DE102014221073B3 - A vehicle powertrain for a motor vehicle and method for reducing pressure spikes in a vehicle powertrain cooling circuit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug – mit einem Antriebsmotor; – mit einem Kühlkreislauf zur Wärmeabfuhr aus dem Antriebsmotor; – mit einer Kühlmediumpumpe zum Umwälzen eines Kühlmediums in dem Kühlkreislauf; wobei – die Kühlmediumpumpe mit variabler Drehzahl durch den Antriebsmotor oder einen anderen Motor antreibbar ist; – mit einem hydrodynamischen Retarder, umfassend ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar ist, um in einem Zustand des Bremsbetriebs mittels einer hydrodynamischen Kühlkreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Bremsmoment vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen, und vom Arbeitsmedium entleerbar ist, um in einem Zustand des Nicht-Bremsbetriebs die Bremsmomentübertragung zu unterbrechen; wobei – der hydrodynamische Retarder mit seinem Arbeitsraum in den Kühlkreislauf integriert ist und das Kühlmedium das Arbeitsmedium ist; – mit einer am Kühlkreislauf angeschlossenen Druckentlastungseinrichtung. Der erfindungsgemäße Fahrzeugantriebsstrang ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckentlastungseinrichtung eine Steuervorrichtung zugeordnet ist, die eingerichtet ist, die Druckentlastungseinrichtung in Abhängigkeit der Drehzahl der Kühlmediumpumpe zu schalten.The invention relates to a vehicle drive train for a motor vehicle - with a drive motor; - With a cooling circuit for heat dissipation from the drive motor; - With a cooling medium pump for circulating a cooling medium in the cooling circuit; wherein - the variable speed cooling medium pump is drivable by the drive motor or another motor; - With a hydrodynamic retarder, comprising a bladed primary and a bladed secondary, which together form a torus-shaped working space which can be filled with a working fluid to in a state of braking operation by means of a hydrodynamic cooling circuit flow of the working fluid in the working space braking torque from the primary to the secondary transferred and emptied of the working medium to interrupt the brake torque transmission in a state of non-braking operation; wherein - the hydrodynamic retarder is integrated with its working space in the cooling circuit and the cooling medium is the working medium; - With a pressure relief device connected to the cooling circuit. The vehicle drive train according to the invention is characterized in that the pressure relief device is associated with a control device which is adapted to switch the pressure relief device in dependence on the rotational speed of the coolant pump.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Reduzierung von Druckspitzen in einem Kühlkreislauf eines Fahrzeugantriebsstrangs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The present invention relates to a vehicle drive train for a motor vehicle and a method for reducing pressure spikes in a cooling circuit of a vehicle drive train according to the preambles of the independent claims.
Gattungsgemäße Fahrzeugantriebsstränge weisen einen Kühlkreislauf auf, in welchem ein Kühlmedium mittels einer Kühlmediumpumpe umgewälzt wird. Das Kühlmedium nimmt Wärme aus zu kühlenden Aggregaten, beispielsweise dem Antriebsmotor des Fahrzeugantriebsstrangs, auf und gibt diese Wärme an einer anderen Stelle über einen Kühler, in der Regel Fahrzeugkühler genannt, ab. Bei gattungsgemäßen Fahrzeugantriebssträngen ist ferner ein hydrodynamischer Retarder in den Kühlkreislauf integriert, dessen Arbeitsmedium das Kühlmedium ist. Ein solcher hydrodynamischer Retarder weist ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad auf, wobei die beiden Schaufelräder einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, der mit dem Arbeitsmedium befüllbar ist, um in einem Zustand des Bremsbetriebs mittels einer