DE102016100579B3 - Method for controlling a coolant flow of an internal combustion engine and valve device therefor - Google Patents

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Nicolai Halder
Bernd Bareis
Zoltán Fehér
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Abstract

Beschrieben wird eine Ventilvorrichtung (7) für einen Kühlkreislauf (1) einer Brennkraftmaschine (2) mit folgenden Merkmalen: einem Motorblockanschluss (32) für eine mit einem Motorblock (3) der Brennkraftmaschine (2) in Verbindung stehende Kühlmittelleitung (31); einem Zylinderkopfanschluss (42) für eine mit einem Zylinderkopf (4) der Brennkraftmaschine (2) in Verbindung stehende Kühlmittelleitung (41); einem Kühleranschluss (52) für eine mit einem Kühler (5) in Verbindung stehende Kühlmittelleitung (51); einer zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und dem Kühleranschluss (52) verlaufenden Hauptleitung (10, 11; 110, 111)), in welcher ein Drehschieberventil (12) angeordnet ist, so dass mit dem Drehschieberventil (12) ein durch die Hauptleitung (10, 11; 110, 111) fließender Kühlmittelstrom steuerbar ist; einer Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118), welche zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und dem Kühleranschluss (52) an dem Drehschieberventil (12) vorbei läuft und in welcher ein Bypassventil (14) angeordnet ist, mit welchem die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) verschließbar und der durch die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) fließende Kühlmittelstrom steuerbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ventilvorrichtung (7) eine zwischen dem Motorblockanschluss (32) und dem Drehschieberventil (12) verlaufende Leitung (22, 23, 16; 122, 76, 116) aufweist, welche mit der Hauptleitung (10; 110) in Verbindung steht und in welcher ein Ventil (24) zum Steuern eines durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes angeordnet ist.A valve device (7) for a cooling circuit (1) of an internal combustion engine (2) is described, comprising: an engine block connection (32) for a coolant line (31) in communication with an engine block (3) of the internal combustion engine (2); a cylinder head port (42) for a coolant pipe (41) communicating with a cylinder head (4) of the internal combustion engine (2); a radiator port (52) for a coolant line (51) in communication with a radiator (5); a main line (10, 11, 110, 111) extending between the cylinder head port (42) and the radiator port (52), in which a rotary valve (12) is arranged, so that with the rotary valve (12) through the main line (10 , 11; 110, 111) is controllable; a bypass line (16, 17, 18; 116, 76, 118) passing between the cylinder head port (42) and the radiator port (52) past the rotary valve (12) and having a bypass valve (14) therewith the bypass line (16, 17, 18, 116, 76, 118) can be closed and the coolant flow flowing through the bypass line (16, 17, 18, 116, 76, 118) can be controlled. According to the invention, the valve device (7) has a line (22, 23, 16, 122, 76, 116) running between the engine block connection (32) and the rotary valve (12), which communicates with the main line (10, 110) in FIG Connection is and in which a valve (24) for controlling a through the engine block connection (32) flowing coolant flow is arranged.

Description

Die Erfindung ist insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignet und geht aus von einer Ventilvorrichtung für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Steuern eines Kühlmittelstroms einer einen Motorblock und einen Zylinderkopf aufweisenden Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 13.The invention is particularly suitable for use in motor vehicles and is based on a valve device for a cooling circuit of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1 and a method for controlling a coolant flow of an engine block and a cylinder head having an internal combustion engine with the features of the preamble of the claim 13th

Es ist bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2009 020 186 B4 , im Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine ein Drehschieberventil und in Parallelschaltung zum Drehschieberventil ein Bypassventil anzuordnen, über welches der Kühlmittelstrom an dem Drehschieberventil vorbeigeführt werden kann. Das Drehschieberventil und das Bypassventil werden unabhängig voneinander betätigt, um den Kühlmittelstrom zu steuern. Das Drehschieberventil wird auch als „Drehsteller” oder „electric coolant control valve (ECCV)” bezeichnet und enthält einen drehbar in einer Drehschieberkammer angeordneten Drehschieber, welcher zum Steuern des Kühlmittelstroms von einem elektrischen Antrieb verdreht werden kann. Das Bypassventil wird insbesondere dann geöffnet, wenn der vom Drehschieberventil gesteuerte Kühlmittelstrom aufgrund einer Fehlfunktion des Drehschieberventils nicht mehr zur ordnungsgemäßen Kühlung der Brennkraftmaschine ausreicht. Am Drehschieberventil können je nach Anforderung weitere Anschlüsse vorgesehen sein, beispielsweise zur Beheizung eines Fahrzeuginnenraums, eines Abgasrückführventils oder eines Getriebeöls. Das Drehschieberventil ist deshalb eine aufwendige und komplexe Baugruppe.It is known, for example, from the DE 10 2009 020 186 B4 in the cooling circuit of an internal combustion engine, a rotary valve and in parallel to the rotary valve to arrange a bypass valve, via which the coolant flow can be guided past the rotary valve. The rotary valve and the bypass valve are operated independently to control the flow of coolant. The rotary valve is also referred to as an "ECCV" or "electric coolant control valve" and includes a rotary valve rotatably mounted in a rotary valve chamber which can be rotated by an electric drive to control the flow of coolant. The bypass valve is opened in particular when the coolant flow controlled by the rotary valve valve is no longer sufficient for the proper cooling of the internal combustion engine due to a malfunction of the rotary slide valve. Depending on the requirements, further connections can be provided on the rotary slide valve, for example for heating a vehicle interior, an exhaust gas recirculation valve or a transmission oil. The rotary valve is therefore a complex and complex assembly.

Des Weiteren ist aus der Praxis bekannt, den Kühlmittelstrom wenigstens im Bereich des Zylinderkopfes und des Motorblocks getrennt zu führen, um die unterschiedliche Erwärmung von Zylinderkopf und Motorblock im Betrieb der Brennkraftmaschine zu kompensieren. Aus der DE 10 2004 047 452 A1 und der DE 10 2010 010 594 A1 ist ein derartiges Kühlsystem eines Verbrennungsmotors mit einem ersten Kühlkreislauf eines Zylinderkopfes und einem zweiten Kühlkreislauf eines Motorblocks bekannt. Die beiden Kühlkreisläufe sind miteinander verbunden und in dem Kühlkreislauf des Motorblocks ist ein Absperrventil vorgesehen, um diesen Kühlkreislauf zu sperren und dadurch den Kühlmittelstrom zwischen Zylinderkopf und Motorblock aufzuteilen.Furthermore, it is known from practice to separate the coolant flow at least in the region of the cylinder head and the engine block in order to compensate for the different heating of the cylinder head and engine block during operation of the internal combustion engine. From the DE 10 2004 047 452 A1 and the DE 10 2010 010 594 A1 is such a cooling system of an internal combustion engine with a first cooling circuit of a cylinder head and a second cooling circuit of an engine block known. The two cooling circuits are connected to each other and in the cooling circuit of the engine block, a shut-off valve is provided to block this cooling circuit and thereby divide the coolant flow between the cylinder head and engine block.

Aus der US 2013/0160723 A1 ist ein Kühlsystem für einen Motor bekannt, in welchem zwei miteinander verbundene Kühlkreisläufe für einen Motorblock und einen Zylinderkopf vorgesehen sind. Die beiden Kühlkreisläufe sind parallel geschaltet und enthalten jeweils separat betätigbare Ventile, um die Kühlmittelströme zu steuern und im Anschluss an den Motor durch mehrere Wärmetauscher und einen Kühler zu lenken.From the US 2013/0160723 A1 a cooling system for an engine is known in which two interconnected cooling circuits are provided for an engine block and a cylinder head. The two cooling circuits are connected in parallel and each contain separately operable valves to control the coolant flows and to direct the motor through several heat exchangers and a cooler following the engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern und ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Kühlmittelstroms einer Brennkraftmaschine zu schaffen.The invention has for its object to improve a valve device of the type mentioned and to provide an improved method for controlling a coolant flow of an internal combustion engine.

Die Aufgabe wird durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 bzw. 14 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a valve device having the features of claim 1 and by methods having the features of claims 13 and 14, respectively. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine enthält einen Motorblockanschluss für eine mit einem Motorblock der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Kühlmittelleitung, insbesondere eine von dem Motorblock kommende Kühlmittelleitung, sowie einen Zylinderkopfanschluss für eine mit einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Kühlmittelleitung, insbesondere eine von dem Zylinderkopf kommende Kühlmittelleitung. Der Motorblockanschluss und der Zylinderkopfanschluss können durch einen gemeinsamen Flansch gebildet werden, welcher einen Einlass für die Motorblock-Kühlmittelleitung und einen Einlass für die Zylinderkopf-Kühlmittelleitung enthalten kann. Die Ventilvorrichtung kann über den gemeinsamen Flansch an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt werden. Die mit dem Motorblock in Verbindung stehende Kühlmittelleitung kann innerhalb der Brennkraftmaschine durch entsprechende Kanäle gebildet werden, welche bis zu dem am Zylinderkopf befindlichen Motorblockanschluss führen. Die Ventilvorrichtung enthält ferner einen Kühleranschluss für eine mit einem Kühler in Verbindung stehende Kühlmittelleitung, insbesondere eine zu dem Kühler führende Kühlmittelleitung. Der in dem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine angeordnete Kühler dient dazu, die von dem Kühlmittelstrom in der Brennkraftmaschine aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft abzugeben, und kann auch als „Wärmetauscher” oder „Radiator” bezeichnet werden.An inventive valve device for a cooling circuit of an internal combustion engine includes an engine block connection for an engine block of the internal combustion engine in communication associated coolant line, in particular a coming from the engine block coolant line, and a cylinder head connection for a cylinder head of the internal combustion engine in communication with a coolant line, in particular one of the Cylinder head coming coolant line. The engine block port and the cylinder head port may be formed by a common flange which may include an engine block coolant line inlet and an intake for the cylinder head coolant line. The valve device may be fastened to the cylinder head of the internal combustion engine via the common flange. The coolant line communicating with the engine block may be formed within the internal combustion engine through corresponding channels leading up to the engine block port located on the cylinder head. The valve device further includes a radiator port for a coolant line in communication with a radiator, in particular a coolant line leading to the radiator. The radiator disposed in the engine cooling circuit serves to release the heat received from the coolant flow in the engine to the ambient air, and may also be referred to as a "heat exchanger" or "radiator."

