DE102016224769A1 - Method of starting a reciprocating engine and engine system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Starten einer Hubkolbenmaschine (2) eines Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung einer Motor-Startvorrichtung durch einen Benutzer des Fahrzeugs, wodurch die Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine (2) initiiert wird,vor oder während der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine (2) Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanal (20),bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal (20) und Einrichtung einer Strömung des Kühlmittels im Motorblock-Kühlkanal (20), sowie Motorsystem (1) für einen Verbrennungsmotor (2).A method for starting a reciprocating engine (2) of a vehicle due to actuation of an engine starter by a user of the vehicle, whereby the execution of cycles of the reciprocating engine (2) is initiated before or during the performance of working cycles of the reciprocating engine (2) exhausting liquid coolant from an engine block cooling passage (20), upon satisfaction of a predetermined feedback condition, recycling the coolant into the engine block cooling passage (20) and establishing a flow of the coolant in the engine block cooling passage (20), and engine system (1) for a Internal combustion engine (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Hubkolbenmaschine und ein Motorsystem.The invention relates to a method for starting a reciprocating engine and an engine system.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist bekannt, beim Starten einer Hubkolbenmaschine die Arbeitszylinder derselben mit flüssigem Kühlmittel zu kühlen.From the general state of the art it is known to cool the working cylinders of the same with liquid coolant when starting a reciprocating engine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Starten einer Hubkolbenmaschine und ein Motorsystem bereitzustellen, mit dem jeweils eine effiziente Kühlung einer Hubkolbenmaschine möglich ist.The object of the present invention is to provide a method for starting a reciprocating engine and an engine system, with each of which an efficient cooling of a reciprocating engine is possible.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with the features of the independent claims. Further embodiments are given in the dependent on these respective subclaims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Starten einer Hubkolbenmaschine eines Fahrzeugs vorgesehen, das aufgrund einer Aktivierung einer Motor-Startvorrichtung durch einen Benutzer des Fahrzeugs erfolgt, wodurch die Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine initiiert wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

  • - vor oder während der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanalbereich,
  • - bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich und Einrichtung einer Strömung des Kühlmittels im Motorblock-Kühlkanalbereich.
According to a first aspect of the invention, there is provided a method for starting a reciprocating engine of a vehicle, which is performed by a user of the vehicle due to activation of an engine starter, thereby initiating the performance of operating cycles of the reciprocating engine. The method comprises the following steps:
  • before or during the execution of working cycles of the reciprocating piston engine, extraction of liquid coolant from an engine block cooling channel area,
  • upon satisfaction of a predetermined feedback condition, returning the coolant to the engine block cooling gallery area and establishing a flow of the coolant in the engine block cooling gallery area.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich zumindest bis zu einer Restmenge des Kühlmittels in dem Motorblock-Kühlkanalbereich, bei der ein Zylinderkopf-Bereich des Motorblock-Kühlkanalbereichs kühlmittelfrei ist.According to one embodiment of the method according to the invention, the aspiration of liquid coolant from the engine block cooling passage region takes place at least up to a residual quantity of the coolant in the engine block cooling passage region, in which a cylinder head region of the engine block cooling passage region is coolant-free.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind folgende weitere Schritte vorgesehen:

  • - vor oder während der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine Erzeugung eines Saug-Kommandosignals und die Übermittlung desselben an eine Pumpe, die in einer an einen Motorblock-Kühlkanal angeschlossenen Pumpen-Verbindungsleitung integriert ist,
  • - aufgrund des Absaug-Aktivierungssignals Aktivierung der Pumpe und Absaugen von flüssigem Kühlmittel über die Pumpen-Verbindungsleitung aus dem Motorblock-Kühlkanal.
According to one embodiment of the method according to the invention, the following further steps are provided:
  • - Before or during the execution of working cycles of the reciprocating engine generating a suction command signal and the transmission thereof to a pump which is integrated in a connected to an engine block cooling channel pump-connecting line,
  • - Activation of the pump and aspiration of liquid coolant via the pump connection line from the engine block cooling channel due to the suction activation signal.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanal aufgrund einer vorgegebenen Fahrzeugnutzer-Initiierung.According to one embodiment of the method according to the invention, the aspiration of liquid coolant from an engine block cooling channel is due to a given vehicle user initiation.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die vorgegebene Fahrzeugnutzer-Initiierung das Betätigen einer Türschloss-Betätigungsvorrichtung ist. Alternativ dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die vorgegebene Fahrzeugnutzer-Initiierung das Betätigen einer Benutzer-Startvorrichtung ist und dass diese durch ihre Betätigung die Motor-Startvorrichtung aktiviert.It can be provided in particular that the predetermined vehicle user initiation is the operation of a door lock actuator. Alternatively, it can be provided, in particular, that the predetermined vehicle user initiation is the actuation of a user-starting device and that activates the motor-starting device by their operation.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die vorbestimmte Rückführungs-Bedingung das Erreichen einer vorbestimmten Rückführungs-Temperatur am Motorblock ist.According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the predetermined return condition is the reaching of a predetermined return temperature at the engine block.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Rückführungs-Temperatur am Motorblock einen Wert zwischen 50 Grad Celsius und 150 Grad Celsius hat und dass das im Motorblock-Kühlkanal verwendete Kühlmittel einen Siedepunkt von minimal 100 Grad Celsius hat.It can be provided in particular that the predetermined return temperature at the engine block has a value between 50 degrees Celsius and 150 degrees Celsius and that the coolant used in the engine block cooling channel has a boiling point of at least 100 degrees Celsius.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die vorbestimmte Rückführungs-Bedingung als der Ablauf eines vorbestimmten Unterdruck-Zeitraums definiert ist, der insbesondere einen Wert hat, der zwischen 30 Sekunden und 5 Minuten liegt.According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the predetermined return condition is defined as the expiry of a predetermined negative pressure period, in particular having a value which is between 30 seconds and 5 minutes.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach einem Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal aufgrund der Erzeugung eines Saug-Kommandosignals über die Pumpen-Verbindungsleitung aus dem Motorblock-Kühlkanal die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich und das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanalbereich über ein und dieselbe Pumpen-Verbindungsleitung erfolgt.According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that, after a suction of liquid coolant from the engine block cooling channel due to the generation of a suction command signal via the pump connecting line from the engine block cooling channel, the return of the coolant in the engine block cooling channel area and the suction of liquid coolant from an engine block cooling passage area via one and the same pump connecting line takes place.

Nach einer dazu alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,

  • - dass das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal aufgrund der Erzeugung eines Saug-Kommandosignals über eine erste Pumpen-Verbindungsleitung aus dem Motorblock-Kühlkanal erfolgt und
  • - dass die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich über eine von der Pumpen-Verbindungsleitung separate Rückführleitung erfolgt, in der eine Rückführpumpe integriert ist, die zur Rückführung des Kühlmittels bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung in eine Pump-Betriebsart versetzt wird.
According to an alternative embodiment of the method according to the invention, it is provided that
  • - That the extraction of liquid coolant from the engine block cooling channel due to the generation of a suction command signal via a first pump connecting line from the engine block cooling channel takes place and
  • - in that the return of the coolant into the engine block cooling passage area takes place via a return line separate from the pump connecting line, in which a return pump is integrated, which is put into a pumping mode for returning the coolant upon fulfillment of a predetermined return condition.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Motorsystem für eine Hubkolbenmaschine vorgesehen, das Motorsystem aufweisend:

  • - einen Motorblock mit zumindest einem Arbeitszylinder und einem den zumindest einen Arbeitszylinder umlaufenden Motorblock-Kühlkanalbereich,
  • - eine Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung mit einer Pumpe, die eine Saug-Betriebsart bereitstellt, in dem diese flüssiges Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich absaugt, wobei die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung eine Betriebsart, bei der Kühlmittel an den Motorblock-Kühlkanalbereich rückgeführt wird, bereitstellt,
  • - eine Kühlkanal-Anordnung mit einem den zumindest einen Arbeitszylinder umlaufenden Motorblock-Kühlkanal, mit einer Pumpen-Verbindungsleitung, über die die Verdrängerpumpe an den Motorblock-Kühlkanalbereich angeschlossen ist, und
  • - ein an der Kühlkanal-Anordnung über die Pumpen-Verbindungsleitung angeschlossener Kühlmittel-Aufnahmebehälter,
  • - einen Temperatursensor, der am Motorblock angeordnet ist,
  • - eine Motorsteuerungs-Vorrichtung, die funktional mit der Verdrängerpumpe verbunden ist und aufweist: eine Absaug-Aktivierungsfunktion, die aufgrund einer Fahrzeugnutzer-Initiierung die Verdrängerpumpe in einen Saug-Zustand versetzt, und eine Rückführungs-Aktivierungsfunktion, die aufgrund Ermittlung des Erfülltseins einer vorgegebenen Rückführungs-Bedingung ein Öffnungs-Kommandosignal zum Schalten Verdrängerpumpe in eine Durchfluss-Betriebsart erzeugt und dasselbe an die Verdrängerpumpe übermittelt.
According to another aspect of the invention, an engine system is provided for a reciprocating engine, the engine system comprising:
  • an engine block having at least one working cylinder and an engine block cooling passage area surrounding the at least one working cylinder,
  • a coolant extraction and return device having a pump providing a suction mode in which it extracts liquid coolant from the engine block cooling gallery region, the coolant extraction and recycling device providing a mode in which coolant is returned to the engine block cooling channel region .
  • a cooling passage arrangement with an engine block cooling passage circumscribing the at least one working cylinder, with a pump connecting line via which the positive displacement pump is connected to the engine block cooling passage area, and
  • a coolant receiving container connected to the cooling passage arrangement via the pump connecting line,
  • a temperature sensor, which is arranged on the engine block,
  • a motor control device operatively connected to the positive displacement pump, comprising: a suction activation function that sets the positive displacement pump to a suction state due to vehicle user initiation, and a return activation function that detects a predetermined return by virtue of determining satisfaction Condition generates an opening command signal for switching positive displacement pump in a flow mode and transmits the same to the positive displacement pump.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motorsystems weist die Pumpe zur Rückführung von Kühlmittel durch die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung eine Rückführungs-Betriebsart auf, bei der diese flüssiges Kühlmittel aus dem Ausgleichsbehälter in den Motorblock-Kühlkanalbereich pumpt.According to one embodiment of the engine system according to the invention, the pump for recirculating coolant through the coolant extraction and return device has a recirculation mode in which it pumps liquid coolant from the surge tank into the engine block cooling gallery area.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motorsystems ist die Pumpe zur Rückführung von Kühlmittel durch die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung eine Verdrängerpumpe und insbesondere eine Zahnradpumpe, die in eine Durchfluss-Betriebsart schaltbar ist.According to one embodiment of the engine system according to the invention, the pump for the return of coolant through the coolant extraction and return device is a positive displacement pump and in particular a gear pump, which is switchable in a flow mode.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motorsystems ist vorgesehen, dass in der Pumpen-Verbindungsleitung ein schaltbares Magnetventil integriert ist.According to one embodiment of the engine system according to the invention it is provided that in the pump connecting line, a switchable solenoid valve is integrated.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motorsystems ist vorgesehen, dass das Motorsystem zumindest einen Temperatursensor aufweist, der an dem Motorblock angeordnet und funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung verbunden ist.According to one embodiment of the engine system according to the invention, it is provided that the engine system has at least one temperature sensor, which is arranged on the engine block and is functionally connected to the engine control device.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motorsystems ist vorgesehen,