hydrodynamischen Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Bremsmoment vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen und dadurch das Primärrad abzubremsen. Im Nicht-Bremsbetrieb hingegen wird der Arbeitsraum vom Arbeitsmedium entleert, vollständig oder bis auf eine vorgegebene Restarbeitsmediummenge, um die Bremsmomentübertragung und damit das Abbremsen des Primärrades zu unterbrechen. Dadurch, dass das Arbeitsmedium zugleich das Kühlmedium ist und somit der Kühlkreislauf sozusagen einen externen Arbeitsmediumkreislauf des hydrodynamischen Retarders darstellt, wird die beim Bremsbetrieb im Arbeitsraum erzeugte Wärme sofort mit dem Kühlmedium aus dem Arbeitsraum in den Kühlkreislauf abgeleitet und dort über den wenigstens einen Kühler abgeführt.Generic vehicle drive trains have a cooling circuit in which a cooling medium is circulated by means of a cooling medium pump. The cooling medium absorbs heat from units to be cooled, for example the drive motor of the vehicle drive train, and releases this heat at another location via a radiator, generally called a vehicle radiator. In generic vehicle drive trains a hydrodynamic retarder is further integrated into the cooling circuit, the working medium is the cooling medium. Such a hydrodynamic retarder has a bladed primary wheel and a bladed secondary wheel, wherein the two paddle wheels form a toroidal working space, which can be filled with the working medium, in a state of braking operation by means of a hydrodynamic circulation flow of the working medium in the working space braking torque from the primary to the secondary to transfer and thereby decelerate the primary wheel. In non-braking operation, however, the working space is emptied from the working fluid, completely or up to a predetermined amount of residual working fluid to interrupt the braking torque transmission and thus the deceleration of the primary wheel. Characterized in that the working fluid is also the cooling medium and thus the cooling circuit, so to speak an external working medium circuit of the hydrodynamic retarder, the heat generated during braking operation in the working space is immediately derived with the cooling medium from the working space in the cooling circuit and discharged there via the at least one cooler.
Nachteilig bei solchen in den Kühlkreislauf integrierten hydrodynamischen Retardern ist, dass diese unerwünschte Druckspitzen im Kühlkreislauf erzeugen können. So schiebt nämlich der hydrodynamische Retarder beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nicht-Bremsbetrieb zur Entleerung seines Arbeitsraumes das in ihm befindliche Kühlmedium aus dem Arbeitsraum in den „externen” Kühlkreislauf, wodurch die im Kühlkreislauf umlaufende Kühlmediummenge kurzzeitig erhöht wird, was, aufgrund dessen, dass der Kühlkreislauf in der Regel ein geschlossenes druckdichtes System darstellt, zu einer Druckspitze führt. Selbst wenn der Gesamtdruck im Kühlkreislauf nicht merklich ansteigt, so werden zumindest lokale Druckspitzen erzeugt. Eine solche Druckspitze führt zu unerwünschten Belastungen der Leitungen und Aggregate im Kühlkreislauf.A disadvantage of such incorporated in the cooling circuit hydrodynamic retarders is that they can produce undesirable pressure peaks in the cooling circuit. So pushes namely the hydrodynamic retarder at the transition from braking operation to non-braking operation to empty his workspace, the cooling medium in it from the working space in the "external" cooling circuit, whereby the circulating in the cooling circuit coolant amount is increased briefly, which, due to the fact that the Cooling circuit usually represents a closed pressure-tight system, leading to a pressure peak. Even if the total pressure in the cooling circuit does not rise appreciably, at least local pressure peaks are generated. Such a pressure peak leads to undesirable loads on the lines and units in the cooling circuit.
