DE102017003633A1 - Method for operating a cooling device of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer zumindest einen Ladeluftkühler (12) umfassenden Kühleinrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels eines Lüfters (18) Luft aus einem Motorraum (16) des Kraftfahrzeugs angesaugt und zu dem Ladeluftkühler (12) gefördert wird, wobei wenigstens eine auf einer dem Motorraum (16) abgewandten Seite (26) des Ladeluftkühlers (12) angeordnete und zwischen wenigstens einer zumindest einen Teilbereich des Ladeluftkühlers (12) überdeckenden Schließstellung und wenigstens einer den Teilbereich Offenstellung verstellbare Abdeckeinrichtung (28) vorgesehen ist, welche sich in der Schließstellung befindet, während die Luft mittels des Lüfters (18) aus dem Motorraum (16) angesaugt und zu dem Ladeluftkühler (12) gefördert wird.

Figure DE102017003633A1_0000
The invention relates to a method for operating a cooling device (10) of a motor vehicle comprising at least one charge air cooler (12) in which air is drawn in from an engine compartment (16) of the motor vehicle by means of a fan (18) and conveyed to the charge air cooler (12). wherein at least one on the engine compartment (16) facing away from side (26) of the charge air cooler (12) and between at least one at least a portion of the charge air cooler (12) covering the closed position and at least one sub-region open position adjustable covering device (28) is provided, which is in the closed position, while the air by means of the fan (18) is sucked out of the engine compartment (16) and conveyed to the charge air cooler (12).
Figure DE102017003633A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating a cooling device of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ist beispielsweise bereits der DE 103 26 637 B3 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren weist die Kühleinrichtung zumindest einen Ladeluftkühler auf, mittels welchem Ladeluft, das heißt mittels wenigstens eines Verdichters verdichtete Luft gekühlt werden kann. Außerdem wird bei dem Verfahren mittels eines Lüfters der Kühleinrichtung Luft aus einem Motorraum des Kraftfahrzeugs angesaugt und zu dem Ladeluftkühler gefördert. Die mittels des Lüfters angesaugte und zu dem Ladeluftkühler geförderte Luft kann den Ladeluftkühler umströmen, insbesondere während die zuvor genannte Ladeluft den Ladeluftkühler durchströmt. Dadurch kann über den Ladeluftkühler ein Wärmeübergang von der Ladeluft an die den Ladeluftkühler umströmende Luft erfolgen, wodurch die Ladeluft gekühlt wird.Such a method for operating a cooling device of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, for example, is already the DE 103 26 637 B3 to be known as known. In the method, the cooling device has at least one intercooler, by means of which charge air, that is to say by means of at least one compressor compressed air can be cooled. In addition, in the method by means of a fan of the cooling device air is sucked from an engine compartment of the motor vehicle and conveyed to the intercooler. The sucked by means of the fan and conveyed to the intercooler air can flow around the intercooler, in particular while the aforementioned charge air flows through the intercooler. As a result, heat transfer from the charge air to the air flowing around the charge air cooler can take place via the charge air cooler, as a result of which the charge air is cooled.

Außerdem offenbart die DE 101 52 150 C1 eine Heizungs- und/oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug, mit einer manuellen oder automatischen Umschalteinrichtung von Außenluft auf Umluftbetrieb.In addition, the disclosed DE 101 52 150 C1 a heating and / or air conditioning in a motor vehicle, with a manual or automatic switching from outside air to recirculation mode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine übermäßige Kondensation von in der Ladeluft enthaltener Feuchtigkeit auf einfache Weise vermieden werden kann.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that excessive condensation of moisture contained in the charge air can be easily avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine übermäßige Kondensation von in Ladeluft enthaltener Feuchtigkeit auf besonders einfache Weise vermieden werden kann, ist erfindungsgemäß wenigstens eine auf einer dem Motorraum abgewandten Seite des Ladeluftkühlers angeordnete Abdeckeinrichtung vorgesehen, welche zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung, insbesondere relativ zu dem Ladeluftkühler, verstellbar, insbesondere bewegbar, ist. In der Schließstellung überdeckt die Abdeckeinrichtung zumindest einen Teilbereich des Ladeluftkühlers, wobei die Abdeckeinrichtung in der Offenstellung den Teilbereich freigibt. Somit ist beispielsweise der Teilbereich des Ladeluftkühlers in der Schließstellung der Abdeckeinrichtung durch die Abdeckeinrichtung in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne beziehungsweise nach hinten überdeckt. In der Offenstellung jedoch gibt die Abdeckeinrichtung den Teilbereich frei, sodass der Teilbereich in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne beziehungsweise nach hinten nicht durch die Abdeckeinrichtung überdeckt ist.In order to further develop a method specified in the preamble of claim 1 such that excessive condensation of moisture contained in charge air can be avoided in a particularly simple manner, according to the invention at least one arranged on a side facing away from the engine compartment of the charge air cooler cover provided, which between at least a closed position and at least one open position, in particular relative to the intercooler, adjustable, in particular movable, is. In the closed position, the covering device covers at least a partial region of the charge air cooler, the covering device releasing the partial region in the open position. Thus, for example, the portion of the charge air cooler in the closed position of the cover is covered by the cover in the vehicle longitudinal direction forward or backward. In the open position, however, the cover device releases the partial area, so that the partial area in the vehicle longitudinal direction to the front or to the rear is not covered by the covering device.