  • - dass das Motorsystem eine von der Pumpen-Verbindungsleitung separate Rückführleitung, in der eine Rückführpumpe integriert ist, die zur Rückführung des Kühlmittels bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung in eine Pump-Betriebsart versetzt wird, und
  • - dass die Motorsteuerungs-Vorrichtung funktional mit der Rückführpumpe der Rückführleitung verbunden ist und die Absaug-Aktivierungsfunktion aufgrund einer Fahrzeugnutzer-Initiierung die Rückführpumpe der Rückführleitung in eine Pump-Betriebsart versetzt, bei der die Rückführpumpe Kühlmittel in den Motorblock-Kühlkanalbereich pumpt.
According to one embodiment of the engine system according to the invention, it is provided
  • - That the engine system is a separate from the pump connecting line return line, in which a return pump is integrated, which is set for the return of the refrigerant upon satisfaction of a predetermined feedback condition in a pumping mode, and
  • - That the engine control device is operatively connected to the return pump of the return line and the suction activation function due to a vehicle user initiation, the return pump of the return line in a pumping mode in which the return pump pumps coolant into the engine block cooling channel area.

Unter dem Ausdruck „Erstreckung“ wird hierin insbesondere der Verlauf oder in lokaler Hinsicht die Richtung einer Komponente wird als eine Mittelachse verstanden, die sich aus den Flächenmittelpunkten der kleinsten Querschnittsflächen an jedem Punkt der Komponente ergibt.The term "extent" is used herein to refer, in particular, to the profile or locally the direction of a component is understood to be a central axis which results from the centroid areas of the smallest cross-sectional areas at each point of the component.

Im Folgenden werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen:

  • - 1 eine Funktionsdarstellung einer Ausführungsform eines Motorsystems nach der Erfindung, wobei schematisch gezeigt sind: ein Motorblock, ein in diesem gelegener Arbeitszylinder des zumindest einen Arbeitszylinders des Motorsystems, eine Kühlungskanal-Anordnung mit einem Motorblock-Kühlkanal und einem Kühlmittel-Aufnahmebehälter, der über eine Verbindungsleitung mit der Kühlungskanal-Anordnung verbunden ist,
  • - 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer nach der Erfindung verwendbaren Ausführungsform des Motorblocks mit einem Arbeitszylinder,
  • - 3 eine schematische funktionale Darstellung einer Ausführungsform eines Motorsystems nach der Erfindung, wobei vier Arbeitszylinder dargestellt sind,
  • - 4 eine Funktionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Motorsystems, bei das Motorsystem im Vergleich zur Ausführungsform der 1 ein in der Verbindungsleitung zum Kühlmittel-Aufnahmebehälter integriertes Magnetventil aufweist,
  • - 5 eine Funktionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Motorsystems, bei das Motorsystem im Vergleich zur Ausführungsform der 1 einen zusätzlichen Rückführungskanal aufweist.
Embodiments of the method according to the invention will now be described with reference to the attached figures, which show:
  • - 1 a functional representation of an embodiment of an engine system according to the invention, wherein schematically shown are: an engine block, a lying in this working cylinder of the at least one working cylinder of the engine system, a cooling channel arrangement with an engine block cooling passage and a coolant receiving container via a connecting line with the cooling duct arrangement is connected,
  • - 2 a schematic sectional view of a section of a according to the invention usable embodiment of the engine block with a working cylinder,
  • - 3 a schematic functional representation of an embodiment of an engine system according to the invention, wherein four working cylinders are shown,
  • - 4 a functional representation of another embodiment of an engine system, in the engine system compared to the embodiment of 1 a solenoid valve integrated in the connection line to the coolant receiver,
  • - 5 a functional representation of another embodiment of an engine system, in the engine system compared to the embodiment of 1 having an additional return channel.

Das erfindungsgemäße Verfahren oder das erfindungsgemäße Motorsystem 1 eines Fahrzeugs bezieht sich auf die Kühlung einer Hubkolbenmaschine 2 beim Starten derselben. Die Hubkolbenmaschine 2 weist generell einen Motorblock 3 mit zumindest einem Arbeitszylinder 10 auf.The method according to the invention or the engine system according to the invention 1 A vehicle refers to the cooling of a reciprocating engine 2 when starting it. The reciprocating engine 2 generally has an engine block 3 with at least one working cylinder 10 on.

Das Motorsystem 1 weist eine Motor-Steuerungsvorrichtung 5 auf, die funktional mit einer Türschloss-Betätigungsvorrichtung 4 des Fahrzeugs verbunden ist. Die Türschloss-Betätigungsvorrichtung 4 ist Teil einer Tür-Öffnungs- und Schließvorrichtung, die mit einem Schlüssel durch den Benutzer des Fahrzeugs und insbesondere einer Fernbedienung oder einem schlüssellosen Näherungsschalter („Easy Entry“) zur Öffnung oder zum Schließen von Türen des Fahrzeugs kommandiert werden kann.The engine system 1 has a motor control device 5 On, the functional with a door lock actuator 4 of the vehicle is connected. The door lock actuator 4 is part of a door opening and closing device which can be commanded with a key by the user of the vehicle and in particular a remote control or a keyless proximity switch ("Easy Entry") for opening or closing doors of the vehicle.

Das Motorsystem 1 weist eine Startervorrichtung 8 mit einem Startermotor auf, die funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 verbunden ist. Diese funktionale Verbindung ist in der 1 durch eine Funktionsleitung 6a dargestellt.The engine system 1 has a starter device 8th with a starter motor that is functional with the engine control device 5 connected is. This functional compound is in the 1 through a functional line 6a shown.

Das Fahrzeug weist ein Kühlsystem 6 mit einer Kühlkanal-Anordnung 7 auf. Die Kühlungskanal-Anordnung 7 weist einen Motorblock-Kühlkanalbereich 20 auf, der sich zur Ausbildung eines Kühlmantels 20a innerhalb des Motorblocks 3 erstreckt und jeden des zumindest einen Arbeitszylinders 10 zumindest teilweise umgibt.The vehicle has a cooling system 6 with a cooling channel arrangement 7 on. The cooling duct arrangement 7 has an engine block cooling passage area 20 on, dedicated to the formation of a cooling jacket 20a inside the engine block 3 extends and each of the at least one working cylinder 10 at least partially surrounds.

Weiterhin weist das Motorsystem 1 zumindest einen Arbeitszylinder 10 mit einem Zylindergehäuse 11 auf, der beispielartig in der 3 dargestellt ist. Das Zylindergehäuse 11 ist aus einem Zylindermantel 14 und aus einem Zylinderkopf 16 gebildet. Der Zylindermantel 14 bildet einen Arbeitsraum oder Brennraum 15 aus und umgrenzt diesen. In dem Brennraum 15 ist ein gegenüber diesem linear bewegbarer Arbeitskolben angeordnet. In dem Zylinderkopf 16 sind eine Zündkerze 12 und ein Kraftstoff-Injektor 13 integriert oder zumindest teilweise eingesetzt. Die Längsachse A des Zylindergehäuses 11 kann insbesondere durch die Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens definiert sein.Furthermore, the engine system 1 at least one working cylinder 10 with a cylinder housing 11 on, the example in the 3 is shown. The cylinder housing 11 is from a cylinder jacket 14 and from a cylinder head 16 educated. The cylinder jacket 14 forms a work space or combustion chamber 15 out and bounds this. In the combustion chamber 15 is arranged opposite this linearly movable working piston. In the cylinder head 16 are a spark plug 12 and a fuel injector 13 integrated or at least partially used. The longitudinal axis A of the cylinder housing 11 can be defined in particular by the direction of movement of the working piston.

Wie beispielartig in der 2 dargestellt, kann der Motorblock-Kühlkanalbereich 20 einen Zylindermantel-Kanalabschnitt 21, der im Zylindermantel 14 ausgebildet ist und verläuft, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Motorblock-Kühlkanalbereich 20 im Zylinderkopf 16 ausgebildet sein und dabei einen Zylinderkopf-Kanalabschnitt 22 aufweisen. Der Zylinderkopf-Kanalabschnitt 22 und der Zylindermantel-Kanalabschnitt 21 können z.B. über einen Verbindungskanal 24 miteinander verbunden sein. Auch kann der Motorblock-Kühlkanalbereich 20 einheitlich gebildet sein und sich zumindest abschnittsweise über den Zylindermantel 15 also auch über den Zylinderkopf 16 erstreckt.As exemplified in the 2 shown, the engine block cooling channel area 20 a cylinder jacket duct section 21 in the cylinder jacket 14 is formed and runs, have. Alternatively or additionally, the engine block cooling channel area 20 in the cylinder head 16 be formed while a cylinder head channel section 22 exhibit. The cylinder head duct section 22 and the cylinder jacket channel section 21 can eg via a connection channel 24 be connected to each other. Also, the engine block cooling gallery area 20 be formed uniformly and at least partially over the cylinder jacket 15 So also on the cylinder head 16 extends.

Der Zylindermantel-Kanalabschnitt 21 kann derart ausgeführt sein, dass dieser neben einem Umfangsabschnitt des Brennraums 15 und in Nachbarschaft desselben verläuft, wobei dieser quer zur Längsachse A verlaufen kann. Im Speziellen kann der Zylindermantel-Kanalabschnitt 21 die Längsachse A vollständig umlaufend ausgeführt sein.The cylinder jacket duct section 21 can be designed such that this next to a peripheral portion of the combustion chamber 15 and in the vicinity thereof, which may extend transversely to the longitudinal axis A. In particular, the cylinder jacket channel section 21 the longitudinal axis A be executed completely circumferential.