Somit stehen zur Vermeidung unzulässiger Drücke durch Druckschwankungen in einem geschlossenen Kühlkreislauf bereits elastische Druckspeicher zur Verfügung, die diese Druckschwankungen abfedern. Eine lokale Entlastung wird nach dem Stand der Technik über druckabhängige oder aktiv gesteuert öffnende Ventile ermöglicht, welche einen Volumenstrom des Kühlmediums an einen Ort niedrigen Druckes entlasten. Durch diese Druckentlastung wird ein Teilvolumenstrom des Kühlmediums aus dem im Kühlkreislauf umlaufenden Volumenstrom abgezweigt, der im druckentlasteten Bereich anschließend nicht mehr zur Verfügung steht. Dies erfolgt ohne Rücksicht darauf, ob in einem bestimmten Betriebszustand der Kühlmediumkreislauf größere Volumenschwankungen des Kühlmediumstroms verträgt oder nicht.Thus, to avoid inadmissible pressures due to pressure fluctuations in a closed cooling circuit already elastic pressure accumulator available that absorb these pressure fluctuations. A local discharge is made possible in the prior art via pressure-dependent or actively controlled opening valves, which relieve a volume flow of the cooling medium to a location of low pressure. Through this pressure relief, a partial flow of the cooling medium is diverted from the circulating in the cooling circuit flow, the pressure-relieved area subsequently no longer available. This is done regardless of whether in a certain operating condition of the cooling medium circuit tolerates large volume fluctuations of the cooling medium flow or not.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs dargestellte Druckentlastung in einem Kühlmediumkreislauf mit einem hydrodynamischen Retarder für einen Fahrzeugantriebsstrang derart weiterzuentwickeln, dass die Druckentlastung, insbesondere die Abzweigung eines Teilvolumenstroms des Kühlmediums an einen Ort niedrigeren Druckes nur dann erfolgt, wenn dies auch wirklich notwendig ist.The present invention has for its object to further develop the pressure relief shown in a cooling medium circuit with a hydrodynamic retarder for a vehicle drive train such that the pressure relief, in particular the diversion of a partial volume flow of the cooling medium to a location of lower pressure only if this is really necessary is.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Fahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The object of the invention is achieved by a vehicle drive train according to claim 1 and a method according to
Erfindungsgemäß wird eine Steuerlogik vorgesehen, bei welcher eine Druckentlastungseinrichtung, insbesondere ein Druckentlastungsventil, das mit einer Drucksenke verbunden ist, abhängig von der Drehzahl der Kühlmediumpumpe im Kühlkreislauf geschaltet, insbesondere geöffnet wird, sodass nur in einem Drehzahlbereich, in dem eine Entlastung erwünscht oder erforderlich ist, die Druckentlastung freigegeben wird, wohingegen in dem oder den übrigen Drehzahlbereichen auch dann keine Druckentlastung erfolgt, wenn der Retarder das Kühlmedium aus seinem Arbeitsraum in den externen Kühlkreislauf schiebt, das heißt beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nicht-Bremsbetrieb. Erfindungsgemäß schaltet die Druckentlastungseinrichtung, insbesondere das Druckentlastungsventil, demnach in einem vorgegebenen Drehzahlbereich der Kühlmediumpumpe, beziehungsweise bei Antrieb der Kühlmediumpumpe über den Antriebsmotor auch bei einem vorgegebenen Drehzahlbereich des Antriebsmotors, wohingegen sie/es nicht schaltet, wenn die aktuelle Drehzahl außerhalb des vorgegebenen Drehzahlbereiches liegt.According to the invention a control logic is provided in which a pressure relief device, in particular a pressure relief valve, which is connected to a pressure sink, depending on the speed of the cooling medium pump in the cooling circuit switched, in particular open, so only in a speed range in which a discharge is desired or required , the pressure relief is released, whereas in the other speed ranges or even no pressure relief takes place when the retarder pushes the cooling medium from its working space in the external cooling circuit, that is the transition from braking to non-braking operation. According to the invention, the pressure relief device, in particular the pressure relief valve, thus in a predetermined speed range of the cooling medium pump, or when driving the cooling medium pump via the drive motor at a predetermined speed range of the drive motor, whereas it does not switch when the current speed is outside the predetermined speed range.
Im Einzelnen weist ein erfindungsgemäßer Fahrzeugantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug einen Antriebmotor auf, um das Fahrzeug anzutreiben. Ferner ist ein Kühlkreislauf zur Wärmeabfuhr aus dem Antriebsmotor vorgesehen. Selbstverständlich können auch anderer Aggregate des Fahrzeugantriebsstrangs mit dem Kühlkreislauf gekühlt werden.In detail, a vehicle powertrain according to the invention for a motor vehicle has a drive motor in order to drive the vehicle. Furthermore, a cooling circuit for heat removal from the drive motor is provided. Of course, other units of the vehicle drive train can be cooled with the cooling circuit.