Die Ventilvorrichtung enthält eine zwischen dem Zylinderkopfanschluss und dem Kühleranschluss verlaufende Hauptleitung, insbesondere eine vom Zylinderkopfanschluss zum Kühleranschluss führende Hauptleitung. In der Hauptleitung ist ein Drehschieberventil angeordnet, so dass mit dem Drehschieberventil ein durch die Hauptleitung fließender Kühlmittelstrom steuerbar ist. Die Hauptleitung kann mit dem Drehschieberventil verschließbar sein. Das Drehschieberventil kann eine Drehschieberkammer enthalten, in welcher ein Drehschieber angeordnet ist. Der Drehschieber kann eine zylindrische Wandung aufweisen, in welcher wenigstens eine fensterartige Durchgangsöffnung angeordnet sein kann. Der Drehschieber kann durch wenigstens eine an seiner zylindrischen Wandung anliegende Dichtung zur Drehschieberkammer abgedichtet sein. Der Drehschieber kann mit einem, insbesondere elektrischen, Antrieb gekoppelt sein, welcher von einem Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine ansteuerbar sein kann. Die Ventilvorrichtung kann weitere mit dem Drehschieberventil in Verbindung stehende Anschlüsse für weitere Kühlmittelleitungen aufweisen, welche zu weiteren Wärmetauschern, beispielsweise zur Beheizung eines Fahrzeuginnenraums, eines Abgasrückführventils oder von Getriebeöl dienen. Die zusätzlichen Anschlüsse können bei entsprechender Stellung des Drehschiebers mit Kühlmittel versorgt werden, welches durch das Drehschieberventil von dem durch die Ventilvorrichtung fließenden Kühlmittelstrom abgezweigt wird.The valve device includes a main line extending between the cylinder head port and the radiator port, in particular a main line leading from the cylinder head port to the radiator port. In the main line a rotary valve is arranged so that with the rotary valve valve flowing through the main line coolant flow is controllable. The main line can be closed with the rotary valve. The rotary valve may include a rotary valve chamber in which a rotary valve is arranged. The rotary valve can be a have cylindrical wall, in which at least one window-like passage opening can be arranged. The rotary valve can be sealed by at least one voltage applied to its cylindrical wall seal the rotary valve chamber. The rotary valve can be coupled to a, in particular electrical, drive, which can be controlled by an engine control unit of the internal combustion engine. The valve device can have further connections, which are in connection with the rotary slide valve, for further coolant lines, which serve for further heat exchangers, for example for heating a vehicle interior, an exhaust gas recirculation valve or transmission oil. The additional connections can be supplied with appropriate position of the rotary valve with coolant, which is branched off by the rotary valve from the flowing through the valve device coolant flow.

Die Ventilvorrichtung enthält eine Bypassleitung, welche zwischen dem Zylinderkopfanschluss und dem Kühleranschluss an dem Drehschieberventil vorbeiführt und welche insbesondere bei einem die Hauptleitung blockierenden Drehschieberventil einen alternativen Strömungspfad für das Kühlmittel von dem Zylinderkopfanschluss zu dem Kühleranschluss ermöglichen kann. In der Bypassleitung ist ein Bypassventil angeordnet, mit welchem die Bypassleitung verschließbar und der durch die Bypassleitung fließende Kühlmittelstrom steuerbar ist. Das Drehschieberventil und das Bypassventil sind folglich in Parallelschaltung zwischen dem Zylinderkopfanschluss und dem Kühleranschluss angeordnet. Dabei ist nicht zwingend, dass der durch die Bypassleitung am Drehschieberventil vorbeigeführte Kühlmittelstrom das Drehschieberventil weiträumig und ohne jeglichen Kontakt umgeht. Vielmehr kann, insbesondere um wertvollen Bauraum zu sparen, vorgesehen sein, dass der durch die Bypassleitung am Drehschieberventil vorbeigeführte Kühlmittelstrom gewisse Teile des Drehschieberventils durchströmt, und zwar insbesondere solche Teile, welche selbst bei einer durch eine Störung des Drehschieberventils blockierten Hauptleitung den alternativen Strömungspfad durch die Bypassleitung freilassen. Dies kann beispielsweise ein Teil der Drehschieberkammer und/oder ein nicht absperrbarer Spalt zwischen dem Drehschieber und der Drehschieberkammer sein.The valve device includes a bypass line which passes between the cylinder head port and the radiator port on the rotary valve and which, in particular in a main valve blocking rotary valve can allow an alternative flow path for the coolant from the cylinder head port to the radiator port. In the bypass line, a bypass valve is arranged, with which the bypass line can be closed and the coolant flow flowing through the bypass line can be controlled. The rotary valve and the bypass valve are thus arranged in parallel between the cylinder head port and the radiator port. It is not mandatory that the coolant flow bypassing the bypass valve at the rotary valve bypasses the rotary valve widely and without any contact. Rather, in particular to save valuable space, be provided that the bypassed through the bypass valve on the rotary valve flow through certain parts of the rotary valve, in particular those parts which even in a blocked by a fault of the rotary valve main line the alternative flow path through the Release the bypass line. This may be, for example, a part of the rotary valve chamber and / or a non-closable gap between the rotary valve and the rotary valve chamber.

Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung weist ferner eine zwischen dem Motorblockanschluss und dem Drehschieberventil verlaufende Leitung, insbesondere eine vom Motorblockanschluss zum Drehschieberventil führende Leitung, auf, welche mit der Hauptleitung in Verbindung steht und in welcher ein Ventil zum Steuern eines durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms angeordnet ist, welches auch den zwischen dem Motorblockanschluss und dem Drehschieberventil fließenden Kühlmittelstrom steuern kann. Dieses Ventil steuert im Betrieb den durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstrom. Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung kann je nach Einsatzfall während des Betriebs in unterschiedlichen Strömungsrichtungen durchströmt werden, beispielsweise kann der Kühlmittelstrom über den Zylinderkopfanschluss und den Motorblockanschluss in die Ventilvorrichtung eintreten und über den Kühleranschluss austreten. Eine umgekehrte Strömungsrichtung ist auch möglich. Je nach der im jeweiligen Ausführungsbeispiel vorgesehenen Strömungsrichtung in der Ventilvorrichtung wird das „Ventil zum Steuern des durch den Motorblock bzw. Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms” auch als „Ventil zum Steuern des vom Motorblock kommenden Kühlmittelstroms” oder als „Ventil zum Steuern des zum Motorblock fließenden Kühlmittelstroms” bezeichnet.The valve device according to the invention further comprises a line extending between the engine block port and the rotary valve, in particular a line leading from the engine block connection to the rotary valve, which communicates with the main line and in which a valve for controlling a flow of coolant flowing through the engine block port is arranged can also control the flow of coolant flowing between the engine block port and the rotary valve. During operation, this valve controls the coolant flow flowing through the engine block. Depending on the application, the valve device according to the invention can be flowed through in different flow directions during operation; for example, the coolant flow can enter the valve device via the cylinder head connection and the engine block connection and exit via the radiator connection. A reverse flow direction is also possible. Depending on the direction of flow in the valve device provided in the respective embodiment, the "valve for controlling the coolant flow flowing through the engine block" also becomes "valve for controlling the coolant flow coming from the engine block" or "valve for controlling the coolant flow flowing to the engine block " designated.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Kühlmittelstrom über einen Kühler und über eine Parallelschaltung eines Drehschieberventils und eines Bypassventils geführt, wobei das Drehschieberventil und das Bypassventil unabhängig voneinander betätigt werden, um den Kühlmittelstrom zu steuern. Ein vom Motorblock kommender Kühlmittelstrom kann über ein Ventil zum Steuern des vom Motorblock kommenden Kühlmittelstroms geleitet, mit diesem gesteuert und anschließend mit einem vom Zylinderkopf kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt werden. Anschließend kann der zusammengeführte Kühlmittelstrom über die Parallelschaltung zu dem Kühler geführt werden. Alternativ – bei umgekehrter Strömungsrichtung im Kühlkreislauf – kann ein vom Kühler kommender Kühlmittelstrom über die Parallelschaltung geführt und anschließend in einen zum Zylinderkopf fließenden Kühlmittelstrom und einen zum Motorblock fließenden Kühlmittelstrom aufgeteilt werden. Anschließend kann der zum Motorblock fließende Kühlmittelstrom über ein Ventil zum Steuern des zum Motorblock fließenden Kühlmittelstroms geleitet und mit diesem gesteuert werden. Das Drehschieberventil kann den Kühlmittelstrom im Regelbetrieb der Brennkraftmaschine steuern. Insbesondere wenn die Temperatur des Kühlmittels eine für den Betrieb der Brennkraftmaschine kritische Grenztemperatur erreicht, kann das Bypassventil einen alternativen Strömungspfad eröffnen, der zu dem Kühler und/oder einer im Kühlkreislauf enthaltenen Kühlmittelförderpumpe führt.In a method according to the invention, the coolant flow is conducted via a cooler and via a parallel connection of a rotary slide valve and a bypass valve, wherein the rotary slide valve and the bypass valve are actuated independently of one another in order to control the coolant flow. A coolant flow coming from the engine block can be passed via a valve for controlling the coolant flow coming from the engine block, controlled with the latter and then combined with a coolant flow coming from the cylinder head. Subsequently, the combined coolant flow can be guided via the parallel circuit to the radiator. Alternatively - in the reverse flow direction in the cooling circuit - coming from the radiator coolant flow can be guided through the parallel circuit and then divided into a flowing to the cylinder head coolant flow and flowing to the engine block coolant flow. Subsequently, the coolant flow flowing to the engine block can be conducted via a valve for controlling the coolant flow flowing to the engine block and controlled therewith. The rotary valve can control the flow of coolant during normal operation of the internal combustion engine. In particular, when the temperature of the coolant reaches a critical temperature limit for the operation of the internal combustion engine, the bypass valve may open an alternative flow path leading to the radiator and / or a coolant delivery pump contained in the cooling circuit.

Die Ventilvorrichtung weist eine gemeinsame Betätigungseinrichtung für das Bypassventil und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms auf. Das Bypassventil und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms werden nacheinander mittels der gemeinsamen Betätigungseinrichtung geöffnet, wobei die gemeinsame Betätigungseinrichtung zunächst das Ventil zum Steuern des durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms öffnet, während das Bypassventil noch geschlossen bleibt und anschließend auch das Bypassventil öffnet.The valve device has a common actuator for the bypass valve and the valve for controlling the coolant flow flowing through the engine block port. The bypass valve and the valve for controlling the flow of coolant flowing through the engine block are successively opened by means of the common actuator, wherein the common Actuator first opens the valve for controlling the flow of coolant flowing through the engine block, while the bypass valve is still closed and then also opens the bypass valve.