Der Zylinderkopf-Kanalabschnitt 22 kann quer zur Längsachse A verlaufen. Dabei kann der Zylinderkopf-Kanalabschnitt 22 zumindest abschnittsweise oder vollständig quer zur Längsachse A verlaufen. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich der Zylinderkopf-Kanalabschnitt 22 abschnittsweise entlang der Umfangsrichtung in Bezug auf die Längsachse A, so dass diese zumindest abschnittsweise umlaufend ausgeführt sein kann.The cylinder head duct section 22 can be transverse to the longitudinal axis A. In this case, the cylinder head channel section 22 at least partially or completely transverse to the longitudinal axis A. Alternatively or additionally, the cylinder head passage section extends 22 in sections along the circumferential direction with respect to the longitudinal axis A, so that it can be performed circumferentially at least in sections.

Weiterhin weist das Kühlsystem 6 und die Kühlkanal-Anordnung 7 eine Pumpen-Verbindungsleitung 62, die an den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 angeschlossen ist und an die eine Pumpe 61 und insbesondere eine Verdrängerpumpe zum Absaugen von in dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 enthaltenen Kühlmittel angeschlossen ist, auf. Durch das Vorsehen einer Verdrängerpumpe als Pumpe 61 ist ein Rückführungs von Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62 in der umgekehrten Richtung in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 möglich, wenn sich die Pumpe 61 in einer Rückführungs-Betriebsart befindet. An die Pumpen-Verbindungsleitung 62 ist ebenfalls ein Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 zur Aufnahme von Kühlmittel angeschlossen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Pumpen-Verbindungsleitung 62 in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 mündet.Furthermore, the cooling system 6 and the cooling channel arrangement 7 a pump connection line 62 connected to the engine block cooling channel area 20 is connected and connected to a pump 61 and more particularly, a positive displacement pump for exhausting in the engine block cooling passage area 20 contained coolant is connected. By providing a positive displacement pump as a pump 61 is a return of coolant through the pump connection line 62 in the reverse direction into the engine block cooling gallery area 20 possible if the pump 61 is in a return mode. To the pump connection line 62 is also a coolant surge tank 63 connected to receive coolant. In particular, it can be provided that the pump connecting line 62 in the coolant expansion tank 63 empties.

Die Pumpe 61, die Pumpen-Verbindungsleitung 62 und der Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 bilden eine Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 60.The pump 61 , the pump connection pipe 62 and the coolant surge tank 63 form a coolant extraction and return device 60 ,

Die Pumpe 61 und insbesondere die Verdrängerpumpe ist funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 verbunden. Diese funktionale Verbindung ist in der 1 durch eine Funktionsleitung 61f dargestellt. Die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 weist eine Ansteuerungsvorrichtung auf, die ein Saug-Kommandosignal erzeugen und über die Funktionsleitung 61f an die Pumpe 61 und insbesondere die Verdrängerpumpe übermitteln kann, das die Pumpe 61 in eine Saug-Betriebsart zum Absaugen von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 versetzt.The pump 61 and in particular the positive displacement pump is functional with the engine control device 5 connected. This functional compound is in the 1 through a functional line 61f shown. The engine control device 5 has a drive device which generates a suction command signal and via the function line 61f to the pump 61 and in particular the positive displacement pump can transmit that the pump 61 in a suction mode for exhausting coolant from the engine block cooling gallery area 20 added.

Die Pumpe 61 und insbesondere die Verdrängerpumpe kann durch Übermittlung eines Sperr-Kommandosignals über die Funktionsleitung 61f an die Pumpe 61 auch in eine Sperr-Betriebsart gebracht werden, bei der ein Strömen von Kühlmittel durch die Pumpe 61 gesperrt ist. Mit dieser Betriebsart wird ein in dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 durch Aktivieren der Saug-Betriebsart erzeugter Unterdruck in dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 gehalten, wodurch der Effekt einer Wärmeisolation des Brennraums 15 nach außen bewirkt wird. Weiterhin kann die Pumpe 61 und insbesondere die Verdrängerpumpe durch Übermittlung eines Durchfluss-Kommandosignals über die Funktionsleitung 61f an die Pumpe 61 auch in eine Durchfluss-Betriebsart gebracht werden, bei der ein Strömen von Kühlmittel durch die Pumpe 61 erfolgt, wenn in der Pumpen-Verbindungsleitung 62 ein Druckabfall zwischen den beiden Seiten der Pumpe 61 vorliegt. Bei der Durchfluss-Betriebsart strömt, falls zuvor im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 ein Unterdruck erzeugt worden ist, Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62 in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20.The pump 61 and in particular the positive displacement pump can by transmitting a lock command signal on the function line 61f to the pump 61 be brought into a blocking mode, in which a flow of coolant through the pump 61 Is blocked. With this mode, a in the engine block cooling channel area 20 by the activation of the suction mode generated negative pressure in the engine block cooling channel area 20 held, causing the effect of heat insulation of the combustion chamber 15 is effected to the outside. Furthermore, the pump 61 and in particular the positive-displacement pump by transmitting a flow-through command signal via the functional line 61f to the pump 61 be brought into a flow mode, in which a flow of coolant through the pump 61 takes place when in the pump connection line 62 a pressure drop between the two sides of the pump 61 is present. In the flow mode, if previously in the engine block cooling passage area, flows 20 a negative pressure has been generated, coolant through the pump connecting line 62 in the engine block cooling channel area 20 ,

Die Verdrängerpumpe 61 kann insbesondere eine Zahnradpumpe sein.The positive displacement pump 61 may in particular be a gear pump.

Insbesondere in dem Fall, dass die Verdrängerpumpe 61 eine Zahnradpumpe ist, kann vorgesehen sein, dass die Saug-Betriebsart aufgrund einer entsprechenden Saug-Kommandosignals der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen der Verdrängerpumpe 61 ausgeführt wird.Especially in the case that the positive displacement pump 61 is a gear pump, it can be provided that the suction mode due to a corresponding suction command signal of the engine control device 5 a predetermined number of revolutions of the positive displacement pump 61 is performed.

Das Kühlsystem 6 und die Kühlkanal-Anordnung 7 können weiterhin eine Abflussleitung 26 und eine Zuflussleitung 27 aufweisen, die an den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 angeschlossen sind und die den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 mit dem diesbezüglich weiteren Bereich der Kühlkanal-Anordnung 7 verbinden. Dabei fließt Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 durch die Abflussleitung 26 in den weiteren Bereich der Kühlkanal-Anordnung 7 und umgekehrt von diesem durch die Zuflussleitung 27 in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20. Der weitere Bereich der Kühlkanal-Anordnung 7 kann insbesondere einen Wärmetauscher zur Kühlung des Kühlmittels sowie Verbindungsleitungen zwischen diesem und der Abflussleitung 26 bzw. der Zuflussleitung 27 aufweisen.The cooling system 6 and the cooling channel arrangement 7 can continue a drain line 26 and an inflow line 27 which are adjacent to the engine block cooling gallery area 20 are connected and the engine block cooling channel area 20 with respect to this further area of the cooling channel arrangement 7 connect. In this case, coolant flows out of the engine block cooling passage area 20 through the drainage line 26 in the wider region of the cooling channel arrangement 7 and vice versa of this by the inflow line 27 in the engine block cooling channel area 20 , The further area of the cooling channel arrangement 7 in particular, a heat exchanger for cooling the coolant and connecting lines between this and the drain line 26 or the inflow line 27 exhibit.

Bei den Ausführungsformen des Motorsystems 1 nach der Erfindung kann an dem Motorblock 3 und insbesondere an dem Zylindergehäuse 11 zumindest eines des zumindest einen Arbeitszylinders 10 kann ein Temperatursensor 70 angeordnet sein. Der Temperatursensor 70 ist funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 verbunden. Diese funktionale Verbindung ist in den Figuren durch eine Funktionsleitung 70f dargestellt.In the embodiments of the engine system 1 according to the invention can on the engine block 3 and in particular on the cylinder housing 11 at least one of the at least one working cylinder 10 can be a temperature sensor 70 be arranged. The temperature sensor 70 is functional with the engine control device 5 connected. This functional connection is shown in the figures by a functional line 70f shown.

An oder in dem Motorblock-Kühlkanal 20 und dabei an zumindest einem Arbeitszylinder 10 kann ein Füllstandsensor 80 angeordnet sein. Der Füllstandsensor 80 ist funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 verbunden. Diese funktionale Verbindung ist in den Figuren durch eine Funktionsleitung 80f dargestellt.On or in the engine block cooling channel 20 and at least one working cylinder 10 can be a level sensor 80 be arranged. The level sensor 80 is functional with the engine control device 5 connected. This functional connection is shown in the figures by a functional line 80f shown.

Die 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motorsystems 1 mit der Hubkolbenmaschine 2, von der in der 1 beispielartig nur ein Arbeitszylinder dargestellt ist, und der Motorsteuerungs-Vorrichtung 3. In den Figuren sind Arbeitszylinder generell mit dem Bezugszeichen „10“ versehen. In der 3 ist ein Motorsystem 1 mit vier Arbeitszylindern 10 dargestellt, denen als konkrete einzelne Arbeitszylinder die Bezugszeichen 10a, 10b, 10c, 10d zugeordnet sind. Jeder Arbeitszylinder 10 bzw. 10a, 10b, 10c, 10d weist ein Zylindergehäuse 11 auf. Das Zylindergehäuse 11 ist aus einem Zylindermantel 15 und aus einem Zylinderkopf 16 gebildet. In dem Zylindergehäuse 11 und insbesondere in dem Zylinderkopf 16 sind eine Zündkerze 12 und ein Kraftstoff-Injektor 13 integriert oder zumindest teilweise eingesetzt. Die Längsachse A des Zylindergehäuses 11 kann insbesondere durch die Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens definiert sein.The 1 shows an embodiment of the engine system according to the invention 1 with the reciprocating engine 2 , in the 1 exemplarily only one working cylinder is shown, and the engine control device 3 , In the figures, working cylinders are generally provided with the reference numeral "10". In the 3 is an engine system 1 with four working cylinders 10 represented, which as a concrete single cylinder, the reference numerals 10a . 10b . 10c . 10d assigned. Every working cylinder 10 respectively. 10a . 10b . 10c . 10d has a cylinder housing 11 on. The cylinder housing 11 is from a cylinder jacket 15 and from a cylinder head 16 educated. In the cylinder housing 11 and especially in the cylinder head 16 are a spark plug 12 and a fuel injector 13 integrated or at least partially used. The longitudinal axis A of the cylinder housing 11 can be defined in particular by the direction of movement of the working piston.