Im Kühlkreislauf ist eine Kühlmediumpumpe vorgesehen, um das Kühlmedium in dem Kühlkreislauf umzuwälzen, wobei die Kühlmediumpumpe mit variabler Drehzahl durch den Antriebsmotor oder auch durch einen anderen Motor angetrieben wird.In the cooling circuit, a cooling medium pump is provided to circulate the cooling medium in the cooling circuit, wherein the cooling medium pump is driven at a variable speed by the drive motor or by another motor.
Es ist ein hydrodynamischer Retarder vorgesehen, umfassend ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad, die gemeinsam einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar ist, um in einem Zustand des Bremsbetriebs mittels einer hydrodynamischen Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen, und der vom Arbeitsmedium entleerbar ist, um in einem Zustand des Nicht-Bremsbetriebs die Bremsmomentübertragung zu unterbrechen. Das Sekundärrad kann entgegengesetzt zum Primärrad angetrieben werden oder zur Ausbildung eines Stators stationär gehalten werden.A hydrodynamic retarder is provided, comprising a bladed primary wheel and a bladed secondary wheel which together form a toroidal working space which can be filled with a working fluid to torque from the primary wheel to the secondary wheel in a state of braking operation by means of a hydrodynamic circulation flow of the working fluid in the working space to be transferred, and which is emptied of the working fluid to interrupt the braking torque transmission in a state of non-braking operation. The secondary can be driven opposite to the primary wheel or held stationary to form a stator.
Erfindungsgemäß ist der hydrodynamische Retarder mit seinem Arbeitsraum derart in den Kühlkreislauf integriert und das Kühlmedium das Arbeitsmedium des hydrodynamischen Retarders, sodass leicht eine Abfuhr der im Retarder beziehungsweise in dessen Arbeitsraum erzeugten Wärme mittels des Kühlkreislaufes möglich ist.According to the invention, the hydrodynamic retarder with its working space is integrated into the cooling circuit and the cooling medium is the working medium of the hydrodynamic retarder, so that a removal of the heat generated in the retarder or in its working space by means of the cooling circuit is easily possible.
Erfindungsgemäß ist am Kühlkreislauf eine Druckentlastungseinrichtung angeschlossen, der eine Steuervorrichtung zugeordnet ist, die eingerichtet ist, die Druckentlastungseinrichtung in Abhängigkeit der Drehzahl der Kühlmediumpumpe zu schalten. Die Druckentlastungseinrichtung kann beispielsweise als geschalteter Dämpfungszylinder mit einem Kolben oder als Behälter zur Aufnahme einer vorbestimmten Arbeitsmediummenge beziehungsweise Kühlmediummenge aus dem Kühlkreislauf beim Umschalten vom Bremsbetrieb zum Nicht-Bremsbetrieb ausgeführt sein, wie eingangs dargelegt wurde. Vorteilhaft ist am Kühlkreislauf ein Druckentlastungsventil als Druckentlastungseinrichtung mit einem Ventileinlass und einem Ventilauslass angeschlossen, wobei zumindest der Ventileinlass mit dem Kühlkreislauf verbunden ist und der Ventilauslass mit einer Drucksenke innerhalb oder außerhalb des Kühlkreislaufes verbunden ist.According to the invention a pressure relief device is connected to the cooling circuit, which is associated with a control device which is adapted to switch the pressure relief device in dependence of the rotational speed of the cooling medium pump. The pressure relief device may be designed, for example, as a switched damping cylinder with a piston or as a container for receiving a predetermined amount of working fluid or cooling medium from the cooling circuit when switching from braking to non-braking operation, as set forth above. Advantageously, a pressure relief valve is connected to the cooling circuit as a pressure relief device with a valve inlet and a valve outlet, wherein at least the valve inlet is connected to the cooling circuit and the valve outlet is connected to a pressure sink inside or outside of the cooling circuit.