Ein Abschnitt der Bypassleitung und ein Abschnitt der zwischen dem Motorblockanschluss und dem Drehschieberventil verlaufenden Leitung wird von einem gemeinsamen Leitungsabschnitt, insbesondere einem gemeinsamen Kanal im Gehäuse, gebildet. Der gemeinsame Leitungsabschnitt kann je nach Betriebszustand der Ventilvorrichtung, insbesondere je nach Stellung des Bypassventils, in entgegengesetzten Richtungen durchströmbar sein. Über den gemeinsamen Leitungsabschnitt kann die gemeinsame Ventilkammer mit der Drehschieberkammer in Verbindung stehen. Bei geschlossenem Bypassventil, beispielsweise im Normalbetrieb, kann der gemeinsame Leitungsabschnitt in Richtung von der gemeinsamen Ventilkammer zu der Drehschieberkammer durchströmt werden, nämlich mit dem vom Motorblock kommenden Kühlmittelstrom. Wenn das Bypassventil geöffnet ist, beispielsweise im Notbetrieb, kann der gemeinsame Leitungsabschnitt in Richtung von der Drehschieberkammer zu der gemeinsamen Ventilkammer durchströmt werden, nämlich mit einem vom Zylinderkopf kommenden Kühlmittelstrom.A portion of the bypass line and a portion of the extending between the engine block connection and the rotary valve valve line is formed by a common line section, in particular a common channel in the housing. Depending on the operating state of the valve device, in particular depending on the position of the bypass valve, the common line section can be flowed through in opposite directions. The common valve chamber can communicate with the rotary valve chamber via the common line section. When the bypass valve is closed, for example in normal operation, the common line section can be traversed in the direction from the common valve chamber to the rotary valve chamber, namely with the coolant flow coming from the engine block. When the bypass valve is open, for example in emergency operation, the common line section can be traversed in the direction from the rotary valve chamber to the common valve chamber, namely with a coolant flow coming from the cylinder head.

Die Erfindung hat wesentliche Vorteile:

  • • Der durch den Motorblock fließende Kühlmittelstrom kann separat und unabhängig von dem durch den Zylinderkopf fließenden Kühlmittelstrom gesteuert oder geregelt werden. Hierdurch kann insbesondere in der Aufwärmphase der Brennkraftmaschine die mit dem Motorblock in Verbindung stehende Kühlmittelleitung verschlossen und der durch den Motorblock fließende Kühlmittelstrom blockiert werden. Während der Warmlaufphase erwärmt sich der Zylinderkopf schneller als der Motorblock und diese Wärme kann durch die Abschaltung des durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms besser genutzt werden, beispielsweise zur Beheizung eines Fahrzeuginnenraums oder eines Abgasrückführventils.
  • • Durch die Erfindung wird das ohnehin aufwendige und komplizierte Drehschieberventil von einer Steueraufgabe entlastet, so dass der dort zur Verfügung stehende Bauraum für andere Steueraufgaben genutzt oder das Drehschieberventil verkleinert werden kann.
  • • Das Ventil zum Steuern des durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms kann sehr einfach und platzsparend ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Tellerventils, welches sich platzsparend in ein Gehäuse der Ventilvorrichtung integrieren lässt. Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung ist – auch wenn neben Drehschieberventil und Bypassventil ein zusätzliches Ventil benötigt wird – bei verbesserter Funktionalität insgesamt weniger aufwendig und benötigt weniger Bauraum und Gewicht.
  • • Die gemeinsame Betätigungseinrichtung ermöglicht eine besonders kompakte und bauraumsparende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung.
  • • Bei einer Störung des Drehschieberventils kann sowohl der durch den Zylinderkopf als auch der durch den Motorblock strömende Kühlmittelstrom über das Bypassventil am Drehschieber vorbeigeleitet werden, so dass insbesondere in einem Notbetrieb eine bessere Kühlung der Brennkraftmaschine gewährleistet werden kann.
The invention has significant advantages:
  • • The coolant flow flowing through the engine block can be controlled or regulated separately and independently of the coolant flow passing through the cylinder head. As a result, in particular in the warm-up phase of the internal combustion engine, the coolant line connected to the engine block can be closed and the coolant flow flowing through the engine block can be blocked. During the warm-up phase, the cylinder head heats up faster than the engine block and this heat can be better utilized by switching off the coolant flow flowing through the engine block, for example for heating a vehicle interior or exhaust gas recirculation valve.
  • By the invention, the already complicated and complicated rotary slide valve is relieved by a control task, so that the space available there for other control tasks used or the rotary valve can be reduced in size.
  • The valve for controlling the coolant flow flowing through the engine block connection can be made very simple and space-saving, for example in the form of a poppet valve, which can be integrated in a housing of the valve device to save space. The valve device according to the invention is - even if in addition to rotary valve and bypass valve an additional valve is needed - with improved functionality overall less expensive and requires less space and weight.
  • • The common actuator allows a particularly compact and space-saving design of the valve device according to the invention.
  • In the event of a malfunction of the rotary slide valve, both the coolant flow flowing through the cylinder head and through the engine block can be guided past the rotary valve via the bypass valve, so that better cooling of the internal combustion engine can be ensured, in particular in an emergency operation.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Ventilvorrichtung ein Gehäuse mit zumindest einem Kanal aufweisen, welcher einen Abschnitt der Hauptleitung, der Bypassleitung und/oder der zwischen dem Motorblockanschluss und dem Drehschieberventil verlaufenden Leitung bildet. Das Drehschieberventil kann einen drehbar in einer Drehschieberkammer des Gehäuses angeordneten Drehschieber aufweisen. Die Hauptleitung kann einen zwischen dem Zylinderkopfanschluss und der Drehschieberkammer verlaufenden Kanal und einen zwischen der Drehschieberkammer und dem Kühleranschluss verlaufenden Kanal, insbesondere einen vom Zylinderkopfanschluss zu der Drehschieberkammer führenden Kanal und einen von der Drehschieberkammer zum Kühleranschluss führenden Kanal, umfassen, so dass durch Verdrehen des Drehschiebers ein zwischen dem Zylinderkopfanschluss und dem Kühleranschluss fließender Kühlmittelstrom steuerbar ist. Die zwischen dem Motorblockanschluss und dem Drehschieberventil verlaufende Leitung kann zwischen dem Zylinderkopfanschluss und der Drehschieberkammer in die Hauptleitung münden. Hierbei wird der vom Zylinderkopf kommende Kühlmittelstrom vor Erreichen der Drehschieberkammer mit dem vom Motorblock kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt und der zusammengeführte Kühlmittelstrom kann über einen gemeinsamen Einlass in die Drehschieberkammer geführt werden. Alternativ kann die zwischen dem Motorblockanschluss und dem Drehschieberventil verlaufende Leitung auch in die Drehschieberkammer münden und über die Drehschieberkammer mit der Hauptleitung, insbesondere dem zwischen dem Zylinderkopfanschluss und der Drehschieberkammer verlaufenden Kanal, in Verbindung stehen. Der vom Motorblock kommende Kühlmittelstrom kann hierbei in der Drehschieberkammer mit dem vom Zylinderkopf kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt werden. Die Bypassleitung kann einerseits mit dem zwischen der Drehschieberkammer und dem Kühleranschluss verlaufenden Kanal und andererseits über die Drehschieberkammer mit dem zwischen dem Zylinderkopfanschluss und der Drehschieberkammer verlaufenden Kanal in Verbindung stehen.In an embodiment of the invention, the valve device may comprise a housing having at least one channel which forms a portion of the main line, the bypass line and / or extending between the engine block connection and the rotary valve valve line. The rotary valve may have a rotatably arranged in a rotary valve chamber of the housing rotary valve. The main line may comprise a passage extending between the cylinder head port and the rotary valve chamber and a passage extending between the rotary valve chamber and the radiator port, in particular a passage leading from the cylinder head port to the rotary valve chamber and a passage leading from the rotary valve chamber to the radiator port, so that by turning the rotary valve a coolant flow flowing between the cylinder head port and the radiator port is controllable. The line extending between the engine block port and the rotary valve may open into the main passage between the cylinder head port and the rotary valve chamber. In this case, the coolant flow coming from the cylinder head before reaching the rotary valve chamber is brought together with the coolant flow coming from the engine block and the combined coolant flow can be conducted into the rotary valve chamber via a common inlet. Alternatively, the line extending between the engine block connection and the rotary valve valve can also open into the rotary valve chamber and communicate via the rotary valve chamber with the main line, in particular the channel extending between the cylinder head connection and the rotary valve chamber. The coolant flow coming from the engine block can in this case be combined in the rotary valve chamber with the coolant flow coming from the cylinder head. The bypass line may communicate with the passage between the rotary valve chamber and the radiator port and on the other hand via the rotary valve chamber with the channel extending between the cylinder head port and the rotary valve chamber.

In weiterer Ausgestaltung können das Bypassventil und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms jeweils einen Schließkörper aufweisen und eine Ruhestellung haben, in welcher jeder der Schließkörper die jeweilige Leitung verschließt. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung kann derart mit den beiden Schließkörpern gekoppelt sein, dass sich, wenn die gemeinsame Betätigungseinrichtung ausgehend von der Ruhestellung betätigt wird, zuerst das Ventil zum Steuern des durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms öffnet, während das Bypassventil noch geschlossen bleibt, und dass sich, wenn die gemeinsame Betätigungseinrichtung weiter betätigt wird, auch das Bypassventil öffnet. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung kann eine mechanische Zwangssteuerung der beiden Schließkörper bilden. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung kann anhand der Temperatur des Kühlmittels oder des im Kühlkreislauf vorhandenen Druckes gesteuert, insbesondere geregelt, werden. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung kann einen Thermostaten enthalten, welcher die Temperatur des in der Ventilvorrichtung strömenden Kühlmittels erfasst und den Betätigungsweg der gemeinsamen Betätigungseinrichtung bei steigender Kühlmitteltemperatur vergrößert. Der Öffnungsgrad des Ventils zum Steuern des durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms sowie des Bypassventils lässt sich dadurch in Form eines geschlossenen Regelkreises regeln. Der Thermostat kann ein Thermostatgehäuse mit einem Innenraum und einem in den Innenraum ragenden Stößel enthalten, wobei der Innenraum mit einer Mischung aus wenigstens zwei Substanzen gefüllt ist, welche sich bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedlich stark ausdehnen, beispielsweise zwei unterschiedliche Wachse. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die gemeinsame Betätigungseinrichtung von der Motorsteuerung ansteuerbar ist, beispielsweise indem der Thermostat elektrisch beheizbar ist. Das Bypassventil und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblockanschluss fließenden Kühlmittelstroms können eine gemeinsame Ventilkammer aufweisen. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung, insbesondere das Thermostatgehäuse, kann in die gemeinsame Ventilkammer hineinragen. In a further embodiment, the bypass valve and the valve for controlling the coolant flow flowing through the engine block connection can each have a closing body and have a rest position in which each of the closing bodies closes the respective line. The common actuator may be coupled to the two closure members such that when the common actuator is actuated from the rest position, the valve first opens to control the flow of coolant passing through the engine block port while the bypass valve remains closed, and that when the common actuator continues to be actuated, the bypass valve also opens. The common actuating device can form a mechanical positive control of the two closing bodies. The common actuator can be controlled based on the temperature of the coolant or the pressure present in the cooling circuit, in particular regulated. The common actuator may include a thermostat which detects the temperature of the coolant flowing in the valve device and increases the actuation travel of the common actuator with increasing coolant temperature. The opening degree of the valve for controlling the coolant flow flowing through the engine block port and the bypass valve can thereby be regulated in the form of a closed loop. The thermostat may include a thermostat housing having an interior and a plunger projecting into the interior, the interior being filled with a mixture of at least two substances which expand at different temperatures to different extents, for example two different waxes. Alternatively or additionally, it may be provided that the common actuating device can be controlled by the motor control, for example by the thermostat being electrically heatable. The bypass valve and the valve for controlling the flow of coolant flowing through the engine block port may have a common valve chamber. The common actuating device, in particular the thermostat housing, can protrude into the common valve chamber.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Kühlkreislaufs einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung, 1 a schematic representation of a cooling circuit of an internal combustion engine with a valve device according to the invention,