Bei der in der 3 dargestellten Ausführungsform des Motorsystems 1 ist jeweils an einem Arbeitszylinder ein Temperatursensor 70 angeordnet, denen im Einzelnen die Bezugszeichen 70a bzw. 70b bzw. 70c bzw. 70d zugeordnet sind. Den Verbindungsleitungen zwischen dem jeweiligen Temperatursensor 70a, 70b, 70c, 70d und der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 sind die Bezugszeichen 71a bzw. 71b bzw. 71c bzw. 71d zugeordnet.When in the 3 illustrated embodiment of the engine system 1 is in each case on a working cylinder, a temperature sensor 70 arranged, which in detail the reference numerals 70a respectively. 70b respectively. 70c respectively. 70d assigned. The connecting lines between the respective temperature sensor 70a . 70b . 70c . 70d and the engine control device 5 are the reference numerals 71a respectively. 71b respectively. 71c respectively. 71d assigned.

Die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 weist eine Ablaufsteuerungs-Funktion auf, in der die Schritte der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens abgespeichert sind.The engine control device 5 has a sequence control function in which the steps of the embodiments of the method according to the invention are stored.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors kann derart ausgeführt sein, dass in einer ersten Phase des Verbrennungsmotor-Starts aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 flüssiges Kühlmittel zumindest teilweise abgeführt wird, wobei vor dem Starten der Motorblock-Kühlkanal 20 mit flüssigem Kühlmittel gefüllt ist. Zur Abführung von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 wird die an den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 angeschlossene Pumpe 61 aktiviert, also in die Saug-Betriebsart geschaltet, so dass die Pumpe 61 insbesondere eine vorbestimmte Menge an Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 heraus saugt und in diesem Unterdruck erzeugt. Dadurch verbleibt eine vorbestimmte Restmenge im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 und wird ein vorbestimmter Anteil des Volumens des Motorblock-Kühlkanalbereichs 20 kühlmittel-frei. The inventive method for starting an internal combustion engine may be designed such that in a first phase of the engine start from the engine block cooling channel area 20 liquid coolant is at least partially removed, wherein before starting the engine block cooling channel 20 filled with liquid coolant. For the removal of coolant from the engine block cooling channel area 20 is the to the engine block cooling channel area 20 connected pump 61 activated, so switched to the suction mode, so that the pump 61 in particular, a predetermined amount of coolant from the engine block cooling gallery area 20 sucks out and generates in this negative pressure. This leaves a predetermined residual amount in the engine block cooling channel area 20 and becomes a predetermined proportion of the volume of the engine block cooling gallery area 20 coolant-free.

Der vorbestimmte kühlmittelfreie Anteil des Volumens des Motorblock-Kühlkanalbereichs 20 bzw. die Soll-Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 kann insbesondere derart festgelegt sein, dass zumindest der in der Richtung der Zylinderachse A gesehen Zylinderkopf-Bereich des Motorblock-Kühlkanalbereichs 20 kühlmittelfrei ist. Genauer gesagt, erstreckt sich in diesem Fall der kühlmittelfreie Bereich des Motorblock-Kühlkanalbereichs 20 in der Zylinderachse A von seinem Zylinderkopf-seitigen Ende bis zur Übergangsstelle 23 zwischen dem Zylinderkopf 16 und dem Zylindermantel 14. Der vorbestimmte kühlmittelfreie Anteil bzw. die Soll-Restmenge kann auch derart festgelegt sein, dass die Restmenge höchstens 50 % des Volumens des Motorblock-Kühlkanals 20 beträgt.The predetermined coolant-free portion of the volume of the engine block cooling gallery area 20 or the desired residual amount of coolant in the engine block cooling passage area 20 In particular, it may be set such that at least the cylinder head area of the engine block cooling passage area viewed in the cylinder axis A direction 20 is coolant-free. More specifically, in this case, the coolant-free area of the engine block cooling passage area extends 20 in the cylinder axis A from its cylinder head-side end to the transition point 23 between the cylinder head 16 and the cylinder jacket 14 , The predetermined coolant-free portion or the desired residual amount may also be set such that the remaining amount at most 50% of the volume of the engine block cooling channel 20 is.

Somit wirkt während der ersten Phase der kühlmittelfreie Bereich des Motorblock-Kühlkanalbereichs 20, in dem somit Vakuum vorhanden ist, wärmeisolierend, so dass sich das Zylindergehäuse 11 und zumindest der Zylinderkopf sowie gegebenenfalls der obere Bereich des Zylindermantels 14 schneller aufheizt und der Motorblock 3 schneller eine vorteilhafte Betriebstemperatur erreicht.Thus, during the first phase, the coolant-free region of the engine block cooling channel area acts 20 , in which thus vacuum is present, heat-insulating, so that the cylinder housing 11 and at least the cylinder head and optionally the upper portion of the cylinder jacket 14 heats up faster and the engine block 3 faster reaches a favorable operating temperature.

Die Abführung von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 kann insbesondere durch eine der folgenden Alternativen initiiert werden:

  1. (a) durch Aktivierung einer Türschloss-Betätigungsvorrichtung 4 insbesondere durch Betätigung eines Schlüssels durch einen Nutzer des Fahrzeugs zum Aufschließen einer Tür des Fahrzeugs,
  2. (b) durch Aktivierung eines Startermotors einer Startervorrichtung zum Inbewegungsetzen oder zur Betriebaufnahme des Verbrennungsmotors durch Betätigung einer Benutzer-Startvorrichtung wie z.B. einem Zündschloss, wobei durch Betätigung der Benutzer-Startvorrichtung die Motor-Startvorrichtung betätigt wird und daraufhin die Durchführung einer Mehrzahl von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine 2 erfolgt.
The discharge of coolant from the engine block cooling channel area 20 can be initiated in particular by one of the following alternatives:
  1. (a) by activation of a door lock actuator 4 in particular by actuating a key by a user of the vehicle to unlock a door of the vehicle,
  2. (b) by activating a starter motor of a starter device for starting or operating the internal combustion engine by operating a user starter such as an ignition, operating the engine starter by actuating the user starter, and then performing a plurality of cycles of the reciprocating engine 2 he follows.

Die durch das Motorsystem 1 jeweils vorgegebene Maßnahme des Benutzers zur Initiierung der Abführung von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 wird im Folgenden als vorgegebene Fahrzeugnutzer-Initiierung bezeichnet. Aufgrund der Durchführung einer vorgegebenen Fahrzeugnutzer-Initiierung wird ein Motor-Aktivierungssignal z.B. durch die Türschloss-Betätigungsvorrichtung 4 (Variante (a)) oder die Startervorrichtung (Variante (b)), generiert und an die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt.The through the engine system 1 each predetermined measure of the user to initiate the discharge of coolant from the engine block cooling channel area 20 is referred to below as a predetermined vehicle user initiation. Due to the performance of a given vehicle user initiation, a motor activation signal is generated, for example, by the door lock actuator 4 (Variant (a)) or the starter device (variant (b)), generated and to the engine control device 5 transmitted.

Die weiteren Schritte des Absaugens von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20, des Motorbetriebs mit reduzierter Menge an Kühlmittel in Motorblock-Kühlkanal 20, der durch die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal 20 beendet wird, und die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal 20 wird im Folgenden an Hand der Ausführungsform der 1 beschrieben:The further steps of extracting coolant from the engine block cooling passage 20 , engine operation with reduced amount of coolant in engine block cooling passage 20 caused by the return of the coolant in the engine block cooling channel 20 is completed, and the return of the coolant in the engine block cooling passage 20 will be described below with reference to the embodiment of 1 described:

Aufgrund des Empfangs des Motor-Aktivierungssignals durch die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 erzeugt diese ein Saug-Kommandosignal und übermittelt dieses an die Pumpe 61, die vorzugsweise eine Verdrängerpumpe ist und die über die Pumpen-Verbindungsleitung 62 an den Motorblock-Kühlkanal 20 angeschlossen ist. Aufgrund des Empfangs des Saug-Kommandosignals wird die Pumpe bzw. Verdrängerpumpe 61 in die Saug-Betriebsart versetzt, in dem diese das flüssige Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20 absaugt. Dabei wird das Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62 in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 geführt.Due to the receipt of the engine activation signal by the engine control device 5 This generates a suction command signal and transmits this to the pump 61 , which is preferably a positive displacement pump and that via the pump connection line 62 to the engine block cooling channel 20 connected. Due to the receipt of the suction command signal, the pump or positive displacement pump 61 placed in the suction mode, in which this the liquid coolant from the engine block cooling channel 20 sucks. In this case, the coolant through the pump connecting line 62 in the coolant expansion tank 63 guided.

Das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20 erfolgt insbesondere dann, wenn aufgrund einer Betätigung einer Motor-Startvorrichtung durch einen Benutzer des Fahrzeugs die Durchführung einer Mehrzahl von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine 2 erfolgt. Vor Beginn der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine 2 oder nach Beginn, also während der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine 2 erfolgt aufgrund der Durchführung einer vorgegebenen Fahrzeugnutzer-Initiierung die Erzeugung eines Absaug-Aktivierungssignals und Übermittlung desselben an die Verdrängerpumpe 61, die über eine Pumpen-Verbindungsleitung an einen Motorblock-Kühlkanal 20 angeschlossen ist. Somit kann vorgesehen sein, dass nach oder während dem Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20 die Durchführung einer Mehrzahl von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine 2 aufgrund einer Betätigung einer Motor-Startvorrichtung durch einen Benutzer des Fahrzeugs erfolgt.The extraction of liquid coolant from the engine block cooling channel 20 takes place in particular if due to actuation of an engine starter by a user of the vehicle, the performance of a plurality of duty cycles of the reciprocating engine 2 he follows. Before starting to carry out working cycles of the reciprocating engine 2 or after the beginning, ie during the execution of working cycles of the reciprocating engine 2 due to the implementation of a given vehicle user initiation, the generation of a suction activation signal and transmission thereof to the positive displacement pump 61 connected via a pump connecting line to an engine block cooling duct 20 connected. Thus, it can be provided that after or during the suction of liquid coolant from the engine block cooling passage 20, the implementation of a plurality of working cycles of the reciprocating engine 2 due to actuation of an engine starting device by a user of the vehicle.