Bei dieser Ausführungsform ist dem Druckentlastungsventil eine Steuervorrichtung zugeordnet, die eingerichtet ist, um das Druckentlastungsventil in Abhängigkeit der Drehzahl der Kühlmediumpumpe zu schalten, insbesondere zu öffnen.In this embodiment, the pressure relief valve is associated with a control device which is adapted to switch the pressure relief valve in response to the speed of the cooling medium pump, in particular to open.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebsstrangs ist der Ventilauslass auf einer Saugseite der Kühlmediumpumpe am Kühlkreislauf angeschlossen, sodass die Saugseite der Kühlmediumpumpe die Drucksenke bildet.According to an advantageous embodiment of the vehicle drive train according to the invention, the valve outlet is connected to the cooling circuit on a suction side of the cooling medium pump, so that the suction side of the cooling medium pump forms the pressure sink.
Gemäß einer Ausführungsform sind im Kühlkreislauf zwei Kühler, insbesondere Wasser-Luft-Kühler vorgesehen, um Wärme aus dem Kühlmedium abzuführen, wobei die beiden Kühler hinsichtlich ihrer Durchströmung mit dem Kühlmedium parallel zueinander in parallelen Zweigen des Kühlkreislaufes und insbesondere hinsichtlich einer Strömung von Kühlluft durch und/oder über die Kühler in Reihe zueinander positioniert sind. Das Druckentlastungsventil kann dann in einer Verbindungsleitung angeordnet sein, welche die beiden parallelen Zweige miteinander verbindet.According to one embodiment, two coolers, in particular water-air coolers are provided in the cooling circuit to dissipate heat from the cooling medium, wherein the two coolers in terms their flow with the cooling medium are positioned parallel to each other in parallel branches of the cooling circuit and in particular with respect to a flow of cooling air through and / or over the radiator in series with each other. The pressure relief valve may then be arranged in a connecting line which connects the two parallel branches together.
Die beiden Kühler können im Gegenstrom zueinander vom Kühlmedium durchströmt sein, das heißt, dass diese bei einer Positionierung nebeneinander, insbesondere in Strömungsrichtung der Kühlluft aufeinander, von entgegengesetzten Richtungen aus vom Kühlmedium durchströmt werden.The two coolers can be flowed through in countercurrent to one another by the cooling medium, that is to say that, when positioned next to one another, in particular in the flow direction of the cooling air, the cooling medium flows through the cooling medium from opposite directions.
Die beiden parallelen Zweige können auf der Saugseite der Kühlmediumpumpe in einem Knotenpunkt zusammengeführt sein, sodass das Kühlmedium aus beiden parallelen Zweigen vereint durch die Kühlmediumpumpe strömt. Auf einer Druckseite der Kühlmediumpumpe können dann die beiden Zweige voneinander abzweigen, wobei sowohl die Zusammenführung als auch die Abzweigung vorteilhaft unmittelbar vor beziehungsweise unmittelbar hinter der Kühlmediumpumpe, das heißt ohne Zwischenschaltung weiterer Aggregate vorgesehen ist. Somit ist es möglich, mittels einer einzigen Kühlmediumpumpe beide parallele Kühlkreisläufe, beziehungsweise beide parallele Zweige zu bedienen, sodass insbesondere ein Hochtemperaturzweig mit einer vergleichsweise höheren minimalen Kühlmediumtemperatur und ein Niedertemperaturzweig mit einer vergleichsweise niedrigeren minimalen Temperatur im Kühlkreislauf dargestellt werden kann, sodass Aggregate, die eine besonders starke Kühlung erfordern, im Niedertemperaturzweig positioniert sind, wohingegen jene Aggregate, die keine so starke Kühlung erfordern, im Hochtemperaturzweig positioniert sind. Im Niedertemperaturzweig sind beispielsweise Bauteile des Abgassystems des Verbrennungsmotors, insbesondere ein oder mehrere Ladeluftkühler integriert, um mittels des Niedertemperaturzweigs gekühlt zu werden. Im Hochtemperaturzweig sind beispielsweise der Verbrennungsmotor, ein Kühler der Abgasrückführung und/oder der hydrodynamische Retarder vorgesehen, um mittels des Hochtemperaturzweigs gekühlt zu werden.The two parallel branches may be merged on the suction side of the cooling medium pump in a node, so that the cooling medium from both parallel branches flows together through the cooling medium pump. On a pressure side of the cooling medium pump then the two branches can branch off from each other, both the merge and the branch advantageously immediately before or