2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung mit einem Drehschieberventil, einem Bypassventil und einem Ventil zum Steuern eines durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms, wobei das Bypassventil und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms geschlossen sind, 2 a partially sectioned side view of a valve device according to the invention with a rotary valve, a bypass valve and a valve for controlling a flowing through the engine block coolant flow, wherein the bypass valve and the valve for controlling the flow of coolant flowing through the engine block are closed,

3 die Ventilvorrichtung gemäß 2, bei welcher das Bypassventil geschlossen und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms geöffnet ist, 3 the valve device according to 2 in which the bypass valve is closed and the valve for controlling the flow of coolant flowing through the engine block is opened,

4 die Ventilvorrichtung gemäß 2, bei welcher das Bypassventil und das Ventil zum Steuern des durch den Motorblock fließenden Kühlmittelstroms geöffnet sind. 4 the valve device according to 2 in which the bypass valve and the valve for controlling the flow of coolant flowing through the engine block are opened.

In 1 ist schematisch ein Kühlkreislauf 1 einer Brennkraftmaschine 2 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 2 enthält in an sich bekannter Weise einen Motorblock 3 und einen Zylinderkopf 4. Der Kühlkreislauf 1 enthält ferner einen Kühler 5 und eine Ventilvorrichtung 7. Das Kühlmittel wird im Kühlkreislauf 1 von einer nicht dargestellten, aber an sich bekannten Kühlmittelförderpumpe zirkuliert und transportiert die in der Brennkraftmaschine 2 entstehende Wärme zu dem Kühler 5, welcher sie an die Umgebungsluft abgibt. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Strömungsrichtung von der Brennkraftmaschine 2 über die Ventilvorrichtung 7 zum Kühler 5 und wieder zurück zur Brennkraftmaschine 2. Je nach Anwendungsfall kann die Strömungsrichtung jedoch auch umgekehrt gewählt werden. In an sich bekannter Weise wird der Kühlmittelstrom im Motorblock 3 und im Zylinderkopf 4 getrennt geführt, wobei der durch den Motorblock 3 fließende Kühlmittelstrom über eine Kühlmittelleitung 31 und der durch den Zylinderkopf 4 fließende Kühlmittelstrom über eine Kühlmittelleitung 41 zur Ventilvorrichtung 7 geleitet wird. In noch näher zu beschreibender Weise werden die beiden Kühlmittelströme in der Ventilvorrichtung 7 zusammengeführt und als zusammengeführter Kühlmittelstrom über die Kühlmittelleitung 51 zu dem Kühler 5 geführt. Vom Kühler 5 kann das Kühlmittel über eine Kühlmittelleitung 8 wieder zur Brennkraftmaschine 2 zurückgeführt werden, so dass der Kühlkreislauf geschlossen ist. Die Ventilvorrichtung 7 enthält einen Motorblockanschluss 32 für die vom Motorblock kommende Kühlmittelleitung 31, einen Zylinderkopfanschluss 42 für die vom Zylinderkopf 4 kommende Kühlmittelleitung 41 und einen Kühleranschluss 52 für die vom Kühler 5 kommende Kühlmittelleitung 51. In der Ventilvorrichtung 7 ist eine Abschnitte 10, 11 enthaltende Hauptleitung angeordnet, welche zwischen dem Zylinderkopfanschluss 42 und dem Kühleranschluss 52 verläuft. In der Hauptleitung 10, 11 ist ein Drehschieberventil 12 angeordnet, so dass mit dem Drehschieberventil 12 ein durch die Hauptleitung 10, 11 fließender Kühlmittelstrom steuerbar ist. In Parallelschaltung zum Drehschieberventil 12 ist in der Ventilvorrichtung 7 ein Bypassventil 14 angeordnet. Das Bypassventil 14 ist in einer die Abschnitte 16, 17, 18 enthaltenden Bypassleitung angeordnet. Die Bypassleitung 16, 17, 18 verläuft an dem Drehschieberventil 12 vorbei zwischen dem Zylinderkopfanschluss 42 und dem Kühleranschluss 52 und zweigt an Verbindungsstellen 20 und 21 von den Hauptleitungsabschnitten 10 bzw. 11 ab. Mit dem Bypassventil 14 ist die Bypassleitung verschließbar und der durch die Bypassleitungsabschnitte 17, 18 fließende Kühlmittelstrom steuerbar.In 1 is schematically a cooling circuit 1 an internal combustion engine 2 shown. The internal combustion engine 2 contains in a conventional manner an engine block 3 and a cylinder head 4 , The cooling circuit 1 also includes a radiator 5 and a valve device 7 , The coolant is in the cooling circuit 1 from a not shown, but known per se coolant pump circulates and transported in the internal combustion engine 2 resulting heat to the radiator 5 which releases it to the ambient air. In the described embodiment, the flow direction of the internal combustion engine 2 over the valve device 7 to the radiator 5 and back to the internal combustion engine 2 , Depending on the application, however, the flow direction can also be chosen vice versa. In known manner, the coolant flow in the engine block 3 and in the cylinder head 4 Run separately, with the through the engine block 3 flowing coolant flow through a coolant line 31 and the through the cylinder head 4 flowing coolant flow through a coolant line 41 to the valve device 7 is directed. In a manner to be described in more detail, the two coolant flows in the valve device 7 merged and as a combined coolant flow through the coolant line 51 to the radiator 5 guided. From the radiator 5 can the coolant through a coolant line 8th back to the engine 2 be returned, so that the cooling circuit is closed. The valve device 7 contains an engine block connection 32 for the coolant line coming from the engine block 31 , a cylinder head connection 42 for the cylinder head 4 coming coolant line 41 and a radiator connection 52 for the cooler 5 coming coolant line 51 , In the valve device 7 is a sections 10 . 11 containing main line, which between the cylinder head port 42 and the radiator connection 52 runs. In the main 10 . 11 is a rotary valve 12 arranged so that with the rotary valve 12 one through the main line 10 . 11 flowing coolant flow is controllable. In parallel with the rotary valve 12 is in the valve device 7 a bypass valve 14 arranged. The bypass valve 14 is in one of the sections 16 . 17 . 18 containing bypass line arranged. The bypass line 16 . 17 . 18 runs on the rotary valve 12 over between the cylinder head connection 42 and the radiator connection 52 and branches at junctions 20 and 21 from the main sections 10 respectively. 11 from. With the bypass valve 14 the bypass line is closable and that through the bypass line sections 17 . 18 flowing coolant flow controllable.

Die Ventilvorrichtung 7 weist eine zwischen dem Motorblockanschluss 32 und dem Drehschieberventil 12 verlaufende Leitung auf, welche die Leitungsabschnitte 22, 23, 16 enthält, welche mit der Hauptleitung 10 in Verbindung steht und in welcher ein Ventil 24 zum Steuern eines durch den Motorblock 3 und den Motorblockanschluss 32 fließenden Kühlmittelstroms angeordnet ist. Die Bypassleitung 16, 17, 18 und die zwischen dem Motorblockanschluss 32 und dem Drehschieberventil 12 verlaufende Leitung 22, 23, 16 haben einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 16, von welchem an einer Verbindungsstelle 26 die Abschnitte 17 und 23 abzweigen. Das Drehschieberventil 12 kann in an sich bekannter Weise aufgebaut sein und eine Drehschieberkammer 60 und einen Drehschieber 62 aufweisen, welcher drehbar in der Drehschieberkammer 60 angeordnet ist und eine topfförmige, zylindrische Gestalt aufweist. Die Drehschieberkammer 60 bildet einen Abschnitt der Hauptleitung. Der Drehschieber 62 ist mit einer elektrischen Antriebseinrichtung 64 gekoppelt. Der Drehschieber 62 weist in seiner zylindrischen Wandung 66 zumindest eine fensterartige Durchgangsöffnung 67 auf. In einem Bereich, in welchem der Hauptleitungsabschnitt 11 in die Drehschieberkammer 60 mündet, ist eine Dichtung 68 angeordnet, welche die Mündung der Hauptleitung 11 umgibt und die Wandung 66 des Drehschiebers 62 gegenüber der Drehschieberkammer 60 abdichtet, so dass über den Hauptleitungsabschnitt 10 in die Drehschieberkammer 60 eintretendes Kühlmittel nicht über einen zwischen der Wandung 66 und der Drehschieberkammer 60 vorgesehenen Spalt 70 in den Hauptleitungsabschnitt 11 strömen kann. In der in 1 dargestellten Position des Drehschiebers 62 ist der Kühlmittelstrom von dem Drehschieber 62 blockiert. Erst wenn der Drehschieber 62 von der Antriebseinrichtung 64 gedreht wird und die Durchgangsöffnung 67 dem Hauptleitungsabschnitt 11 zugewandt ist, wird vom Drehschieberventil 12 eine Kühlmittelströmung durch die Hauptleitung 10, 11 vom Zylinderkopfanschluss 42 zum Kühleranschluss 52 freigegeben. In nicht dargestellter, aber an sich bekannter Weise können am Drehschieberventil 12 weitere Leitungen angeschlossen sein, deren Zugänge mit entsprechenden Dichtungen gegenüber dem Drehschieber 62 abgedichtet sind und über entsprechende Durchgangsöffnungen (nicht dargestellt) in der Wandung 66 angesteuert werden können. Der Drehschieber 62 sperrt somit den Auslass aus der Drehschieberkammer 60 in den zum Kühleranschluss 52 führenden Hauptleitungsabschnitt 11. Anstelle der Verbindungsstelle 20 können auch die Leitungsabschnitte 10 und 16 nebeneinander in die Drehschieberkammer 60 münden und über diese miteinander in Verbindung stehen.The valve device 7 has one between the engine block port 32 and the rotary valve 12 extending line on which the line sections 22 . 23 . 16 contains which with the main line 10 is in communication and in which a valve 24 for controlling one through the engine block 3 and the engine block connector 32 is arranged flowing coolant flow. The bypass line 16 . 17 . 18 and between the engine block port 32 and the rotary valve 12 running line 22 . 23 . 16 have a common line section 16 from which at a junction 26 the sections 17 and 23 branch. The rotary valve 12 can be constructed in a conventional manner and a rotary valve chamber 60 and a rotary valve 62 which is rotatable in the rotary valve chamber 60 is arranged and has a cup-shaped, cylindrical shape. The rotary valve chamber 60 forms a section of the main. The rotary valve 62 is with an electric drive device 64 coupled. The rotary valve 62 points in its cylindrical wall 66 at least one window-like passage opening 67 on. In an area where the main line section 11 in the rotary valve chamber 60 is a seal 68 arranged, which the mouth of the main line 11 surrounds and the wall 66 of the rotary valve 62 opposite the rotary valve chamber 60 seals so that over the main section 10 in the rotary valve chamber 60 entering coolant does not have one between the wall 66 and the rotary valve chamber 60 provided gap 70 in the main section 11 can flow. In the in 1 shown position of the rotary valve 62 is the flow of coolant from the rotary valve 62 blocked. Only when the rotary valve 62 from the drive device 64 is rotated and the passage opening 67 the main section 11 is facing, is from the rotary valve 12 a flow of coolant through the main line 10 . 11 from the cylinder head connection 42 to the radiator connection 52 Approved. In a manner not shown, but known per se, can be on the rotary valve 12 be connected to other lines whose accesses with appropriate seals against the rotary valve 62 are sealed and through corresponding passage openings (not shown) in the wall 66 can be controlled. The rotary valve 62 thus blocks the outlet from the rotary valve chamber 60 in the to the radiator connection 52 leading main section 11 , Instead of the connection point 20 can also use the line sections 10 and 16 next to each other in the rotary valve chamber 60 lead to and communicate with each other.