Dabei wird nach einer oder mehreren der folgenden Alternativen eine vorbestimmte Menge an Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20 gesaugt und anschließend die Pumpe 61 in eine Sperr-Betriebsart geschaltet:

  • - Das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20 erfolgt bis zum Erreichen einer Soll-Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20. Das Erreichen der Soll-Restmenge an Kühlmittel wird nach einer Ausführungsform des Motorsystems 1 mittels des Füllstandsensors 80 ermittelt. Dazu sendet der Füllstandsensor 80 über die Funktionsleitung 80f Sensorsignale an die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 und ermittelt die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 die jeweils aktuelle Restmenge im Motorblock-Kühlkanalbereich 20. Bei Erreichen eines Füllstands, der der Soll-Restmenge bzw. eines kühlmittelfreien Volumens im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 entspricht, sendet die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Sperr-Kommandosignal an die Pumpe 61, so diese in die Sperr-Betriebsart geht.
  • - In der Pumpen-Verbindungsleitung 62 ist ein mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 funktional verbundener Durchfluss-Sensor integriert (nicht gezeigt), mit dem durch Ermittlung der während des Saugbetriebs der Pumpe 61 die Durchflussmenge an Kühlmittel erfasst wird, wobei die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 aus den empfangenen Sensorsignalen die jeweils aktuelle Durchflussmenge und die Restmenge im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 ermittelt. Bei Erreichen eines Füllstands, der der Soll-Restmenge bzw. eines kühlmittelfreien Volumens im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 entspricht, sendet die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Sperr-Kommandosignal an die Pumpe 61, so diese in die Sperr-Betriebsart geht.
  • - Bei einer Ausführungsform des Motorsystems 1, bei der die Pumpe 61 als Zahnradpumpe ausgeführt ist, weist diese eine Zählvorrichtung auf, die die Anzahl der Umdrehungen insbesondere nach Beginn eines Durchfluss-Kommandosignals über die Funktionsleitung 62f an die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt. Nach Ablauf einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen der Antriebswelle, die der vorbestimmten Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 entspricht, sendet die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Sperr-Kommandosignal an die Pumpe 61, so diese in die Sperr-Betriebsart geht, oder schaltet die sendet die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Sperr-Kommandosignal an die Pumpe 61, so diese in die Sperr-Betriebsart geht, oder kommandiert einen Haltestrom für die Pumpe 61, bei der diese das Vakuum bzw. den Unterdruck im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 hält.
  • - Das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanal 20 erfolgt bis zum Erreichen einer Soll-Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20, wobei das Erreichen der Soll-Restmenge an Kühlmittel nach einer Ausführungsform des Motorsystems 1 mittels eines im Ausgleichsbehälters 63 angeordneten Füllstandsensors 64 ermittelt wird. Dazu sendet der Füllstandsensor 64 über die Funktionsleitung 64f Sensorsignale an die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 und ermittelt die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 die jeweils aktuelle Menge an Kühlmittel im Ausgleichsbehälters 63, die einer aktuellen Restmenge im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 entspricht. Bei Erreichen eines Füllstands im Ausgleichsbehälters 63, der der Soll-Restmenge bzw. eines kühlmittelfreien Volumens im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 entspricht, sendet die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Sperr-Kommandosignal an die Pumpe 61, so diese in die Sperr-Betriebsart geht.
In this case, according to one or more of the following alternatives, a predetermined amount of coolant from the engine block cooling passage 20 sucked and then the pump 61 switched to a blocking mode:
  • - The extraction of liquid coolant from the engine block cooling channel 20 takes place until a desired residual quantity of coolant in the engine block cooling channel area is reached 20 , Achieving the desired residual amount of coolant is according to an embodiment of the engine system 1 by means of the level sensor 80 determined. For this purpose, the level sensor sends 80 via the function line 80f Sensor signals to the engine control device 5 and determines the engine control device 5 the respective remaining amount in the engine block cooling channel area 20 , Upon reaching a level, the desired residual amount or a coolant-free volume in the engine block cooling channel area 20 corresponds, sends the engine control device 5 a disable command signal to the pump 61 , so this goes into the lock mode.
  • - In the pump connection line 62 is one with the engine control device 5 functionally connected flow sensor integrated (not shown) with which by determining the during suction operation of the pump 61 the flow rate of coolant is detected, wherein the engine control device 5 from the received sensor signals, the current flow rate and the remaining amount in the engine block cooling channel area 20 determined. Upon reaching a level, the desired residual amount or a coolant-free volume in the engine block cooling channel area 20 corresponds, sends the engine control device 5 a disable command signal to the pump 61 , so this goes into the lock mode.
  • - In one embodiment of the engine system 1 in which the pump 61 is designed as a gear pump, this has a counting device which determines the number of revolutions, in particular after the start of a flow command signal on the function line 62f to the engine control device 5 transmitted. After a predetermined number of revolutions of the drive shaft, the predetermined residual amount of coolant in the engine block cooling channel area 20 corresponds, sends the engine control device 5 a disable command signal to the pump 61 , so this goes into the lock mode, or switches the sends the engine control device 5 a disable command signal to the pump 61 if it goes into lock-up mode, or commands a hold current for the pump 61 in which this the vacuum or the negative pressure in the engine block cooling channel area 20 holds.
  • - The extraction of liquid coolant from the engine block cooling channel 20 takes place until a desired residual quantity of coolant in the engine block cooling channel area is reached 20 wherein achieving the desired residual amount of coolant according to an embodiment of the engine system 1 by means of a compensation tank 63 arranged level sensor 64 is determined. For this purpose, the level sensor sends 64 via the function line 64f Sensor signals to the engine control device 5 and determines the engine control device 5 the current amount of coolant in the expansion tank 63 , the current remaining amount in the engine block cooling channel area 20 equivalent. When reaching a level in the expansion tank 63 , the desired residual quantity or a coolant-free volume in the engine block cooling channel area 20 corresponds, sends the engine control device 5 a disable command signal to the pump 61 , so this goes into the lock mode.

In einer zweiten Phase wird der Motor mit der Soll-Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 betrieben.In a second phase, the engine with the desired residual amount of coolant in the engine block cooling channel area 20 operated.

Nach Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung, die in der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 gespeichert sein kann, wird das Kühlmittel in einer dritten Phase wieder in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 eingeführt. Dabei kann das Motorsystem 1 derart ausgeführt sein, dass die Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung durch eine Vergleichsfunktion in der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ermittelt wird.After fulfilling a predetermined feedback condition, which in the engine control device 5 stored, the coolant is in a third phase back into the engine block cooling channel area 20 introduced. This can be the engine system 1 be executed such that the fulfillment of a predetermined feedback condition by a comparison function in the engine control device 5 is determined.

Die Rückführungs-Bedingung kann das Erreichen einer vorbestimmten Rückführungs-Temperatur am Motorblock 3 sein. Zur Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 in der dritten Phase empfängt die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 von dem zumindest einen Temperatursensor 70 Signale, die von dem jeweiligen Temperatursensor 70 entsprechend der jeweils erfassten Temperatur erzeugt worden sind. Dabei ermittelt die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 durch Vergleich der jeweils erfassten aktuellen Temperaturen mit einer vorgegebenen und in der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 gespeicherten Rückführungs-Temperatur, ob die jeweils erfassten aktuellen Temperaturen die vorgegebene Rückführungs-Temperatur überschreitet.The feedback condition may be the achievement of a predetermined feedback temperature at the engine block 3 be. For returning the coolant to the engine block cooling gallery area 20 in the third phase, the engine control device receives 5 from the at least one temperature sensor 70 Signals coming from the respective temperature sensor 70 have been generated according to the respective detected temperature. In doing so, the engine control device determines 5 by comparing the respective detected actual temperatures with a given and in the engine control device 5 stored return temperature, whether the respective detected actual temperatures exceeds the predetermined return temperature.

Die Rückführungs-Temperatur am Motorblock 3 kann insbesondere einen Wert zwischen 50 Grad Celsius und 150 Grad Celsius haben. Dabei kann zusätzlich vorgesehen sein, dass das im Motorblock-Kühlkanal 20 oder im Kühlsystem 6 verwendete Kühlmittel einen Siedepunkt von minimal 100 Grad Celsius hat.The return temperature at the engine block 3 In particular, it can have a value between 50 degrees Celsius and 150 degrees Celsius. It may additionally be provided that in the engine block cooling channel 20 or in the cooling system 6 used coolant has a boiling point of at least 100 degrees Celsius.

Alternativ dazu kann die Rückführungs-Bedingung als Ablauf eines vorbestimmten Unterdruck-Zeitraums definiert sein. Dieser kann insbesondere derart bestimmt sein, dass nach Ablauf dieses Unterdruck-Zeitraums erwartungsgemäß, also z.B. aufgrund von entsprechenden Tests, die Rückführungs-Temperatur am Motorblock 3 erreicht ist. Der Unterdruck-Zeitraum kann einen Wert haben, der zwischen 30 Sekunden und 5 Minuten liegt.Alternatively, the feedback condition may be defined as a lapse of a predetermined negative pressure period. This can in particular be determined such that, after expiration of this vacuum period as expected, that is, for example due to appropriate tests, the return temperature at the engine block 3 is reached. The negative pressure period may have a value that is between 30 seconds and 5 minutes.