immediately behind the cooling medium pump, that is provided without the interposition of other aggregates. Thus, it is possible to operate by means of a single coolant pump both parallel cooling circuits, or both parallel branches, so that in particular a high-temperature branch with a comparatively higher minimum cooling medium temperature and a low-temperature branch can be represented with a comparatively lower minimum temperature in the cooling circuit, so that aggregates, the require particularly strong cooling, are positioned in the low-temperature branch, whereas those units that do not require so much cooling, are positioned in the high-temperature branch. In the low-temperature branch, for example, components of the exhaust system of the internal combustion engine, in particular one or more intercoolers, are integrated in order to be cooled by means of the low-temperature branch. In the high-temperature branch, for example, the internal combustion engine, a cooler of the exhaust gas recirculation and / or the hydrodynamic retarder are provided to be cooled by means of the high-temperature branch.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in einem der beiden Zweige, insbesondere in dem Niedertemperaturzweig, ein 3/2-Wegeventil vorgesehen, das über eine Kurzschlussverbindung an dem Knotenpunkt angeschlossen ist, in welchem die beiden parallelen Zweige auf der Saugseite der Kühlmediumpumpe zusammengeführt sind. Das 3/2-Wegeventil ist schaltbar, um in einem ersten Schaltzustand, insbesondere in einem stromlosen Schaltzustand, das heißt, es wird nicht mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, Kühlmedium aus einer Abzweigstelle des Zweiges hinter der Kühlmediumpumpe in Richtung des Kühlers in diesem Zweig zu leiten und eine Strömung des Kühlmediums in Richtung des Knotenpunktes zu unterbrechen, und in einem zweiten Schaltzustand, insbesondere strombeaufschlagten Schaltzustand, eine Strömung des Kühlmediums in Richtung des Kühlers in dem Zweig zu unterbrechen und das Kühlmedium in Richtung des Knotenpunktes zu leiten. Somit wird in dem zweiten Schaltzustand das aus dem einen Zweig, insbesondere dem Hochtemperaturzweig, hinter der Kühlmediumpumpe abgezweigte Kühlmedium sofort der Saugseite der Kühlmediumpumpe wieder zugeleitet, sodass sich in diesem Schaltzustand der gesamte Niedertemperaturzweig in einer Kurzschlussverbindung über die Kühlmediumpumpe hinweg darstellt. In dem ersten Schaltzustand hingegen wird das aus dem anderen Zweig, insbesondere Hochtemperaturzweig, abgezweigte Kühlmedium mittels des 3/2-Ventils durch den Kühler und die in dem Zweig (Niedertemperaturzweig) angeordneten zu kühlenden Aggregate geleitet, bevor es vorteilhaft auf der Saugseite der Kühlmediumpumpe wieder dem anderen Kühlmediumzweig (Hochtemperaturzweig) zugeführt wird.According to one embodiment of the invention, a 3/2-way valve is provided in one of the two branches, in particular in the low-temperature branch, which is connected via a short-circuit connection at the node, in which the two parallel branches are brought together on the suction side of the cooling medium pump. The 3/2-way valve is switchable to in a first switching state, in particular in a de-energized switching state, that is, it is not acted upon by an electric current, cooling medium from a branch point of the branch behind the cooling medium pump in the direction of the radiator in this branch to conduct and to interrupt a flow of the cooling medium in the direction of the node, and to interrupt in a second switching state, in particular current-energized switching state, a flow of the cooling medium in the direction of the cooler in the branch and to guide the cooling medium in the direction of the node. Thus, in the second switching state, the cooling medium branched off from the one branch, in particular the high-temperature branch, immediately returns to the suction side of the cooling medium pump, so that the entire low-temperature branch is in a short-circuit connection via the cooling medium pump in this switching state. In contrast, in the first switching state, the cooling medium branched off from the other branch, in particular high-temperature branch, is passed through the cooler and the units arranged in the branch (low-temperature branch) to be cooled, before it is advantageously returned to the suction side of the cooling medium pump the other cooling medium branch (high temperature branch) is supplied.
