichsbehälter 20 gefördert, in dem diese aus dem Kühlmittel abgeschieden wird. Da beide Pumpen 18, 24 des Kühlsystems elektrisch angetrieben und geregelt sind, kann das Umwälzen des Kühlmittels in dem Kühlsystem auch ohne einen Betrieb des Verbrennungsmotors 10 erfolgen. An operation of the cooling system, in which the first and the second cooling circuit and the intermediate cooling circuit are flowed through by the coolant, can also be used for venting after a new or refilling of the cooling system, which may be done for example in the context of the new production or maintenance of the internal combustion engine , be used. By circulating the coolant, air that is still within the cooling system is taken along and gradually to the surge tank 20 promoted, in which it is separated from the coolant. Because both pumps 18 . 24 the cooling system are electrically driven and regulated, the circulation of the coolant in the cooling system without an operation of the internal combustion engine 10 respectively.

Die 9 bis 11 zeigen dagegen einen Betrieb des Kühlsystems in einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine, d.h. in einem Betrieb (insbesondere nach einem Kaltstart) mit noch nicht erreichtem Betriebstemperaturbereich. Vorgesehen ist, dass dann entweder keine oder lediglich die Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises betrieben wird. Dadurch ergibt sich ein im Kühlsystem ruhendes Kühlmittel beziehungsweise eine Zirkulation von Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreis sowie in dem Zwischenkühlkreis, nicht jedoch in dem ersten Kühlkreis. Der Nichtbetrieb der Pumpe 18 des ersten Kühlkreises in Verbindung mit dem daraus resultierenden Verschließen des den ersten Kühlkreis mit dem ersten Strömungsraum 32 des Anschlusselements 28 verbindenden Einlassanschluss 36 durch die Ventilklappe 42 (bzw. das entsprechende Rückschlagventil 44) verhindert bei einem Betrieb der Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises wirkungsvoll eine Durchströmung des Hauptwasserkühler 16 sowie des Ausgleichsbehälters 20 und damit eine innerhalb der Warmlaufphase unerwünschte Kühlung des Kühlmittels durch diese Komponenten. The 9 to 11 In contrast, show an operation of the cooling system in a warm-up phase of the internal combustion engine, ie in one operation (especially after a cold start) with not yet reached operating temperature range. It is envisaged that then either no or only the pump 24 of the second cooling circuit is operated. This results in a cooling medium resting in the cooling system or a circulation of coolant in the second cooling circuit and in the intermediate cooling circuit, but not in the first cooling circuit. Non-operation of the pump 18 the first cooling circuit in conjunction with the resulting closure of the first cooling circuit with the first flow space 32 of the connection element 28 connecting inlet connection 36 through the valve flap 42 (or the corresponding check valve 44 ) prevents operation of the pump 24 the second cooling circuit effectively a flow through the main water cooler 16 and the expansion tank 20 and thus an undesirable during the warm-up phase cooling of the coolant through these components.

Dabei ist die Warmlaufphase in mindestens zwei, vorzugsweise drei Phasen unterteilt. In einer ersten, sich direkt an den Kaltstart anschließenden Phase (vgl. 9) kann vorgesehen sein, keine der Pumpen 18, 24 zu betreiben, wodurch das Kühlmittel im gesamten Kühlsystem weitgehend ruht. Dadurch kann eine besonders schnelle Erwärmung des Zylinderkopfs 14 und auch des Zylinderkurbelgehäuses 12 durch die Abwärme der in den Brennräumen des Verbrennungsmotors 10 ablaufenden Verbrennungsprozesse erreicht werden. The warm-up phase is divided into at least two, preferably three phases. In a first phase directly following the cold start (cf. 9 ) may be provided, none of the pumps 18 . 24 to operate, whereby the coolant in the entire cooling system largely rests. This can be a particularly rapid heating of the cylinder head 14 and also the cylinder crankcase 12 due to the waste heat in the combustion chambers of the internal combustion engine 10 ongoing combustion processes can be achieved.