Bei einer Ausführungsform, bei der mehrere Temperatursensoren 70 am Motorblock 3 angeordnet sind, kann vorgesehen sein, dass die von den mehreren Temperatursensoren 70 jeweils höchste erfasste aktuelle Temperatur ermittelt wird. Generell, jedoch insbesondere bei einer Ausführungsform, bei der nur ein Temperatursensor 70 am Motorblock 3 angeordnet ist, kann vorgesehen sein, dass dieser am Zylindergehäuse 11 eines Arbeitszylinders 10 angeordnet ist, bei dem im Betrieb der Hubkolbenmaschine 2 die höchsten -Temperaturen auftreten, z.B. bei zumindest vier in Reihe angeordneten Arbeitszylindern 10 die jeweils mittleren Arbeitszylinder 10.In an embodiment where multiple temperature sensors 70 on the engine block 3 can be arranged, that of the several temperature sensors 70 each highest detected actual temperature is determined. In general, but especially in one embodiment where only one temperature sensor 70 on the engine block 3 is arranged, it can be provided that this on the cylinder housing 11 a working cylinder 10 is arranged, in which during operation of the reciprocating engine 2 the highest temperatures occur, for example, at least four cylinders arranged in series 10 the middle working cylinder 10 ,

Bei Erfüllung der Rückführungs-Bedingung, also z.B. beim Überschreiten der vorgegebenen Rückführungs-Temperatur oder nach Ablauf eines vorbestimmten Unterdruck-Zeitraums, erzeugt die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Rückführungs-Kommandosignal und übermittelt dieses an die Pumpe 61, bei dem die Pumpe 61 in eine Rückführungs-Betriebsart schaltet, bei das Kühlmittel aus dem Kühlmittel-Ausgleichbehälter 63 insbesondere vollständig in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 rückgeführt und der kühlmittelfreie Raum reduziert wird. Bei der Ausführung der Pumpe 61 als Verdrängerpumpe 61 kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Rückführungs-Kommandosignal ein Stromlosschalten der Verdrängerpumpe 61 als Durchfluss-Betriebsart ist, bei der diese das Kühlmittel aufgrund des im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 herrschenden Unterdrucks durchlässt. Die Verdrängerpumpe 61 ermöglicht dadurch den Durchfluss durch die Kühlmittel-Verbindungsleitung 62, so dass aufgrund des im Motorblock-Kühlkanal 20 vorliegenden Unterdrucks gegenüber dem im Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 herrschenden Druck Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 strömt.Upon fulfillment of the feedback condition, that is, for example, when exceeding the predetermined return temperature or after a predetermined negative pressure period has elapsed, the engine control device generates 5 a feedback command signal and transmits it to the pump 61 in which the pump 61 in a return mode switches, with the coolant from the coolant expansion tank 63 in particular completely in the engine block cooling channel area 20 recycled and the coolant-free space is reduced. In the execution of the pump 61 as positive displacement pump 61 may be provided in particular that the feedback command signal is a Stromlosschalten the positive displacement pump 61 as the flow mode, this is the coolant due to the in the engine block cooling channel area 20 permeable underpressure. The positive displacement pump 61 thus allows the flow through the coolant connection line 62 , so due to the engine block cooling channel 20 present negative pressure compared to that in the coolant expansion tank 63 prevailing pressure coolant from the coolant surge tank 63 in the engine block cooling channel area 20 flows.

Bei einer weiteren Ausführung kann die Pumpe 61 eine Rückführungs-Betriebsart aufweist, bei der die Pumpe 61 flüssiges Kühlmittel insbesondere vollständig aus dem Ausgleichsbehälter 63 in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 pumpt.In a further embodiment, the pump 61 a return mode in which the pump 61 liquid coolant in particular completely from the expansion tank 63 in the engine block cooling channel area 20 inflated.

Die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 weist somit ein Ablaufsteuerungs-Modul auf, das die folgenden Ablauffunktionen enthält:

  • - eine Absaug-Aktivierungsfunktion, die insbesondere aufgrund einer Fahrzeugnutzer-Initiierung und dabei insbesondere aufgrund des Empfangs des Motor-Aktivierungssignals ein Saug-Kommandosignal erzeugt und an die Verdrängerpumpe 61 übermittelt,
  • - ein Sperr-Kommandosignal, mit dem die Pumpe 61 in eine Sperr-Betriebsart gebracht wird, bei der das im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 erzeugte Unterdruck gehalten wird,
  • - eine Rückführungs-Aktivierungsfunktion, die aufgrund Ermittlung des Erfülltseins der Rückführungs-Bedingung ein Rückführungs-Kommandosignal zum Rückführen von Kühlmittel in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 erzeugt..
The engine control device 5 thus has a flow control module that contains the following flow functions:
  • - A suction-activation function, which generates a suction command signal in particular due to a vehicle user initiation and thereby in particular due to the receipt of the engine activation signal and to the positive displacement pump 61 transmitted,
  • - a disable command signal, with which the pump 61 is brought into a blocking mode in which the engine block cooling channel area 20 generated negative pressure is maintained,
  • a feedback enable function which, upon determination of satisfaction of the feedback condition, generates a feedback command signal for returning coolant to the engine block cooling passage region 20 generated..

Insbesondere kann die Rückführungs-Aktivierungsfunktion derart ausgeführt sein, dass diese aufgrund Ermittlung des Erfülltseins der Rückführungs-Bedingung ein Rückführungs-Kommandosignal zum Schalten der Pumpe 61 in die Rückführungs-Betriebsart bzw. die Verdrängerpumpe in die Durchfluss-Betriebsart erzeugt und dasselbe an die Verdrängerpumpe 61 übermittelt.In particular, the feedback activation function can be designed in such a way that, on the basis of determination of the fulfillment of the feedback condition, the feedback function is provided with a feedback command signal for switching the pump 61 generated in the return mode or the positive displacement pump in the flow mode and the same to the positive displacement pump 61 transmitted.

Nach einer weiteren in der 4 dargestellten Ausführungsform des Motorsystems 1 weist die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 160 ein in der Pumpen-Verbindungsleitung 62 integriertes Magnetventil 65 auf, das über die Funktionsleitung 65f mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 funktional verbunden ist. Somit weist die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 160 die Pumpe 61, die Pumpen-Verbindungsleitung 62, das Magnetventil 65 und den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 auf.After another in the 4 illustrated embodiment of the engine system 1 has the coolant extraction and return device 160 one in the pump connection line 62 integrated solenoid valve 65 on, over the function line 65f with the engine control device 5 is functionally connected. Thus, the coolant extraction and recycling device 160 the pump 61 , the pump connection pipe 62 , the solenoid valve 65 and the coolant surge tank 63 on.

Bei dieser Ausführungsform kann die Pumpe 61 als Verdrängerpumpe ausgeführt sein. Die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 weist eine Ansteuerungsvorrichtung auf, die Kommandosignale erzeugen und über die Funktionsleitung 61f an die Pumpe 61 und insbesondere die Verdrängerpumpe übermitteln kann, mit denen die Pumpe 61 in bestimmte Betriebsarten geschaltet werden kann.In this embodiment, the pump 61 be designed as a positive displacement pump. The engine control device 5 has a drive device which generate command signals and via the function line 61f to the pump 61 and in particular the positive displacement pump can transmit, with which the pump 61 can be switched to certain operating modes.

Die Schritte nach Übermittlung des Motor-Aktivierungssignals an die die Motor-Steuerungsvorrichtung 5, und zwar die Schritte des Absaugens von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20, des Motorbetriebs mit reduzierter Menge an Kühlmittel in Motorblock-Kühlkanalbereich 20, der durch die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal 20 beendet wird, und die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal 20 wird im Folgenden an Hand der Ausführungsform der 1 beschrieben:The steps after transmission of the motor activation signal to the engine control device 5 That is, the steps of exhausting coolant from the engine block cooling gallery area 20, engine operation with a reduced amount of coolant in the engine block cooling gallery area 20 caused by the return of the coolant in the engine block cooling channel 20 is completed, and the return of the coolant in the engine block cooling passage 20 will be described below with reference to the embodiment of 1 described:

Aufgrund des Empfangs des Saug-Kommandosignals wird die Pumpe bzw. Verdrängerpumpe 61 in die Saug-Betriebsart versetzt, in dem diese das flüssige Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 absaugt. Dabei wird das Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62 in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 geführt. Das Absaugen kann wie bei der Ausführungsform der 1 vorgesehen sein, wobei vor dem Absaugen ein Öffnungs-Kommandosignal von der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 über die Funktionsleitung 65f an das Magnetventil 65 übermittelt wird, das daraufhin in die Öffnungs-Stellung geschaltet wird, bei der die Pumpen-Verbindungsleitung 62 geöffnet ist, also Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62f strömen kann. Due to the receipt of the suction command signal, the pump or positive displacement pump 61 placed in the suction mode, in which this the liquid coolant from the engine block cooling channel area 20 sucks. In this case, the coolant through the pump connecting line 62 in the coolant expansion tank 63 guided. The suction can, as in the embodiment of the 1 be provided, wherein prior to aspiration an opening command signal from the engine control device 5 via the function line 65f to the solenoid valve 65 which is then switched to the open position at which the pump connecting line 62 is open, so coolant through the pump connection line 62f can flow.

In der zweiten Phase wird der Motor mit der Soll-Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 betrieben. Dabei wird ein Schließ-Kommandosignal von der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 über die Funktionsleitung 65f an das Magnetventil 65 übermittelt, das daraufhin in die Schließ-Stellung geschaltet wird, bei der die Pumpen-Verbindungsleitung 62 geschlossen ist, also kein Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62f strömen kann. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Pumpe 61 in die Sperr-Betriebsart geschaltet werden kann. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass wie beschrieben die Pumpe 61 in die Sperr-Betriebsart geschaltet wird.In the second phase, the engine with the desired residual amount of coolant in the engine block cooling channel area 20 operated. In this case, a closing command signal from the engine control device 5 via the function line 65f to the solenoid valve 65 which is then switched to the closed position at which the pump connecting line 62 is closed, so no coolant through the pump connection line 62f can flow. In addition, it can be provided that the pump 61 can be switched to the lock mode. In addition, it can be provided that, as described, the pump 61 is switched to the lock mode.

Nach Erfüllung der vorbestimmten Rückführungs-Bedingung wird ein Öffnungs-Kommandosignal von der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 über die Funktionsleitung 65f an das Magnetventil 65 übermittelt wird, das daraufhin in die Öffnungs-Stellung geschaltet wird, bei der die Pumpen-Verbindungsleitung 62 geöffnet ist, also Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62f strömen kann.Upon satisfaction of the predetermined feedback condition, an opening command signal from the engine control device 5 via the function line 65f to the solenoid valve 65 which is then switched to the open position at which the pump connecting line 62 is open, so coolant through the pump connection line 62f can flow.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Rückführungs-Kommandosignal erzeugt und dieses an die Pumpe 61 übermittelt, bei dem die Pumpe 61 in eine Rückführungs-Betriebsart schaltet. Bei der Ausführung der Pumpe 61 als Verdrängerpumpe 61 kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Rückführungs-Kommandosignal ein Stromlosschalten der Verdrängerpumpe 61 als Durchfluss-Betriebsart ist.In addition, it can be provided that the engine control device 5 generates a feedback command signal and this to the pump 61 transmitted, at which the pump 61 in a return mode switches. In the execution of the pump 61 as positive displacement pump 61 may be provided in particular that the feedback command signal is a Stromlosschalten the positive displacement pump 61 as flow mode is.