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens befindet sich die Abdeckeinrichtung in der Schließstellung, während die Luft mittels des Lüfters aus dem Motorraum angesaugt und zu dem Ladeluftkühler gefördert wird. Dadurch kann eine übermäßige Kondensation von in den Ladeluftkühler durchströmender Ladeluft enthaltener Feuchtigkeit beziehungsweise Wasser vermieden werden. Gleichzeitig kann der Ladeluftkühler als Luft-Ladeluftkühler ausgebildet sein, mittels welchem die Ladeluft unter Zuhilfenahme der mittels des Lüfters geförderten Luft dadurch gekühlt wird, dass über den Ladeluftkühler ein Wärmeübergang von der den Ladeluftkühler durchströmenden Ladeluft an die den Ladeluftkühler umströmende und mittels des Lüfters geförderte Luft erfolgt. In der Folge kann auf den Einsatz eines kostenintensiven Wasser-Ladeluftkühlers verzichtet werden, sodass die Kosten der Kühleinrichtung besonders gering gehalten werden können.In the context of the method according to the invention, the covering device is in the closed position, while the air is sucked out of the engine compartment by means of the fan and conveyed to the intercooler. As a result, excessive condensation of moisture or water contained in the charge air cooler flowing through the charge air cooler can be avoided. At the same time, the intercooler can be configured as an air intercooler, by means of which the charge air is cooled with the aid of the air conveyed by the fan, that via the intercooler, a heat transfer from the charge air cooler flowing through the charge air to the air flowing around the intercooler and conveyed by the fan he follows. As a result, can be dispensed with the use of a costly water intercooler, so that the cost of the cooling device can be kept very low.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Üblicherweise wird bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere mit verbrennungsmotorischem Antrieb, eine Abgasrückführung durchgeführt. Im Rahmen der Abgasrückführung wird Abgas von einer zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine aus einem von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine abgezweigt und zu einem von Verbrennungsluft durchströmbaren Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine rückgeführt. Die Verbrennungsluft ist dabei Luft, welche mittels des Ansaugtrakts in wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine geführt wird. Das rückgeführte Abgas wird in die Verbrennungsluft eingeleitet und mittels der Verbrennungsluft in den Brennraum geführt. Somit werden dem Brennraum die Verbrennungsluft, das Abgas sowie Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine zugeführt, wodurch im Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird gezündet und dadurch verbrannt, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Bei dieser Verbrennung wirkt das rückgeführte Abgas als Inertgas, um einen besonders emissions- und/oder kraftstoffverbrauchsgünstigen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können. Um beispielsweise auch im Hinblick auf Emissionen im praktischen Fahrbetrieb (RDE - Real Driving Emissions) ein besonders emissions- und kraftstoffverbrauchsgünstigen Betrieb auch bei geringen Temperaturen und beispielsweise bis zu minus sieben Grad Celsius realisieren zu können, wird die Abgasrückführung vorzugsweise als Niederdruck-Abgasrückführung (Niederdruck - AGR) durchgeführt.The invention is based in particular on the following finding: Usually, exhaust gas recirculation is carried out in a motor vehicle, in particular with an internal combustion engine drive. In the context of exhaust gas recirculation, exhaust gas is branched off from an internal combustion engine designed to drive the motor vehicle from an exhaust tract of the internal combustion engine through which exhaust gas can flow and is returned to an intake tract of the internal combustion engine through which combustion air can flow. The combustion air is air, which is guided by means of the intake in at least one example designed as a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine. The recirculated exhaust gas is introduced into the combustion air and guided by means of the combustion air into the combustion chamber. Thus, the combustion chamber, the combustion air, the exhaust gas and fuel supplied to operate the internal combustion engine, whereby in the combustion chamber, a fuel-air mixture is formed. The fuel-air mixture is ignited and thereby burned, resulting in the exhaust gas of the internal combustion engine. In this combustion, the recirculated exhaust gas acts as an inert gas in order to realize a particularly low emission and / or fuel consumption operation of the internal combustion engine. For example, with regard to emissions in practical driving (RDE - Real Driving Emissions) a particularly emission and Fuel efficient operation even at low temperatures and, for example, to be able to realize up to minus seven degrees Celsius, the exhaust gas recirculation is preferably carried out as low-pressure exhaust gas recirculation (low pressure - EGR).