Die genannte Kurzschlussverbindung mit dem 3/2-Wegeventil kann nun hinsichtlich der Durchströmung mit Kühlmedium parallel zum Druckentlastungsventil vorgesehen sein, das heißt parallel zu einer Verbindungsleitung, über welche das Druckentlastungsventil am Kühlkreislauf und an der Drucksenke angeschlossen ist.Said short-circuit connection with the 3/2-way valve can now be provided with respect to the flow of cooling medium parallel to the pressure relief valve, that is parallel to a connecting line, via which the pressure relief valve is connected to the cooling circuit and to the pressure sink.
In der Regel wird die Steuervorrichtung eingerichtet sein, um das Druckentlastungsventil beim Übergang vom Nicht-Bremsbetrieb zum Bremsbetrieb in Abhängigkeit der Drehzahl der Kühlmediumpumpe zu öffnen, sodass, wie dargelegt, eine Druckentlastung nur in einem bestimmten Drehzahlbereich der Kühlmediumpumpe erfolgt, wobei die Drehzahl der Kühlmediumpumpe selbst nicht unmittelbar zur Entscheidung, ob die Druckentlastung durchgeführt werden soll oder nicht, herangezogen werden muss, sondern auch indirekt berücksichtigt werden kann, indem nämlich eine von der Drehzahl der Kühlmediumpumpe abhängige Drehzahl beziehungsweise eine an die Drehzahl der Kühlmediumpumpe gekoppelte Drehzahl überwacht und als Grundlage der Entscheidung einbezogen werden kann.In general, the control device will be arranged to open the pressure relief valve at the transition from non-braking operation to braking operation as a function of the speed of the cooling medium pump, so that, as stated, a pressure relief takes place only in a certain speed range of the cooling medium pump, wherein the speed of the cooling medium pump itself not directly to decide whether the pressure relief should be performed or not, must be used, but can be indirectly taken into account by namely a dependent on the speed of the cooling medium pump speed or a coupled to the speed of the coolant pump speed and monitored as the basis Decision can be included.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Druckspitzen in einem Kühlkreislauf eines Fahrzeugantriebsstrangs reduziert, wobei ein Kühlmedium im Kühlkreislauf mittels einer drehzahlvariablen Kühlmediumpumpe umgewälzt wird und das Kühlmedium zugleich das Arbeitsmedium eines in den Kühlkreislauf integrierten hydrodynamischen Retarders ist. Das Kühlmedium wird beim Übergang von einem Nicht-Bremsbetrieb zu einem Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders aus dem Kühlkreislauf in den Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders gespeist und bei einem Übergang vom Bremsbetrieb zum Nicht-Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders wird das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders in den Kühlkreislauf entladen. Zur Reduzierung von Druckspitzen in dem Kühlkreislauf wird nun vor dem oder bei dem Entladen des Arbeitsmediums aus dem Arbeitsraum des Retarders in dem Kühlkreislauf eine Druckentlastungseinrichtung betätigt, die durch Ableiten von Kühlmedium aus dem Kühlkreislauf oder durch Umleiten von Kühlmedium in dem Kühlkreislauf eine Druckreduzierung in dem Kühlmedium bewirkt. Erfindungsgemäß erfolgt die Betätigung der Druckentlastungseinrichtung in Abhängigkeit der Drehzahl der Kühlmediumpumpe. Das bedeutet, je nach aktueller Drehzahl der Kühlmediumpumpe wird die Druckentlastungseinrichtung beim oder vor dem Entladen des Arbeitsmediums betätigt oder nicht betätigt.According to the inventive method, pressure peaks are reduced in a cooling circuit of a vehicle drive train, wherein a cooling medium in the cooling circuit is circulated by means of a variable-speed cooling medium pump and the cooling medium is at the same time the working medium of an integrated into the cooling circuit hydrodynamic retarder. The cooling medium is at the transition from a non-braking operation to a braking operation of the hydrodynamic retarder fed from the cooling circuit in the working space of the hydrodynamic retarder and at a transition from braking operation to non-braking operation of the hydrodynamic retarder, the working fluid is discharged from the working space of the hydrodynamic retarder in the cooling circuit. To reduce pressure peaks in the cooling circuit, a pressure relief device is now actuated before or during the discharge of the working medium from the working space of the retarder in the cooling circuit by reducing cooling medium from the cooling circuit or by diverting cooling medium in the cooling circuit, a pressure reduction in the cooling medium causes. According to the invention, the actuation of the pressure relief device takes place as a function of the rotational speed of the coolant pump. This means, depending on the current speed of the cooling medium pump, the pressure relief device is actuated or not operated during or before the discharge of the working medium.