Der vom Motorblock 3 kommende Kühlmittelstrom wird über das Ventil 24 geleitet, mit diesem gesteuert und anschließend mit dem vom Zylinderkopf 4 kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt. Der zusammengeführte Kühlmittelstrom wird über die Parallelschaltung des Drehschieberventils 12 und des Bypassventils 14 geführt, wobei das Drehschieberventil 12 und das Bypassventil 14 unabhängig voneinander betätigt werden, um den Kühlmittelstrom zu steuern. Das Zusammenführen des vom Motorblock 3 kommenden Kühlmittelstroms mit dem vom Zylinderkopf 4 kommenden Kühlmittelstrom kann je nach Schaltstellung des Drehschieberventils 12 bzw. des Bypassventils 14 an der Verbindungsstelle 20 oder 26 erfolgen.The engine block 3 incoming coolant flow is through the valve 24 directed, controlled with this and then with the cylinder head 4 merged coming coolant flow. The combined coolant flow is via the parallel connection of the rotary valve 12 and the bypass valve 14 guided, wherein the rotary valve 12 and the bypass valve 14 be operated independently to control the flow of coolant. Merging the engine block 3 coming coolant flow with the cylinder head 4 coming coolant flow can, depending on the switching position of the rotary valve 12 or the bypass valve 14 at the junction 20 or 26 respectively.

Anhand der 2, 3 und 4 wird ein besonders platzsparendes und kompaktes Ausführungsbeispiel einer Ventilvorrichtung 7 beschrieben, wobei gleiche Teile mit übereinstimmenden Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet sind. Die Ventilvorrichtung 7 enthält ein Gehäuse 72, welches den Motorblockanschluss 32, den Zylinderkopfanschluss 42 und den Kühleranschluss 52 aufweist. Das Gehäuse 72 enthält einen Flansch 73, welcher den Motorblockanschluss 32 und den Zylinderkopfanschluss 42 enthält. Mit dem Flansch 73 wird die Ventilvorrichtung 7 an einer entsprechenden Fläche 74 der Brennkraftmaschine 2, beispielsweise am Zylinderkopf 4, befestigt. Die Kühlmittelleitungen 31 und 41 sind im Zylinderkopf 4 als entsprechende Kanäle 31 bzw. 41 ausgebildet, wobei der mit dem Motorblock 3 in Verbindung stehende Kühlmittelkanal 31 getrennt von den übrigen Kanälen 41 im Zylinderkopf 4 bis an die entsprechende, in den 2 bis 4 dargestellte Stelle im Zylinderkopf 4 geführt ist, um den durch den Motorblock 3 fließenden Kühlmittelstrom getrennt von dem durch den Zylinderkopf 4 fließenden Kühlmittelstrom zu der Ventilvorrichtung 7 zu leiten. Der Motorblockanschluss 32 und der Zylinderkopfanschluss 42 können durch am Flansch 73 angeordnete Dichtungen 75 abgedichtet sein. Beispielsweise können die Dichtungen 75 in Nuten des Flansches 73 angeordnet sein, welchen den Motorblockanschluss 32 und den Zylinderkopfanschluss 42 umgeben. Das Gehäuse 72 enthält auch das Drehschieberventil 12, das Bypassventil 14 und das Ventil 24 zum Steuern des durch den Motorblockanschluss 32 fließenden Kühlmittelstroms. Das Gehäuse 72 enthält die Drehschieberkammer 60, in welcher der Drehschieber 62 angeordnet ist. Am Gehäuse 72 ist die Antriebseinrichtung 64 für den Drehschieber 62 angebracht. Zwischen der Wandung 66 des Drehschiebers 62 und der Innenwandung der Drehschieberkammer 60 befindet sich ein Spalt 70. Der Hauptleitungsabschnitt 10 wird durch einen zwischen dem Zylinderkopfanschluss 42 und der Drehschieberkammer 60 verlaufenden Kanal 110 gebildet. Der Hauptleitungsabschnitt 11 wird durch einen zwischen der Drehschieberkammer 60 und dem Kühleranschluss 52 verlaufenden Kanal 111 gebildet. Die Hauptleitung wird hier somit durch die Kanäle 110, 111 und die Drehschieberkammer 60 gebildet, so dass durch Verdrehen des Drehschiebers 62 der zwischen dem Zylinderkopfanschluss 42 und dem Kühleranschluss 52 fließende Kühlmittelstrom steuerbar ist. Die Leitungsabschnitte 18 und 22 werden durch Kanäle 118 und 122 im Gehäuse 72 gebildet. Das Bypassventil 14 und das Ventil 24 weisen eine gemeinsame Ventilkammer 76 auf, welche bei der in den 2 bis 4 dargestellten Ventilvorrichtung die zu 1 beschriebenen Leitungsabschnitte 17 und 23 sowie die Verbindungsstelle 26 in sich vereint. Der gemeinsame Leitungsabschnitt 16 wird durch einen gemeinsamen Kanal 116 im Gehäuse gebildet, welcher die gemeinsame Ventilkammer 76 mit der Drehschieberkammer 60 verbindet. Die in 1 außerhalb der Drehschieberkammer 60 vorgesehene Verbindungsstelle 20 ist somit in den 2 bis 4 in die Drehschieberkammer 60 integriert. Der Kanal 116 steht wenigstens über den Spalt 70 mit dem Kanal 110 in Verbindung. Die Bypassleitung zweigt von der Drehschieberkammer 60 ab und wird von dem Kanal 116, der Ventilkammer 76 und dem Kanal 118 gebildet. Auch wenn die Bypassleitung 116, 76, 118 unmittelbar von der Drehschieberkammer 60 abzweigt, wird sie im Sinne der Erfindung als „an dem Drehschieberventil 12 vorbei verlaufend” und wird das Bypassventil 14 als „in Parallelschaltung zum Drehschieberventil 12 angeordnet” angesehen, weil die Mündung des Kanals 116 stets über den Spalt 70 mit dem Zylinderkopfanschluss 42 in Verbindung steht und weil auch der Drehschieber 62 in keiner seiner Stellungen den Zugang zum Kanal 116 absperren kann.Based on 2 . 3 and 4 is a particularly space-saving and compact embodiment of a valve device 7 described, wherein like parts with matching reference numerals as in 1 are designated. The valve device 7 contains a housing 72 , which the engine block connection 32 , the cylinder head connection 42 and the radiator connection 52 having. The housing 72 contains a flange 73 , which the engine block connection 32 and the cylinder head port 42 contains. With the flange 73 becomes the valve device 7 on a corresponding surface 74 the internal combustion engine 2 For example, on the cylinder head 4 , attached. The coolant lines 31 and 41 are in the cylinder head 4 as corresponding channels 31 respectively. 41 formed, with the engine block 3 related coolant channel 31 separated from the other channels 41 in the cylinder head 4 to the corresponding, in the 2 to 4 illustrated location in the cylinder head 4 is guided to the through the engine block 3 flowing coolant flow separated from that by the cylinder head 4 flowing coolant flow to the valve device 7 to lead. The engine block connection 32 and the cylinder head connection 42 can through at the flange 73 arranged seals 75 be sealed. For example, the seals 75 in grooves of the flange 73 be arranged, which the engine block connection 32 and the cylinder head port 42 surround. The housing 72 also contains the rotary valve 12 , the bypass valve 14 and the valve 24 for controlling through the engine block port 32 flowing coolant flow. The housing 72 contains the rotary valve chamber 60 in which the rotary valve 62 is arranged. At the housing 72 is the drive device 64 for the rotary valve 62 appropriate. Between the wall 66 of the rotary valve 62 and the inner wall of the rotary valve chamber 60 there is a gap 70 , The main section 10 is through a between the cylinder head port 42 and the rotary valve chamber 60 running channel 110 educated. The main section 11 is through a between the rotary valve chamber 60 and the radiator connection 52 running channel 111 educated. The main line here is thus through the channels 110 . 111 and the rotary valve chamber 60 formed, so that by turning the rotary valve 62 the between the cylinder head connection 42 and the radiator connection 52 flowing coolant flow is controllable. The pipe sections 18 and 22 be through channels 118 and 122 in the case 72 educated. The bypass valve 14 and the valve 24 have a common valve chamber 76 on which in the in the 2 to 4 shown valve device to 1 described line sections 17 and 23 as well as the connection point 26 united in itself. The common line section 16 is through a common channel 116 formed in the housing, which the common valve chamber 76 with the rotary valve chamber 60 combines. In the 1 outside the rotary valve chamber 60 intended connection point 20 is thus in the 2 to 4 in the rotary valve chamber 60 integrated. The channel 116 at least stands over the gap 70 with the channel 110 in connection. The bypass line branches from the rotary valve chamber 60 off and off the channel 116 , the valve chamber 76 and the channel 118 educated. Even if the bypass line 116 . 76 . 118 directly from the rotary valve chamber 60 branches off, it is in the context of the invention as "on the rotary valve 12 passing by "and becomes the bypass valve 14 as "in parallel with the rotary valve 12 arranged "because the mouth of the channel 116 always over the gap 70 with the cylinder head connection 42 communicates and because also the rotary valve 62 in no position access to the canal 116 can shut off.