Nach einer weiteren in der 5 dargestellten Ausführungsform weist die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 260 gegenüber den hierin beschriebenen Ausführungsformen jeweils zusätzlich eine Rückführleitung 66 auf, die den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 und den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 verbindet und in der ein schaltbares Rückführventil oder eine Rückführpumpe 65 integriert ist. Somit weist die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 260 die Pumpe 61, die Pumpen-Verbindungsleitung 62, optional das Magnetventil 65, den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63, die Rückführleitung 66 sowie das schaltbare Rückführventil oder die Rückführpumpe 65 auf.After another in the 5 illustrated embodiment, the coolant extraction and return device 260 In addition to the embodiments described herein additionally each a return line 66 put on the coolant reservoir 63 and the engine block cooling passage area 20 connects and in the a switchable recirculation valve or a return pump 65 is integrated. Thus, the coolant extraction and recycling device 260 the pump 61 , the pump connection pipe 62 , optional the solenoid valve 65 , the coolant expansion tank 63 , the return line 66 as well as the switchable recirculation valve or the return pump 65 on.

Das Motorsystem 1 kann darüber hinaus nach einer der hierin an Hand der 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt sein. Dabei kann das Magnetventil 65 der 4 entfallen.The engine system 1 In addition, according to one of the herein at hand 1 to 4 be executed described embodiments. In this case, the solenoid valve 65 of the 4 omitted.

Das Rückführventil bzw. die Rückführpumpe 65 ist funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 verbunden. Diese funktionale Verbindung ist in der 5 durch eine Funktionsleitung 65f dargestellt. Die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 weist eine Ansteuerungsvorrichtung auf, die Aktivierungs-Kommandosignale erzeugen und - bei der Ausführungsform des Motorsystems 1 mit einem Rückführventil in der Rückführleitung 66 - über die Funktionsleitung 65f an das Rückführventil übermitteln kann, mit denen das Rückführventil in eine Schließstellung oder eine Öffnungs-Stellung, bei der aus dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 Kühlmittel in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 fließen kann, geschaltet wird. Bei der Ausführungsform des Motorsystems 1 mit einer Rückführpumpe 67 in der Rückführleitung 66 weist die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 eine Ansteuerungsvorrichtung auf, die ein Kommandosignal an die Rückführpumpe 67 übermitteln kann, die die Rückführpumpe 67 in eine Pump-Betriebsart versetzt, bei der die Rückführpumpe 67 Kühlmittel von dem Ausgleichsbehälter 63 in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 gepumpt wird. Auch kann vorgesehen sein, dass die Rückführpumpe 67 von der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 in eine Sperr-Betriebsart geschaltet werden kann.The return valve or the return pump 65 is functional with the engine control device 5 connected. This functional compound is in the 5 through a functional line 65f shown. The engine control device 5 has a drive device that generates enable command signals and, in the embodiment of the engine system 1 with a return valve in the return line 66 - via the function line 65f can convey to the return valve, with which the return valve in a closed position or an open position, in the case of the coolant expansion tank 63 Coolant in the engine block cooling channel area 20 can flow, is switched. In the embodiment of the engine system 1 with a return pump 67 in the return line 66 has the engine control device 5 a drive device which sends a command signal to the return pump 67 can convey that the return pump 67 placed in a pumping mode, in which the return pump 67 Coolant from the expansion tank 63 in the engine block cooling channel area 20 is pumped. It can also be provided that the return pump 67 from the engine control device 5 can be switched to a lock mode.

Für die Ausführungsform der Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 260 werden im Folgenden die Schritte nach Übermittlung des Motor-Aktivierungssignals an die die Motor-Steuerungsvorrichtung 5, und zwar die Schritte des Absaugens von Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20, des Motorbetriebs mit reduzierter Menge an Kühlmittel in Motorblock-Kühlkanalbereich 20, der durch die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal 20 beendet wird, und die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanal 20 an Hand der 5 beschrieben:For the embodiment of the coolant extraction and return device 260 In the following, the steps after transmission of the motor activation signal to the motor control device 5 and the steps of exhausting coolant from the engine block cooling gallery area 20 , the engine operation with a reduced amount of coolant in engine block cooling passage area 20, by the return of the coolant in the engine block cooling passage 20 is completed, and the return of the coolant in the engine block cooling passage 20 based on 5 described:

Zur Durchführung der ersten Phase des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor-Starts mit der Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung 260 wird aufgrund des Empfangs des Saug-Kommandosignals die Pumpe 61 in die Saug-Betriebsart versetzt, in dem diese das flüssige Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich 20 absaugt und in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 63 geführt. Das Absaugen kann wie bei der Ausführungsform der 1 oder 4 vorgesehen sein, wobei vor dem Absaugen ein Sperr-Kommandosignal von der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 über die Funktionsleitung 67f an das schaltbare Rückführventil oder die Rückführpumpe 66 übermittelt wird, das daraufhin in die Sperr-Betriebsart geschaltet wird, während Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62 in den Ausgleichsbehälter 63 strömt.For carrying out the first phase of the inventive engine start with the coolant removal and return device 260 becomes the pump due to the receipt of the suction command signal 61 placed in the suction mode, in which this the liquid coolant from the engine block cooling channel area 20 sucks and into the coolant expansion tank 63 guided. The suction can, as in the embodiment of the 1 or 4 be provided, wherein prior to aspiration a lock command signal from the engine control device 5 via the function line 67f to the switchable recirculation valve or the return pump 66 which is then switched to the blocking mode, while coolant through the pump connecting line 62 in the expansion tank 63 flows.

Nach Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung wird das Kühlmittel in einer zweiten Phase durch Aktivierung der Rückführpumpe 65 wieder in die Motorblock-Kühlkanal 20 eingeführt. Die Rückführungs-Bedingung kann insbesondere nach einer der an Hand der 1 beschriebenen Arten definiert sein.Upon satisfaction of a predetermined feedback condition, the coolant will be in a second phase by activation of the recirculation pump 65 back in the engine block cooling channel 20 introduced. The return condition can in particular according to one of the on hand of the 1 be defined defined species.

In der zweiten Phase wird der Motor mit der Soll-Restmenge an Kühlmittel im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 betrieben. Dabei wird ein Schließ-Kommandosignal von der Motor-Steuerungsvorrichtung 5 über die Funktionsleitung 65f an das Magnetventil 65 übermittelt, das daraufhin in die Schließ-Stellung geschaltet wird, bei der die Pumpen-Verbindungsleitung 62 geschlossen ist, also kein Kühlmittel durch die Pumpen-Verbindungsleitung 62f strömen kann. Bei Erreichen der Soll-Restmenge bzw. eines kühlmittelfreien Volumens im Motorblock-Kühlkanalbereich 20 sendet die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 ein Sperr-Kommandosignal an die Pumpe 61, so diese in die Sperr-Betriebsart geht.In the second phase, the engine with the desired residual amount of coolant in the engine block cooling channel area 20 operated. In this case, a closing command signal from the engine control device 5 via the function line 65f to the solenoid valve 65 which is then switched to the closed position at which the pump connecting line 62 is closed, so no coolant through the pump connection line 62f can flow. Upon reaching the target residual quantity or a coolant-free volume in the engine block cooling channel area 20 sends the engine control device 5 a disable command signal to the pump 61 , so this goes into the lock mode.

Bei der Ausführungsform mit einer Rückführpumpe 67 erzeugt die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 bei Erfüllung der Rückführungs-Bedingung ein Rückführungs-Kommandosignal und übermittelt dieses an die Rückführpumpe 67, bei dem die Rückführpumpe 67 in eine Rückführungs-Betriebsart schaltet, bei der die Rückführpumpe 67 Kühlmittel vom Ausgleichsbehälter 63 in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 pumpt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Pumpe 61 in der Sperr-Betriebsart bleibt.In the embodiment with a return pump 67 generates the engine control device 5 on satisfaction of the feedback condition, a feedback command signal and transmits it to the return pump 67 in which the return pump 67 in a return mode, in which the return pump 67 Coolant from the expansion tank 63 in the engine block cooling channel area 20 inflated. It can be provided in particular that the pump 61 remains in the lock mode.

Generell kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Rückführung von Kühlmittel in den Pumpe 61, so diese in Motorblock-Kühlkanalbereich 20 gestoppt wird, wenn eine Anfangsbedingung erfüllt ist. Die Anfangsbedingung kann ein Zustand sein, das das Motorsystem 1 vor dem ersten Schritt des Absaugens eingenommen hat. In diesem kann insbesondere die Pumpe 61 die Sperr-Betriebsart einnehmen.In general, it can be provided, in particular, that the return of coolant into the pump 61 so these in engine block cooling duct area 20 is stopped when an initial condition is met. The initial condition may be a condition that the engine system 1 taken before the first step of the suction. In this particular, the pump 61 enter the lock mode.

Die Motor-Steuerungsvorrichtung 5 weist somit ein Ablaufsteuerungs-Modul auf, das die folgenden Ablauffunktionen enthält:

  • - eine Absaug-Aktivierungsfunktion, die aufgrund des Empfangs des Motor-Aktivierungssignals ein Absaug-Aktivierungssignal erzeugt und an die Verdrängerpumpe 61 übermittelt,
  • - eine Rückführungs-Aktivierungsfunktion, die aufgrund Ermittlung des Erfülltseins der Rückführungs-Bedingung eine Rückführung von Kühlmittel in den Motorblock-Kühlkanalbereich 20 kommandiert.
The engine control device 5 thus has a flow control module that contains the following flow functions:
  • a suction activation function which generates a suction activation signal on receipt of the motor activation signal and to the positive displacement pump 61 transmitted,
  • a feedback activation function, which, based on determination of the fulfillment of the feedback condition, returns coolant to the engine block cooling passage region 20 commanded.