Besonders vorteilhaft wird zur Druckreduzierung als Druckentlastungseinrichtung ein Druckentlastungsventil betätigt, das mit einem Ventileinlass am Kühlkreislauf angeschlossen ist und mit einem Ventilauslass mit einer Drucksenke verbunden ist, wobei das Druckentlastungsventil insbesondere zur Druckentlastung geöffnet wird.Particularly advantageously, a pressure relief valve is actuated to reduce the pressure as a pressure relief device, which is connected to a valve inlet to the cooling circuit and connected to a valve outlet with a pressure sink, wherein the pressure relief valve is opened in particular for pressure relief.
Als Drucksenke wird insbesondere die Saugseite der Kühlmediumpumpe verwendet, wie zuvor anhand des erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebsstrangs ausführlich erläutert wurde.As a pressure sink in particular the suction side of the cooling medium pump is used, as previously explained in detail with reference to the vehicle drive train according to the invention.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine konstante oder dynamische Grenzdrehzahl vorgegeben und die Druckentlastungseinrichtung wird nur betätigt, wenn die aktuelle Drehzahl der Kühlmediumpumpe oder eine hieran gekoppelte Drehzahl, beispielsweise die Drehzahl des Antriebsmotors, mit welchem die Kühlmediumpumpe gemäß einer Ausführungsform angetrieben wird, oberhalb der Grenzdrehzahl liegt. Insbesondere wenn die Drehzahl des Antriebsmotors zur Entscheidung, ob die Druckentlastungseinrichtung betätigt werden soll oder nicht, herangezogen wird, kann die Grenzdrehzahl beispielsweise im Bereich von 1300 bis 1700 Umdrehungen pro Minute, vorteilhaft bei 1500 Umdrehungen pro Minute liegen.According to one embodiment of the method according to the invention, a constant or dynamic limit speed is specified and the pressure relief device is actuated only when the current speed of the cooling medium pump or a speed coupled thereto, for example, the speed of the drive motor, with which the cooling medium pump is driven according to one embodiment, above the Limit speed is. In particular, when the rotational speed of the drive motor for deciding whether the pressure relief device is to be actuated or not, used, the limit speed may for example be in the range of 1300 to 1700 revolutions per minute, advantageously at 1500 revolutions per minute.
Das Druckentlastungsventil kann, wie anhand des erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebsstrangs dargestellt wurde, beispielsweise eine Druckseite der Kühlmediumpumpe mit der Saugseite der Kühlmediumpumpe wahlweise verbinden oder absperren.The pressure relief valve can, as shown by the vehicle drive train according to the invention, for example, connect or shut off a pressure side of the cooling medium pump with the suction side of the cooling medium pump either.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.The invention will be described below by way of example with reference to an embodiment.
In der
Der Antriebsmotor
Im Fahrzeugantriebsstrang ist ein hydrodynamischer Retarder
Der Kühlkreislauf
Im Abgasstrom
Am zweiten Zweig
Das Druckentlastungsventil
Im gezeigten Ausführungsbeispiel zweigt der zweite Zweig
Das 3/2-Wegeventil
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