Das Bypassventil 14 und das Ventil 24 sind jeweils als Tellerventil mit einem tellerförmigen Schließkörper 80, 81 und einem Ventilsitz 82, 83 ausgebildet. Die Schließkörper 80, 81 haben jeweils eine Ruhestellung, siehe 1, in welcher jeder der Schließkörper 80, 82 an seinem Ventilsitz 82, 83 anliegt und den jeweiligen Kanal 122, 118 verschließt. Jedem der Schließkörper 80, 81 ist eine Feder 84, 85 zugeordnet, um die Schließkörper 80, 81 in ihre jeweilige Ruhestellung zurückzustellen. Die Ventilvorrichtung 7 weist eine gemeinsame Betätigungseinrichtung 90 für das Bypassventil 14 und das Ventil 24 auf. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung 90 umfasst einen Thermostaten, welcher ein Thermostatgehäuse 91 aufweist, in welchem sich in an sich bekannter und nicht dargestellter Weise ein mit einer Wachsmischung gefüllter Hohlraum befindet, in welchen ein Stößel 92 hineinragt. Das aus dem Thermostatgehäuse 91 herausragende Ende des Stößels 92 ist im Gehäuse 72 der Ventilvorrichtung 7 fixiert. Das Thermostatgehäuse 91 ist mit einer Wachsmischung aus wenigstens zwei Wachsen gefüllt, welche sich bei unterschiedlichen Temperaturen stark ausdehnen. Ein erstes Wachs kann sich beispielsweise bei 72°C stark ausdehnen und das zweite Wachs beispielsweise bei 100°C. Die genannten Grenztemperaturen sind lediglich beispielhaft und können je nach Anwendungsfall variiert werden. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung 90 ragt in die gemeinsame Ventilkammer 76 hinein, nämlich mit ihrem Thermostatgehäuse 91. Der Schließkörper 80 ist an dem Thermostatgehäuse 91 fixiert. Der Schließkörper 81 ist um einen gewissen Weg verschiebbar auf dem Thermostatgehäuse 91 angeordnet. Dadurch öffnet sich das Ventil 24 bei der ersten Grenztemperatur (z. B. 72°C) und das Bypassventil 14 bei der zweiten Grenztemperatur (z. B. 100°C).The bypass valve 14 and the valve 24 are each as a poppet valve with a plate-shaped closing body 80 . 81 and a valve seat 82 . 83 educated. The closing body 80 . 81 each have a rest position, see 1 in which each of the closing body 80 . 82 at his valve seat 82 . 83 is present and the respective channel 122 . 118 closes. Each of the closing bodies 80 . 81 is a spring 84 . 85 assigned to the closing body 80 . 81 to return to their respective rest position. The valve device 7 has a common actuator 90 for the bypass valve 14 and the valve 24 on. The common actuator 90 includes a thermostat, which is a thermostat housing 91 in which in known and not shown manner is a filled with a wax mixture cavity, in which a plunger 92 protrudes. That from the thermostat housing 91 outstanding end of the pestle 92 is in the case 72 the valve device 7 fixed. The thermostat housing 91 is filled with a wax mixture of at least two waxes, which greatly expand at different temperatures. For example, a first wax may expand greatly at 72 ° C and the second wax at 100 ° C, for example. The stated limit temperatures are merely exemplary and can be varied depending on the application. The common actuator 90 protrudes into the common valve chamber 76 into it, namely with its thermostat housing 91 , The closing body 80 is on the thermostat housing 91 fixed. The closing body 81 is displaceable by a certain distance on the thermostat housing 91 arranged. This opens the valve 24 at the first limit temperature (eg 72 ° C) and the bypass valve 14 at the second limit temperature (eg 100 ° C).

In nicht dargestellter Ausgestaltung kann in dem Innenraum des Thermostatgehäuses 91 ein elektrisch betreibbares Heizelement angeordnet sein, welches beispielsweise von einem Motorsteuergerät ansteuerbar ist. Das Heizelement kann beispielsweise durch eine um den Stößel gewickelte Heizspule gebildet werden. Hierdurch lässt sich das Regelverhalten der gemeinsamen Betätigungseinrichtung 90 beeinflussen, so dass sich das Ventil 24 und gegebenenfalls auch das Bypassventil 14 bereits vorzeitig öffnen lässt, bevor das Kühlmittel die jeweilige Grenztemperatur erreicht, bei welcher das Ventil 24 bzw. das Bypassventil 14 eigentlich öffnen würde. In weiterer nicht dargestellter Ausgestaltung kann der Betätigungseinrichtung 20 auch ein Positionssensor zugeordnet sein, um deren Hub zu erfassen und zu überwachen.In not shown embodiment can in the interior of the thermostat housing 91 an electrically operable heating element can be arranged, which can be controlled, for example, by an engine control unit. The heating element can be formed, for example, by a heating coil wound around the plunger. This allows the control behavior of the common actuator 90 affect, so that the valve 24 and optionally also the bypass valve 14 already open prematurely before the coolant reaches the respective limit temperature at which the valve 24 or the bypass valve 14 would actually open. In a further embodiment, not shown, the actuating device 20 Also be associated with a position sensor to detect their hub and monitor.

Zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Ventilvorrichtung 7 wird im Folgenden ihre Arbeitsweise nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 2 beschrieben. Das Kühlmittel ist noch kalt und das Bypassventil 14 sowie das Ventil 24 sind geschlossen und die beiden Schließkörper 80, 81 befinden sich in ihrer Ruhestellung. Das Ventil 24 blockiert den vom Motorblock 3 kommenden Kühlmittelstrom, so dass dieser nicht von Kühlmittel durchflossen wird. Dieser Zustand ist in den 1 und 2 dargestellt. Der vom Zylinderkopf 4 kommende Kühlmittelstrom wird durch das Drehschieberventil 12 gesteuert und kann beispielsweise zunächst nicht zum Kühleranschluss 52, sondern in eine nicht dargestellte, zu einem für die Fahrzeuginnenraumheizung dienenden Wärmetauscher geleitet werden. Bei allmählich ansteigender Temperatur des vom Zylinderkopf 4 kommenden Kühlmittelstroms wird dann der Drehschieber 62 in eine Position gedreht, in welcher zumindest ein Teil des vom Zylinderkopf 4 kommenden Kühlmittelstroms durch die Durchgangsöffnung 67 zum Kühleranschluss 52 und von dort weiter durch den Kühler 5 fließt. Erwärmt sich das Kühlmittel weiter und übersteigt die erste Grenztemperatur von z. B. 72°C, dehnt sich das erste Wachs der im Thermostatgehäuse 91 enthaltenen Wachsmischung stark aus und schiebt den Stößel 92 aus dem Thermostatgehäuse 91 heraus. Da der Stößel 92 am Gehäuse 72 fixiert ist, schiebt sich das Thermostatgehäuse 91 in die Ventilkammer 76 (in der Darstellung der 2 nach unten) und erreicht die in 3 dargestellte Position. Dabei nimmt die Betätigungseinrichtung 90 den auf dem Thermostatgehäuse 91 fixierten Schließkörper 80 mit und das Ventil 24 öffnet sich. Da der Schließkörper 81 auf dem Thermostatgehäuse 91 beweglich ist, verbleibt dieser in seiner Ruhestellung und das Bypassventil 14 bleibt noch geschlossen, siehe 3. Durch das geöffnete Ventil 24 strömt nun ein vom Motorblock 3 kommender Kühlmittelstrom über den Kanal 122 in die gemeinsame Ventilkammer 76 und von dort weiter über den gemeinsamen Kanal 116 in die Drehschieberkammer 60. Dort wird er mit dem vom Zylinderkopf 4 kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt. Der zusammengeführte Kühlmittelstrom wird von dem Drehschieberventil 12 in der gewünschten Weise verteilt, indem der Drehschieber 62 in eine entsprechende Position gedreht wird. Die Brennkraftmaschine 2 befindet sich nun im Normalbetrieb. Die Betätigungseinrichtung 90 regelt temperaturabhängig den durch den Motorblock 3 fließenden Anteil des Kühlmittelstroms.To clarify the operation of the valve device 7 hereafter, her operation after a cold start of the internal combustion engine 2 described. The coolant is still cold and the bypass valve 14 as well as the valve 24 are closed and the two closing bodies 80 . 81 are in their resting position. The valve 24 blocks the engine block 3 coming coolant flow, so that it is not traversed by coolant. This condition is in the 1 and 2 shown. The from the cylinder head 4 incoming coolant flow is through the rotary valve 12 controlled and can not, for example, first to the radiator connection 52 but in a non-illustrated, are passed to a serving for the vehicle interior heating heat exchanger. With gradually increasing temperature of the cylinder head 4 coming coolant flow is then the rotary valve 62 turned into a position in which at least a part of the cylinder head 4 coming coolant flow through the passage opening 67 to the cooler connection 52 and from there on through the radiator 5 flows. The coolant heats up further and exceeds the first limit temperature of z. B. 72 ° C, the first wax expands in the thermostat housing 91 contained wax mixture strong and pushes the pestle 92 from the thermostat housing 91 out. As the pestle 92 on the housing 72 is fixed, pushes the thermostat housing 91 in the valve chamber 76 (in the representation of 2 down) and reaches the in 3 shown position. This takes the actuator 90 on the thermostat housing 91 fixed closing body 80 with and the valve 24 opens. As the closing body 81 on the thermostat housing 91 is movable, this remains in its rest position and the bypass valve 14 remains closed, see 3 , Through the open valve 24 now flows in from the engine block 3 incoming coolant flow over the channel 122 in the common valve chamber 76 and from there on the common channel 116 in the rotary valve chamber 60 , There he is with the cylinder head 4 merged coming coolant flow. The combined coolant flow is from the rotary valve 12 distributed in the desired manner by the rotary valve 62 is rotated in a corresponding position. The internal combustion engine 2 is now in normal operation. The actuating device 90 Regulates the temperature dependent by the engine block 3 flowing proportion of the coolant flow.