Kurz darauf kann in einer zweiten Phase (vgl. 10) die Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises mit einer relativ geringen Förderleistung in Betrieb genommen werden. Dadurch soll ein geringer Volumenstrom des Kühlmittels durch den Zylinderkopf 14 erreicht werden, wodurch lokale Überhitzungen des Zylinderkopfs 14 vermieden werden. Ein Volumenstrom des Kühlmittels durch das Zylinderkurbelgehäuse 12 ist in dieser Phase nicht vorgesehen. Shortly afterwards, in a second phase (cf. 10 ) the pump 24 of the second cooling circuit with a relatively low flow rate be put into operation. As a result, a small volume flow of the coolant through the cylinder head 14 be achieved, reducing local overheating of the cylinder head 14 be avoided. A volume flow of the coolant through the cylinder crankcase 12 is not planned at this stage.

Sobald für den Zylinderkopf 14 eine definierte minimale Grenztemperatur erreicht wurde, was durch die Messung der Temperatur des aus den Kühlkanälen des Zylinderkopfs 14 austretenden Kühlmittels bestimmt werden kann, kann die dritte Phase (vgl. 11) der Warmlaufphase eingeleitet werden, die sich von der zweiten Phase durch eine höhere Förderleistung der Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises unterscheidet. In dieser Phase kann insbesondere vorgesehen sein, nach dem Erreichen der minimalen Grenztemperatur für den Zylinderkopf 14 einen definierten Betriebstemperaturbereich für das Motoröl möglichst schnell zu erreichen. Dazu wird mit dem im Vergleich zur zweiten Phase dann größeren Volumenstrom des Kühlmittels zunehmend Wärmeenergie, die das Kühlmittel in dem Zylinderkopf 14 aufnimmt, in dem Motorölkühler 26 an das Motoröl abgegeben. Auch in dieser Phase kann vorgesehen sein, dass keine Durchströmung des Zylinderkurbelgehäuses 12 mit dem Kühlmittel erfolgt. Once for the cylinder head 14 a defined minimum limit temperature has been reached, which is determined by measuring the temperature of the cooling passages of the cylinder head 14 leaking coolant can be determined, the third phase (see. 11 ) of the warm-up phase can be initiated, which differs from the second phase by a higher capacity of the pump 24 of the second cooling circuit. In this phase can be provided in particular, after reaching the minimum limit temperature for the cylinder head 14 reach a defined operating temperature range for the engine oil as quickly as possible. For this purpose, with the then in comparison to the second phase then larger volume flow of the coolant increasingly heat energy, which is the coolant in the cylinder head 14 in the engine oil cooler 26 delivered to the engine oil. Also in this phase can be provided that no flow through the cylinder crankcase 12 with the coolant.

Ein Betrieb des Kühlsystems gemäß dieser dritten Phase kann auch nach dem Erreichen des Betriebstemperaturbereichs der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, wenn der Verbrennungsmotor 10 über einen längeren Zeitraum mit sehr niedriger Leistung betrieben wird. Dadurch kann ein zu starkes Absinken der Temperatur des Motoröls verhindert werden. An operation of the cooling system according to this third phase may also be provided after reaching the operating temperature range of the internal combustion engine when the internal combustion engine 10 operated over a longer period of time with very low power. As a result, an excessive drop in the temperature of the engine oil can be prevented.

Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass Wärmeenergie, die in einem in den Zeichnungen nicht dargestellten, in das Kühlsystem und insbesondere in den zweiten Kühlkreis und/oder den Zwischenkühlkreis integrierten Wärmespeicher gespeichert ist (und die beispielsweise in oder kurz nach einem vorherigen Betrieb der Brennkraftmaschine in dem Wärmespeicher gespeichert wurde), an das Kühlmittel abgegeben wird. Um eine Verteilung dieser zuvor gespeicherten Wärmeenergie in dem zweiten Kühlkreis und dem Zwischenkühlkreises zu erreichen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass ein solches Entladen des Wärmespeichers mit einem Betrieb der Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises mit zumindest relativ niedriger Förderleistung kombiniert wird. Somit kann insbesondere vorgesehen sein, ein Entladen eines Wärmespeichers in die zuvor beschriebene zweite Phase der Warmlaufphase zu integrieren. Gegebenenfalls kann dann auf die zuvor beschriebene erste Phase verzichtet werden, wodurch die zweite Phase mit dem Entladen des Wärmespeichers zur ersten Phase der Warmlaufphase würde. Furthermore, it can also be provided that heat energy stored in a heat accumulator, not shown in the drawings, which is integrated in the cooling system and in particular in the second cooling circuit and / or the intermediate cooling circuit (and which, for example, in or shortly after a previous operation of the internal combustion engine) the heat storage was stored), is discharged to the coolant. In order to achieve a distribution of these previously stored heat energy in the second cooling circuit and the intermediate cooling circuit, it can preferably be provided that such a discharge of the heat accumulator with an operation of the pump 24 the second cooling circuit is combined with at least relatively low flow rate. Thus, it can be provided in particular to integrate a discharge of a heat accumulator in the previously described second phase of the warm-up phase. If appropriate, the first phase described above can then be dispensed with, whereby the second phase with the discharge of the heat accumulator would become the first phase of the warm-up phase.

Sofern ein solcher Wärmespeicher in das Kühlsystem und insbesondere in den zweiten Kühlkreis und/oder den Zwischenkühlkreis integriert ist, kann vorgesehen sein, nach dem Beenden des Betriebs der Brennkraftmaschine (insbesondere wenn diese während des Betriebs ihren Betriebstemperaturbereich erreicht hatte) die Pumpen 18, 24 und insbesondere die Pumpe 24 des zweiten Kühlkreises noch einen definierten Zeitraum nachlaufen zu lassen. Dadurch wird ermöglicht, die in dem Kühlmittel und in den im Betrieb der Brennkraftmaschine von dem Kühlmittel gekühlten Komponenten noch vorhandene Wärmeenergie so weit wie möglich auf den Wärmespeicher zu übertragen, um diesen wieder aufzuladen. If such a heat accumulator is integrated into the cooling system and in particular into the second cooling circuit and / or the intermediate cooling circuit, it may be provided after the operation of the internal combustion engine has ended (in particular if this has reached its operating temperature range during operation) the pumps 18 . 24 and especially the pump 24 the second cooling circuit to run for a defined period of time. This makes it possible to transfer the heat energy remaining in the coolant and in the operation of the internal combustion engine cooled by the coolant components as much as possible to the heat storage in order to recharge it.

Neben den gezeigten und beschriebenen Komponentenkühlern kann das Kühlsystem noch weitere Komponentenkühler umfassen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Getriebeölkühler, einen Kühler für einen Abgasturbolader, einen Ladeluftkühler und/oder einen Kühler für eine Abgasrückführung sein. In addition to the component coolers shown and described, the cooling system may include other component coolers. This may be, for example, a transmission oil cooler, a cooler for an exhaust gas turbocharger, a charge air cooler and / or a cooler for exhaust gas recirculation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10
Verbrennungsmotor internal combustion engine
12 12
Zylinderkurbelgehäuse cylinder crankcase
14 14
Zylinderkopf cylinder head
16 16
Hauptwasserkühler Main water cooler
18 18
Pumpe des ersten Kühlkreises Pump of the first cooling circuit
20 20
Ausgleichsbehälter surge tank
22 22
Heizungswärmetauscher Heater core
24 24
Pumpe des zweiten Kühlkreises Pump of the second cooling circuit
26 26
Motorölkühler Engine oil cooler
28 28
Anschlusselement connecting element
30 30
Gehäuse casing
32 32
erster Strömungsraum des Anschlusselements first flow space of the connection element
34 34
zweiter Strömungsraum des Anschlusselements second flow space of the connection element
36 36
erster Auslassanschluss des ersten Strömungsraums first outlet port of the first flow space
38 38
zweiter Auslassanschluss des ersten Strömungsraums second outlet port of the first flow space
40 40
Einlassanschluss des ersten Strömungsraums Inlet port of the first flow space
42 42
Ventilklappe valve flap
44 44
Rückschlagventile check valves
46 46
erster Einlassanschluss des zweiten Strömungsraums first inlet port of the second flow space
48 48
zweiter Einlassanschluss des zweiten Strömungsraums second inlet port of the second flow space
50 50
Ventil Valve
52 52
erster Auslassanschluss des zweiten Strömungsraums first outlet port of the second flow space
54 54
zweiter Auslassanschluss des zweiten Strömungsraums second outlet port of the second flow space
56 56
dritter Auslassanschluss des zweiten Strömungsraums third outlet port of the second flow space
58 58
Kühlkanal des Zylinderkopfs Cooling channel of the cylinder head
60 60
Kühlkanal des Zylinderkurbelgehäuses Cooling channel of the cylinder crankcase
62 62
Kühlkanal des Verbrennungsmotors Cooling channel of the internal combustion engine
64 64
Verzweigung branch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010044167 A1 [0004, 0014] DE 102010044167 A1 [0004, 0014]
  • DE 10342935 A1 [0005, 0005, 0005] DE 10342935 A1 [0005, 0005, 0005]
  • DE 19906523 A1 [0006] DE 19906523 A1 [0006]