Claims (17)

Verfahren zum Starten einer Hubkolbenmaschine (2) eines Fahrzeugs aufgrund einer Aktivierung einer Motor-Startvorrichtung durch einen Benutzer des Fahrzeugs, wodurch die Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine (2) initiiert wird, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte: - vor oder während der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine (2) Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanalbereich (20), - bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) und Einrichtung einer Strömung des Kühlmittels im Motorblock-Kühlkanalbereich (20).A method of starting a reciprocating engine (2) of a vehicle due to activation of an engine starter by a user of the vehicle, thereby initiating performance of operating cycles of the reciprocating engine (2), the method comprising the steps of: - Before or during the execution of working cycles of the reciprocating piston engine (2) suction of liquid coolant from an engine block cooling channel region (20), upon satisfaction of a predetermined feedback condition, returning the coolant to the engine block cooling gallery area (20) and establishing a flow of the coolant in the engine block cooling gallery area (20). Verfahren nach dem Anspruch 1, wobei das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich (20) zumindest bis zu einer Restmenge des Kühlmittels in dem Motorblock-Kühlkanalbereich (20) erfolgt, bei der ein Zylinderkopf-Bereich des Motorblock-Kühlkanalbereichs (20) kühlmittelfrei ist.Method according to the Claim 1 wherein the aspiration of liquid coolant from the engine block cooling gallery area (20) occurs at least to a residual amount of the coolant in the engine block cooling passage area (20) where a cylinder head area of the engine block cooling passage area (20) is free of coolant. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vor oder während der Durchführung von Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine (2) die Erzeugung eines Saug-Kommandosignals und die Übermittlung desselben an eine Pumpe (61), die in einer an einen Motorblock-Kühlkanal (20) angeschlossenen Pumpen-Verbindungsleitung (62) integriert ist, erfolgt, wobei aufgrund des Absaug-Aktivierungssignals die Aktivierung der Pumpe (61) und das Absaugen von flüssigem Kühlmittel über die Pumpen-Verbindungsleitung (62) aus dem Motorblock-Kühlkanal (20) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein before or during the performance of working cycles of the reciprocating piston engine (2), the generation of a suction command signal and the transmission of the same to a pump (61) which is integrated in a connected to an engine block cooling passage (20) pump connecting line (62) , he follows, wherein, due to the suction activation signal, the activation of the pump (61) and the suction of liquid coolant via the pump connection line (62) from the engine block cooling passage (20). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanal (20) aufgrund einer vorgegebenen Fahrzeugnutzer-Initiierung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the suction of liquid coolant from an engine block cooling passage (20) takes place due to a predetermined vehicle user initiation. Verfahren nach dem Anspruch 4, wobei die vorgegebene Fahrzeugnutzer-Initiierung das Betätigen einer Türschloss-Betätigungsvorrichtung (4) ist.Method according to the Claim 4 wherein the predetermined vehicle user initiation is operating a door lock actuator (4). Verfahren nach dem Anspruch 4, wobei die vorgegebene Fahrzeugnutzer-Initiierung das Betätigen einer Benutzer-Startvorrichtung ist und wobei diese durch ihre Betätigung die Motor-Startvorrichtung aktiviert.Method according to the Claim 4 wherein the predetermined vehicle user initiation is operating a user launcher, and wherein activated by their operation, the engine-starting device. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Rückführungs-Bedingung das Erreichen einer vorbestimmten Rückführungs-Temperatur am Motorblock (3) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the predetermined feedback condition is the achievement of a predetermined return temperature on the engine block (3). Verfahren nach dem Anspruch 7, wobei die vorbestimmte Rückführungs-Temperatur am Motorblock (3) einen Wert zwischen 50 Grad Celsius und 150 Grad Celsius hat und wobei das im Motorblock-Kühlkanal (20) verwendete Kühlmittel einen Siedepunkt von minimal 100 Grad Celsius hat.Method according to the Claim 7 wherein the predetermined return temperature at the engine block (3) has a value between 50 degrees Celsius and 150 degrees Celsius, and wherein the coolant used in the engine block cooling passage (20) has a boiling point of at least 100 degrees Celsius. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Rückführungs-Bedingung als der Ablauf eines vorbestimmten Unterdruck-Zeitraums definiert ist, der insbesondere einen Wert hat, der zwischen 30 Sekunden und 5 Minuten liegt.Method according to one of the preceding claims, wherein the predetermined feedback condition is defined as the expiration of a predetermined negative pressure period, in particular has a value which is between 30 seconds and 5 minutes. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) und das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanalbereich (20) über ein und dieselbe Pumpen-Verbindungsleitung (62) erfolgt.Method according to one of Claims 3 to 10 wherein the recirculation of the coolant into the engine block cooling gallery area (20) and the aspiration of liquid coolant from an engine block cooling gallery area (20) occur via one and the same pump connecting line (62). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei das Absaugen von flüssigem Kühlmittel aus einem Motorblock-Kühlkanalbereich (20) über eine erste Pumpen-Verbindungsleitung (62) erfolgt, wobei die Rückführung des Kühlmittels in den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) über eine von der Pumpen-Verbindungsleitung (62) separate Rückführleitung (66) erfolgt, in der eine Rückführpumpe (67) integriert ist, die zur Rückführung des Kühlmittels bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung in eine Pump-Betriebsart versetzt wird.Method according to one of Claims 3 to 10 wherein the suction of liquid coolant from an engine block cooling passage area (20) via a first pump connecting line (62), wherein the return of the coolant in the engine block cooling passage area (20) via a separate from the pump connecting line (62) Return line (66) takes place, in which a return pump (67) is integrated, which is set to return the coolant upon satisfaction of a predetermined feedback condition in a pumping mode. Motorsystem (1) für eine Hubkolbenmaschine (2), das Motorsystem (1) aufweisend: - einen Motorblock (3) mit zumindest einem Arbeitszylinder (10) und einem den zumindest einen Arbeitszylinder (10) umlaufenden Motorblock-Kühlkanalbereich (20), - eine Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung (60, 160, 260) mit einer Pumpe (61), die eine Saug-Betriebsart bereitstellt, in dem diese flüssiges Kühlmittel aus dem Motorblock-Kühlkanalbereich (20) absaugt, wobei die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung (60, 160, 260) eine Betriebsart, bei der Kühlmittel an den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) rückgeführt wird, bereitstellt, - eine Kühlkanal-Anordnung (7) mit einem den zumindest einen Arbeitszylinder (10) umlaufenden Motorblock-Kühlkanal (21), mit einer Pumpen-Verbindungsleitung (62), über die die Verdrängerpumpe (61) an den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) angeschlossen ist, und - ein an der Kühlkanal-Anordnung (7) über die Pumpen-Verbindungsleitung (62) angeschlossener Kühlmittel-Aufnahmebehälter (63), - einen Temperatursensor (70), der am Motorblock (3) angeordnet ist, - eine Motorsteuerungs-Vorrichtung (3), die funktional mit der Verdrängerpumpe (61) verbunden ist und aufweist: eine Absaug-Aktivierungsfunktion, die aufgrund einer Fahrzeugnutzer-Initiierung die Verdrängerpumpe (61) in einen Saug-Zustand versetzt, und eine Rückführungs-Aktivierungsfunktion, die aufgrund Ermittlung des Erfülltseins einer vorgegebenen Rückführungs-Bedingung ein Öffnungs-Kommandosignal zum Schalten Verdrängerpumpe (61) in eine Durchfluss-Betriebsart erzeugt und dasselbe an die Verdrängerpumpe (61) übermittelt.Engine system (1) for a reciprocating engine (2) comprising the engine system (1): - An engine block (3) with at least one working cylinder (10) and the at least one working cylinder (10) encircling engine block cooling channel region (20), a coolant extraction and recirculation device (60, 160, 260) having a pump (61) providing a suction mode in which it extracts liquid coolant from the engine block cooling gallery region (20), the coolant extraction and recycling device (60 , 160, 260) provides an operating mode in which coolant is returned to the engine block cooling passage area (20), - A cooling channel arrangement (7) with a at least one working cylinder (10) encircling engine block cooling passage (21), with a pump connecting line (62) via which the positive displacement pump (61) to the engine block cooling channel region (20) is and a coolant receiving container (63) connected to the cooling channel arrangement (7) via the pump connecting line (62), a temperature sensor (70) arranged on the engine block (3), a motor control device (3) operatively connected to the positive displacement pump (61) and comprising: a suction activation function that sets the positive displacement pump (61) in a suction state due to vehicle user initiation; and a return activation function which generates an opening command signal for switching positive displacement pump (61) in a flow mode on the basis of determining the fulfillment of a predetermined feedback condition and transmits the same to the positive displacement pump (61). Motorsystem (1) nach dem Anspruch 12, wobei die Pumpe (61) zur Rückführung von Kühlmittel durch die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung (60, 160, 260) eine Rückführungs-Betriebsart aufweist, bei der diese flüssiges Kühlmittel aus dem Ausgleichsbehälter (63) in den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) pumpt.Engine system (1) after the Claim 12 wherein the pump (61) for returning coolant through the coolant extraction and return device (60, 160, 260) has a recirculation mode in which it pumps liquid coolant from the surge tank (63) into the engine block cooling gallery area (20) , Motorsystem (1) nach dem Anspruch 12 oder 13, wobei die Pumpe (61) zur Rückführung von Kühlmittel durch die Kühlmittelentnahme- und Rückführvorrichtung (60, 160, 260) eine Verdrängerpumpe und insbesondere eine Zahnradpumpe ist, die in eine Durchfluss-Betriebsart schaltbar ist.Engine system (1) after the Claim 12 or 13 wherein the pump (61) for returning coolant through the coolant extraction and return device (60, 160, 260) is a positive displacement pump and in particular a gear pump switchable to a flow mode. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei in der Pumpen-Verbindungsleitung (62) ein schaltbares Magnetventil (65) integriert ist.Motor system (1) according to one of Claims 12 to 14 , wherein in the pump connecting line (62) a switchable solenoid valve (65) is integrated. Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Motorsystem (1) zumindest einen Temperatursensor (70) aufweist, der an dem Motorblock (3) angeordnet und funktional mit der Motor-Steuerungsvorrichtung (5) verbunden ist.Motor system (1) according to one of Claims 12 to 15 wherein the engine system (1) comprises at least one temperature sensor (70) disposed on the engine block (3) and operatively connected to the engine control device (5). Motorsystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Motorsystem (1) eine von der Pumpen-Verbindungsleitung (62) separate Rückführleitung (66), in der eine Rückführpumpe (67) integriert ist, die zur Rückführung des Kühlmittels bei Erfüllung einer vorbestimmten Rückführungs-Bedingung in eine Pump-Betriebsart versetzt wird wobei die Motorsteuerungs-Vorrichtung (3) funktional mit der Rückführpumpe (67) der Rückführleitung (66) verbunden ist und die Absaug-Aktivierungsfunktion aufgrund einer Fahrzeugnutzer-Initiierung die Rückführpumpe (67) der Rückführleitung (66) in eine Pump-Betriebsart versetzt, bei der die Rückführpumpe (67) Kühlmittel in den Motorblock-Kühlkanalbereich (20) pumpt.Motor system (1) according to one of Claims 12 to 16 wherein the engine system (1) includes a return line (66) separate from the pump connecting line (62) and incorporating a recirculation pump (67) for returning the refrigerant to a pump mode upon satisfaction of a predetermined recirculation condition wherein the engine control device (3) is operatively connected to the return pump (67) of the return line (66) and the exhaust activation function due to vehicle user initiation puts the return pump (67) of the return line (66) in a pumping mode; at the Return Pump (67) Pumps coolant into the engine block cooling gallery area (20).
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