Sollte sich die Temperatur des Kühlmittels weiter erhöhen und die zweite Grenztemperatur von z. B. 100°C übersteigen, wird die Betätigungseinrichtung 90 weiter betätigt, indem sich das zweite Wachs der im Thermostatgehäuse 91 enthaltenen Wachsmischung stark ausdehnt und den Stößel 92 weiter aus dem Thermostatgehäuse 91 herausschiebt. Das Thermostatgehäuse 91 schiebt sich in der Darstellung der 3 weiter nach unten und nimmt dabei nun auch den Schließkörper 81 mit, so dass sich durch das weitere Betätigen der gemeinsamen Betätigungseinrichtung 90 nun auch das Bypassventil 14 öffnet. Dieser in 4 dargestellte Zustand kann beispielsweise eintreten, wenn an dem Drehschieberventil 12 eine Störung auftritt, so dass kein ausreichender Durchfluss von der Drehschieberkammer 60 zum Kühleranschluss 52 mehr gewährleistet ist. Bei dem in 4 dargestellten Zustand fließt ein vom Zylinderkopf 4 kommender Kühlmittelstrom über den Zylinderkopfanschluss 42, den Kanal 110, die Drehschieberkammer 60 und den gemeinsamen Kanal 116 in die gemeinsame Ventilkammer 76. Ein vom Motorblock 3 kommender Kühlmittelstrom fließt über den Motorblockanschluss 32 und den Kanal 122 in die gemeinsame Ventilkammer 76 und wird dort mit dem vom Zylinderkopf 4 kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dieses Zusammenführen bei geöffneten Ventilen 24 und 14 an der Verbindungsstelle 26. Der zusammengeführte Kühlmittelstrom wird durch das geöffnete Bypassventil 14 in den Kanal 118 (3) bzw. in den Leitungsabschnitt 18 (1) geleitet und fließt von dort weiter über den Kühleranschluss 52 zum Kühler 5. So kann insbesondere ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine 2 sichergestellt werden, wenn das Drehschieberventil 12 den Durchfluss durch die Hauptleitung blockiert.If the temperature of the coolant continues to increase and the second limit temperature of z. B. exceed 100 ° C, the actuator 90 further actuated by the second wax in the thermostat housing 91 wax mixture greatly expands and the pestle 92 further out of the thermostat housing 91 pushes out. The thermostat housing 91 slides in the presentation of the 3 further down and now takes the closing body 81 with, so that by further pressing the common actuator 90 now also the bypass valve 14 opens. This in 4 shown state, for example, occur when at the rotary valve 12 a malfunction occurs, so there is insufficient flow from the rotary valve chamber 60 to the radiator connection 52 more is guaranteed. At the in 4 shown state flows from the cylinder head 4 coming coolant flow through the cylinder head port 42 , the channel 110 , the rotary valve chamber 60 and the common channel 116 in the common valve chamber 76 , One from the engine block 3 incoming coolant flow flows through the engine block connection 32 and the channel 122 in the common valve chamber 76 and gets there with the cylinder head 4 merged coming coolant flow. At the in 1 illustrated embodiment, this merging is done with open valves 24 and 14 at the junction 26 , The combined coolant flow is through the opened bypass valve 14 in the channel 118 ( 3 ) or in the line section 18 ( 1 ) and flows from there via the radiator connection 52 to the radiator 5 , Thus, in particular, an emergency operation of the internal combustion engine 2 be ensured when the rotary valve 12 blocked the flow through the main line.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KühlkreislaufCooling circuit
22
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
33
Motorblockblock
44
Zylinderkopfcylinder head
55
Kühlercooler
77
Ventilvorrichtungvalve device
88th
KühlmittelleitungCoolant line
1010
HauptleitungsabschnittMain section
1111
HauptleitungsabschnittMain section
1212
DrehschieberventilRotary valve
1414
Bypassventilbypass valve
1616
Leitungsabschnittline section
1717
BypassleitungsabschnittBypass line section
1818
BypassleitungsabschnittBypass line section
2020
Verbindungsstellejunction
2121
Verbindungsstellejunction
2222
Leitungsabschnittline section
2323
Leitungsabschnittline section
2424
VentilValve
2626
Verbindungsstellejunction
3131
KühlmittelleitungCoolant line
3232
MotorblockanschlussEngine block connection
4141
KühlmittelleitungCoolant line
4242
ZylinderkopfanschlussCylinder head port
5151
KühlmittelleitungCoolant line
5252
Kühleranschlusscooler connection
6060
DrehschieberkammerRotary valve chamber
6262
Drehschieberrotary vane
6464
Antriebseinrichtungdriving means
6666
Wandungwall
6767
DurchgangsöffnungThrough opening
6868
Dichtungpoetry
7070
Spaltgap
7272
Gehäusecasing
7373
Flanschflange
7474
Flächearea
7575
Dichtungpoetry
7676
Ventilkammervalve chamber
8080
Schließkörperclosing body
8181
Schließkörperclosing body
8282
Ventilsitzvalve seat
8383
Ventilsitzvalve seat
8484
Federfeather
8585
Federfeather
9090
Betätigungseinrichtungactuator
9191
Thermostatgehäusethermostat housing
9292
Stößeltappet
110110
Kanalchannel
111111
Kanalchannel
116116
Kanalchannel
118118
Kanalchannel
122122
Kanalchannel

Claims (14)