Claims (15)

Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem einen Komponentenkühler, einen Umgebungswärmetauscher und eine Pumpe (18) umfassenden ersten Kühlkreis und einem einen Komponentenkühler und eine Pumpe (24) umfassenden zweiten Kühlkreis, wobei die Kühlkreise in zumindest einem Abschnitt integral ausgebildet sind und in den Kühlkreisen ein zur Förderung durch die Pumpen (18, 24) vorgesehenes Kühlmittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen regelbar ausgebildet sind und eine Regelung der durch den oder die Komponentenkühler strömenden Volumenströme des Kühlmittels mittels eines angepassten Betriebs der Pumpen (18, 24) erfolgt. Cooling system for an internal combustion engine with a component cooler, an ambient heat exchanger and a pump ( 18 ) comprising a first cooling circuit and a component cooler and a pump ( 24 ), wherein the cooling circuits are integrally formed in at least a portion and in the cooling circuits for pumping through the pump ( 18 . 24 ) provided coolant is provided, characterized in that the pumps are designed controllable and a control of the flowing through the one or more component radiators volume flows of the coolant by means of an adapted operation of the pump ( 18 . 24 ) he follows. Kühlsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen (18, 24) elektromotorisch antreibbar sind. Cooling system according to claim 1, characterized in that the pumps ( 18 . 24 ) are driven by electric motor. Kühlsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Komponentenkühler in dem integralen Abschnitt der Kühlkreise angeordnet ist. Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that a component cooler is arranged in the integral section of the cooling circuits. Kühlsystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Komponentenkühler einen ersten Teilkomponentenkühler und einen zweiten Teilkomponentenkühler umfasst, die parallel geschaltet sind. Cooling system according to claim 3, characterized in that the component cooler comprises a first Teilkomponentenkühler and a second Teilkomponentenkühler, which are connected in parallel. Kühlsystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom durch den ersten Teilkomponentenkühler mittels eines druckgesteuerten Ventils (50) in Abhängigkeit von dem Volumenstrom durch den zweiten Teilkomponentenkühler regelbar ist. Cooling system according to claim 4, characterized in that the volume flow through the first Teilkomponentenkühler means of a pressure-controlled valve ( 50 ) is controllable in dependence on the volume flow through the second Teilkomponentenkühler. Kühlsystem gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkomponentenkühler einen Kühler eines Zylinderkurbelgehäuses (12) und der zweite Teilkomponentenkühler einen Kühler eines Zylinderkopfs (14) eines Verbrennungsmotors (10) der Brennkraftmaschine umfasst. Cooling system according to claim 4 or 5, characterized in that the first Teilkomponentenkühler a cooler of a cylinder crankcase ( 12 ) and the second Teilkomponentenkühler a cooler of a cylinder head ( 14 ) of an internal combustion engine ( 10 ) of the internal combustion engine. Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Vermeidung eines Rückflusses des Kühlmittels aus dem integralen Abschnitt in die Kühlkreise.  Cooling system according to one of the preceding claims, characterized by means for preventing backflow of the coolant from the integral section into the cooling circuits. Kühlsystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in den zweiten Kühlkreis integrierten Heizungswärmetauscher (22). Cooling system according to one of the preceding claims, characterized by a heating heat exchanger integrated in the second cooling circuit ( 22 ). Kühlsystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die Kühlkreise verbindenden Verbindungsabschnitt mit einem Komponentenkühler.  