Ventilvorrichtung (7) für einen Kühlkreislauf (1) einer Brennkraftmaschine (2) mit folgenden Merkmalen: • einem Motorblockanschluss (32) für eine mit einem Motorblock (3) der Brennkraftmaschine (2) in Verbindung stehende Kühlmittelleitung (31); • einem Zylinderkopfanschluss (42) für eine mit einem Zylinderkopf (4) der Brennkraftmaschine (2) in Verbindung stehende Kühlmittelleitung (41); • einem Kühleranschluss (52) für eine mit einem Kühler (5) in Verbindung stehende Kühlmittelleitung (51); • einer zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und dem Kühleranschluss (52) verlaufenden Hauptleitung (10, 11; 110, 111), in welcher ein Drehschieberventil (12) angeordnet ist, so dass mit dem Drehschieberventil (12) ein durch die Hauptleitung (10, 11; 110, 111) fließender Kühlmittelstrom steuerbar ist; • einer Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118), welche zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und dem Kühleranschluss (52) an dem Drehschieberventil (12) vorbei läuft und in welcher ein Bypassventil (14) angeordnet ist, mit welchem die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) verschließbar und der durch die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) fließende Kühlmittelstrom steuerbar ist; wobei die Ventilvorrichtung (7) eine zwischen dem Motorblockanschluss (32) und dem Drehschieberventil (12) verlaufende Leitung (22, 23, 16; 122, 76, 116) aufweist, welche mit der Hauptleitung (10; 110) in Verbindung steht und in welcher ein Ventil (24) zum Steuern eines durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtung (7) eine gemeinsame Betätigungseinrichtung (90) für das Bypassventil (14) und das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes aufweist, und dass die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) und die zwischen dem Motorblockanschluss (32) und dem Drehschieberventil (12) verlaufende Leitung (22, 23, 16; 122, 76, 116) einen gemeinsamen Leitungsabschnitt (16; 116) aufweisen.Valve device ( 7 ) for a cooling circuit ( 1 ) an internal combustion engine ( 2 ) with the following features: • an engine block connection ( 32 ) for one with an engine block ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) associated coolant line ( 31 ); • a cylinder head connection ( 42 ) for one with a cylinder head ( 4 ) of the internal combustion engine ( 2 ) associated coolant line ( 41 ); • a radiator connection ( 52 ) for one with a cooler ( 5 ) associated coolant line ( 51 ); • one between the cylinder head connection ( 42 ) and the radiator connection ( 52 ) main line ( 10 . 11 ; 110 . 111 ), in which a rotary valve ( 12 ) is arranged so that with the rotary valve ( 12 ) through the main line ( 10 . 11 ; 110 . 111 ) flowing coolant flow is controllable; • a bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ), which between the cylinder head connection ( 42 ) and the radiator connection ( 52 ) on the rotary valve ( 12 ) passes by and in which a bypass valve ( 14 ) is arranged, with which the bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ) and by the bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ) flowing coolant flow is controllable; the valve device ( 7 ) one between the engine block connector ( 32 ) and the rotary valve ( 12 ) running line ( 22 . 23 . 16 ; 122 . 76 . 116 ) which is connected to the main line ( 10 ; 110 ) and in which a valve ( 24 ) for controlling through the engine block connection ( 32 ) is arranged flowing coolant flow, characterized in that the valve device ( 7 ) a common actuator ( 90 ) for the bypass valve ( 14 ) and the valve ( 24 ) for controlling the engine block connection ( 32 ) has flowing coolant flow, and that the bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ) and between the engine block connection ( 32 ) and the rotary valve ( 12 ) running line ( 22 . 23 . 16 ; 122 . 76 . 116 ) a common line section ( 16 ; 116 ) exhibit. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, welche ein Gehäuse (72) mit zumindest einem Kanal (110; 111; 116; 118; 122) aufweist, welcher einen Abschnitt der Hauptleitung (10, 11; 110, 111), der Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) und/oder der zwischen dem Motorblockanschluss (32) und dem Drehschieberventil (12) verlaufenden Leitung (22, 23, 16; 122, 76, 116) bildet.Valve device according to claim 1, which comprises a housing ( 72 ) with at least one channel ( 110 ; 111 ; 116 ; 118 ; 122 ) having a portion of the main line ( 10 . 11 ; 110 . 111 ), the bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ) and / or between the engine block connection ( 32 ) and the rotary valve ( 12 ) extending line ( 22 . 23 . 16 ; 122 . 76 . 116 ). Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, in welcher das Drehschieberventil (12) einen drehbar in einer Drehschieberkammer (60) des Gehäuses (72) angeordneten Drehschieber (62) aufweist, und in welcher die Hauptleitung (10, 11; 110, 111) einen zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und der Drehschieberkammer (12) verlaufenden Kanal (110) und einen zwischen der Drehschieberkammer (60) und dem Kühleranschluss (52) verlaufenden Kanal (111) umfasst, so dass durch Verdrehen des Drehschiebers (62) ein zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und dem Kühleranschluss (52) fließender Kühlmittelstrom steuerbar ist.Valve device according to claim 2, in which the rotary valve ( 12 ) a rotatable in a rotary valve chamber ( 60 ) of the housing ( 72 ) arranged rotary valve ( 62 ), and in which the main line ( 10 . 11 ; 110 . 111 ) one between the cylinder head port ( 42 ) and the rotary valve chamber ( 12 ) running channel ( 110 ) and one between the rotary valve chamber ( 60 ) and the radiator connection ( 52 ) running channel ( 111 ), so that by turning the rotary valve ( 62 ) between the cylinder head port ( 42 ) and the radiator connection ( 52 ) flowing coolant flow is controllable. Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, in welcher die zwischen dem Motorblockanschluss (32) und dem Drehschieberventil (12) verlaufende Leitung (22, 23, 16; 122, 76, 116) in die Drehschieberkammer (60) mündet und über die Drehschieberkammer (60) mit dem zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und der Drehschieberkammer (60) verlaufenden Kanal (110) in Verbindung steht.Valve device according to claim 3, in which the between the engine block connection ( 32 ) and the rotary valve ( 12 ) running line ( 22 . 23 . 16 ; 122 . 76 . 116 ) in the rotary valve chamber ( 60 ) and via the rotary valve chamber ( 60 ) with the between the cylinder head connection ( 42 ) and the rotary valve chamber ( 60 ) running channel ( 110 ). Ventilvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, in welcher die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) einerseits mit dem zwischen der Drehschieberkammer (60) und dem Kühleranschluss (52) verlaufenden Kanal (111) und andererseits über die Drehschieberkammer (60) mit dem zwischen dem Zylinderkopfanschluss (42) und der Drehschieberkammer (60) verlaufenden Kanal (110) in Verbindung steht.Valve device according to claim 3 or 4, in which the bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ) on the one hand with the between the rotary valve chamber ( 60 ) and the radiator connection ( 52 ) running channel ( 111 ) and on the other hand via the rotary valve chamber ( 60 ) with the between the cylinder head connection ( 42 ) and the rotary valve chamber ( 60 ) running channel ( 110 ). Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, mit folgenden weiteren Merkmalen: • das Bypassventil (14) und das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes weisen jeweils einen Schließkörper (80, 81) auf und haben eine Ruhestellung, in welcher jeder der Schließkörper (80, 81) die jeweilige Leitung (18; 22; 118; 122) verschließt; • die gemeinsame Betätigungseinrichtung (90) ist derart mit beiden Schließkörpern (80, 81) gekoppelt, dass sich, wenn die gemeinsame Betätigungseinrichtung (90) ausgehend von der Ruhestellung betätigt wird, zuerst das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes öffnet, während das Bypassventil (14) noch geschlossen bleibt, und dass sich, wenn die gemeinsame Betätigungseinrichtung (90) weiter betätigt wird, auch das Bypassventil (14) öffnet.Valve device according to claim 1, with the following further features: • the bypass valve ( 14 ) and the valve ( 24 ) for controlling the engine block connection ( 32 ) flowing coolant flow each have a closing body ( 80 . 81 ) and have a rest position in which each of the closing body ( 80 . 81 ) the respective line ( 18 ; 22 ; 118 ; 122 ) closes; • the common control device ( 90 ) is such with both closing bodies ( 80 . 81 ), that when the common actuator ( 90 ) is actuated from the rest position, first the valve ( 24 ) for controlling the engine block connection ( 32 ) flowing coolant flow opens while the bypass valve ( 14 ) remains closed, and that if the common control device ( 90 ), also the bypass valve ( 14 ) opens. Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Bypassleitung (16, 17, 18; 116, 76, 118) und die zwischen dem Motorblockanschluss (32) und dem Drehschieberventil (12) verlaufende Leitung (22, 23, 16; 122, 76, 116) einen gemeinsamen Kanal (116) im Gehäuse (72) aufweisen.Valve device according to one of the preceding claims, in which the bypass line ( 16 . 17 . 18 ; 116 . 76 . 118 ) and between the engine block connection ( 32 ) and the rotary valve ( 12 ) running line ( 22 . 23 . 16 ; 122 . 76 . 116 ) a common channel ( 116 ) in the housing ( 72 ) exhibit. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher der gemeinsame Leitungsabschnitt (16; 116) je nach Betriebszustand der Ventilvorrichtung (7) in entgegengesetzten Richtungen durchströmbar ist. Valve device according to claim 1, in which the common line section ( 16 ; 116 ) depending on the operating state of the valve device ( 7 ) can be flowed through in opposite directions. Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher das Bypassventil (14) und das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes eine gemeinsame Ventilkammer (76) aufweisen.Valve device according to one of the preceding claims, in which the bypass valve ( 14 ) and the valve ( 24 ) for controlling the engine block connection ( 32 ) flowing coolant flow a common valve chamber ( 76 ) exhibit. Ventilvorrichtung nach Anspruch 9, in welcher die gemeinsame Ventilkammer (76) mit der Drehschieberkammer (60) in Verbindung steht.Valve device according to claim 9, in which the common valve chamber ( 76 ) with the rotary valve chamber ( 60 ). Ventilvorrichtung nach Anspruch 10, in welcher die gemeinsame Ventilkammer (76) über den gemeinsamen Leitungsabschnitt (16; 116) mit der Drehschieberkammer (60) in Verbindung steht.Valve device according to claim 10, in which the common valve chamber ( 76 ) over the common line section ( 16 ; 116 ) with the rotary valve chamber ( 60 ). Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher das Bypassventil (14) und/oder das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblockanschluss (32) fließenden Kühlmittelstromes als Tellerventil ausgebildet ist.Valve device according to one of the preceding claims, in which the bypass valve ( 14 ) and / or the valve ( 24 ) for controlling the engine block connection ( 32 ) flowing coolant flow is formed as a poppet valve. Verfahren zum Steuern eines Kühlmittelstroms einer einen Motorblock (3) und einen Zylinderkopf (4) aufweisenden Brennkraftmaschine (2), bei welchem der Kühlmittelstrom durch einen Kühler (5) und über eine Parallelschaltung eines Drehschieberventils (12) und eines Bypassventils (14) geführt wird, wobei das Drehschieberventil (12) und das Bypassventil (14) unabhängig voneinander betätigt werden, um den Kühlmittelstrom zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Motorblock (3) kommender Kühlmittelstrom über ein Ventil (24) geleitet, mit diesem gesteuert und anschließend mit einem vom Zylinderkopf (4) kommenden Kühlmittelstrom zusammengeführt wird, und dass der zusammengeführte Kühlmittelstrom über die Parallelschaltung zu dem Kühler (5) geführt wird, und dass das Bypassventil (14) und das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblock (3) fließenden Kühlmittelstromes nacheinander mittels einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung (90) geöffnet werden, wobei die gemeinsame Betätigungseinrichtung (90) zunächst das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblock (3) fließenden Kühlmittelstromes öffnet während das Bypassventil (14) noch geschlossen bleibt und anschließend auch das Bypassventil (14) öffnet.Method for controlling a coolant flow of an engine block ( 3 ) and a cylinder head ( 4 ) having internal combustion engine ( 2 ), in which the coolant flow through a cooler ( 5 ) and via a parallel connection of a rotary valve ( 12 ) and a bypass valve ( 14 ), wherein the rotary valve ( 12 ) and the bypass valve ( 14 ) are operated independently of each other to control the flow of coolant, characterized in that one of the engine block ( 3 ) coming coolant flow via a valve ( 24 ), controlled with this and then with a cylinder head ( 4 ) and that the combined coolant flow through the parallel connection to the radiator ( 5 ) and that the bypass valve ( 14 ) and the valve ( 24 ) for controlling the engine block ( 3 ) flowing coolant flow successively by means of a common actuator ( 90 ), the common actuator ( 90 ) first the valve ( 24 ) for controlling the engine block ( 3 ) flowing coolant flow opens while the bypass valve ( 14 ) remains closed and then the bypass valve ( 14 ) opens. Verfahren zum Steuern eines Kühlmittelstroms einer einen Motorblock (3) und einen Zylinderkopf (4) aufweisenden Brennkraftmaschine (2), bei welchem der Kühlmittelstrom durch einen Kühler (5) und über eine Parallelschaltung eines Drehschieberventils (12) und eines Bypassventils (14) geführt wird, wobei das Drehschieberventil (12) und das Bypassventil (14) unabhängig voneinander betätigt werden, um den Kühlmittelstrom zu steuern, und bei welchem ein vom Kühler (5) kommender Kühlmittelstrom über die Parallelschaltung geführt und anschließend in einen zum Zylinderkopf (4) fließenden Kühlmittelstrom und einen zum Motorblock (3) fließenden Kühlmittelstrom aufgeteilt wird, wobei der zum Motorblock (3) fließende Kühlmittelstrom über ein Ventil (24) geleitet und mit diesem gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (14) und das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblock (3) fließenden Kühlmittelstromes nacheinander mittels einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung (90) geöffnet werden, wobei die gemeinsame Betätigungseinrichtung (90) zunächst das Ventil (24) zum Steuern des durch den Motorblock (3) fließenden Kühlmittelstromes öffnet während das Bypassventil (14) noch geschlossen bleibt und anschließend auch das Bypassventil (14) öffnet.Method for controlling a coolant flow of an engine block ( 3 ) and a cylinder head ( 4 ) having internal combustion engine ( 2 ), in which the coolant flow through a cooler ( 5 ) and via a parallel connection of a rotary valve ( 12 ) and a bypass valve ( 14 ), wherein the rotary valve ( 12 ) and the bypass valve ( 14 ) are operated independently of each other to control the flow of coolant and in which one of the radiator ( 5 ) leading coolant flow over the parallel circuit and then into a cylinder head ( 4 ) flowing coolant flow and one to the engine block ( 3 ) flowing coolant flow is divided, wherein the engine block ( 3 ) flowing coolant flow through a valve ( 24 ) and controlled therewith, characterized in that the bypass valve ( 14 ) and the valve ( 24 ) for controlling the engine block ( 3 ) flowing coolant flow successively by means of a common actuator ( 90 ), the common actuator ( 90 ) first the valve ( 24 ) for controlling the engine block ( 3 ) flowing coolant flow opens while the bypass valve ( 14 ) remains closed and then the bypass valve ( 14 ) opens.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047452A1 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Fev Motorentechnik Gmbh Cooling system for internal combustion engine has controllable setting member to regulate distribution of cooling air stream between two cooling circuits in dependence on measured parameter
DE102009020186B4 (en) 2009-05-06 2011-07-14 Audi Ag, 85057 Fail-safe turntable for a coolant circuit
DE102010010594A1 (en) 2010-03-08 2011-09-08 Audi Ag Cooling circuit for an internal combustion engine
US20130160723A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 Denso Corporation Coolant circulation system for engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047452A1 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Fev Motorentechnik Gmbh Cooling system for internal combustion engine has controllable setting member to regulate distribution of cooling air stream between two cooling circuits in dependence on measured parameter
DE102009020186B4 (en) 2009-05-06 2011-07-14 Audi Ag, 85057 Fail-safe turntable for a coolant circuit
DE102010010594A1 (en) 2010-03-08 2011-09-08 Audi Ag Cooling circuit for an internal combustion engine
US20130160723A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 Denso Corporation Coolant circulation system for engine

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