Cooling system according to one of the preceding claims, characterized by a connecting portion connecting the cooling circuits with a component cooler. Kühlsystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen parallel zu dem Umgebungswärmetauscher in den ersten Kühlkreis integrierten Ausgleichsbehälter (20). Cooling system according to one of the preceding claims, characterized by an expansion tank integrated in the first cooling circuit parallel to the ambient heat exchanger ( 20 ). Verfahren zum Betrieb einer ein Kühlsystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche aufweisenden Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine ausschließlich die Pumpe (24) des zweiten Kühlkreises betrieben wird. Method for operating an internal combustion engine having a cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that in a warm-up phase of the internal combustion engine only the pump ( 24 ) of the second cooling circuit is operated. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Phase der Warmlaufphase die Pumpe (24) mit einer relativ niedrigen Leistung und in einer zweiten Phase der Warmlaufphase mit einer relativ hohen Leistung betrieben wird. A method according to claim 11, characterized in that in a first phase of the warm-up phase, the pump ( 24 ) is operated at a relatively low power and in a second phase of the warm-up phase with a relatively high power. Verfahren zum Betrieb einer ein Kühlsystem gemäß Anspruch 5 oder eines von Anspruch 5 abhängigen Anspruchs aufweisenden Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleistung der Pumpe (18) des ersten Kühlkreises anhand der Temperatur des Kühlmittels am Ausgang des zweiten Teilkomponentenkühlers geregelt wird und ein Volumenstrom durch den ersten Teilkomponentenkühler mittels eines angepassten Betriebs der Pumpe (24) des zweiten Kühlkreises geregelt wird. Method for operating an internal combustion engine having a cooling system according to Claim 5 or Claim 5, characterized in that the delivery rate of the pump ( 18 ) of the first cooling circuit is controlled on the basis of the temperature of the coolant at the outlet of the second Teilkomponentenkühlers and a volume flow through the first Teilkomponentenkühler means of an adapted operation of the pump ( 24 ) of the second cooling circuit is controlled. Verfahren zum Betrieb einer ein Kühlsystem gemäß Anspruch 10 aufweisenden Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem Befüllen des Kühlsystems mit dem Kühlmittel die Pumpe (18) des ersten Teilkühlkreises in Verbindung mit einem Nichtbetrieb eines Verbrennungsmotors (10) der Brennkraftmaschine betrieben wird. Method for operating an internal combustion engine having a cooling system according to claim 10, characterized in that during or after filling of the cooling system with the coolant the pump ( 18 ) of the first partial cooling circuit in conjunction with a non-operation of an internal combustion engine ( 10 ) of the internal combustion engine is operated. Anschlusselement (28) mit einem mindestens zwei voneinander getrennte Strömungsräume (32, 34) ausbildenden Gehäuse (30), wobei – ein erster Strömungsraum (32) mit mindestens zwei Einlassanschlüssen (36, 38), die mittels einer Vorrichtung zur Verhinderung eines Rückflusses absperrbar sind, und einem Auslassanschluss (40) verbunden ist und – ein zweiter Strömungsraum (34) mit mindestens zwei Einlassanschlüssen (46, 48), von denen mindestens einer mittels eines druckbetätigten Ventils (50) absperrbar ist, und mindestens zwei Auslassanschlüssen (52, 54) verbunden ist. Connection element ( 28 ) with at least two separate flow spaces ( 32 . 34 ) forming housing ( 30 ), wherein - a first flow space ( 32 ) with at least two inlet connections ( 36 . 38 ), which can be shut off by means of a device for preventing backflow, and an outlet port ( 40 ) and - a second flow space ( 34 ) with at least two inlet connections ( 46 . 48 ), at least one of which by means of a pressure-actuated valve ( 50 ) and at least two outlet ports ( 52 . 54 ) connected is.
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