Die Nutzung der Niederdruck-Abgasrückführung in weiten Teilen des Kennfelds der Verbrennungskraftmaschine kann jedoch zu Kondensationsvorgängen im Ladeluftkühler führen, was - wenn keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind - zu Motoraussetzern beziehungsweise Einfrieren führen kann. Diese Probleme und Nachteile können nun mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, da eine übermäßige Kondensation von in der Ladeluft enthaltener Feuchtigkeit, insbesondere Wasserdampf, vermieden werden kann. Eine weitere Möglichkeit, eine übermäßige Kondensation von in Ladeluft enthaltener Feuchtigkeit im Ladeluftkühler zu vermeiden, wäre der Einsatz eines Wasser-Ladeluftkühlers, über welchen ein Wärmeübergang von der Ladeluft an eine beispielsweise als Wasser ausgebildete Kühlflüssigkeit erfolgt. Ein solcher Wasser-Ladeluftkühler kann vorteilhaft betrieben, insbesondere geregelt werden, insbesondere hinsichtlich der Kühlung der Ladeluft. Im Gegensatz dazu kann ein Luft-Ladeluftkühler, insbesondere dessen Kühlleistung, nicht oder nur sehr begrenzt beeinflusst werden, sodass es herkömmlicherweise zu übermäßiger Kondensation kommt.However, the use of low-pressure exhaust gas recirculation in large parts of the map of the internal combustion engine can lead to condensation processes in the intercooler, which - if no appropriate countermeasures are taken - can lead to engine misfires or freezing. These problems and disadvantages can now be avoided by means of the method according to the invention, since excessive condensation of moisture contained in the charge air, in particular water vapor, can be avoided. Another way to avoid excessive condensation of moisture contained in charge air in the intercooler, would be the use of a water intercooler, via which a heat transfer from the charge air takes place, for example, designed as a water coolant. Such a water charge air cooler can advantageously be operated, in particular regulated, in particular with regard to the cooling of the charge air. In contrast, an air charge air cooler, in particular its cooling capacity, can not or only to a very limited extent be influenced, so that conventionally excessive condensation occurs.

Erfindungsgemäß werden nun der Lüfter und die beispielsweise als Jalousie, insbesondere als Kühlerjalousie, ausgebildete Abdeckeinrichtung genutzt, um den vorzugsweise als Luft-Ladeluftkühler ausgebildeten Ladeluftkühler, insbesondere dessen Kühlleistung, bedarfsgerecht einstellen zu können, sodass eine übermäßige Kondensation vermieden werden kann. Dabei ist insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Kühleinrichtungen eine Drehrichtungsumkehr des Lüfters, insbesondere eines Lüfterrads des Lüfters, vorgesehen, sodass im Vergleich zu herkömmlichen Kühleinrichtungen eine Umkehr der luftseitigen Durchströmung der Kühleinrichtung und somit des Ladeluftkühlers vorgesehen ist. Üblicherweise ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Lüfter dazu ausgebildet ist, Luft aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs anzusaugen und in den Motorraum zu fördern, sodass dann der Ladeluftkühler in Strömungsrichtung der mittels des Lüfters geförderten Luft stromauf des Lüfters angeordnet ist. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch ist der Ladeluftkühler in Strömungsrichtung der mittels des Lüfters geförderten Luft stromab des Lüfters angeordnet. Ferner ist beispielsweise in Strömungsrichtung der mittels des Lüfters geförderten Luft die Abdeckeinrichtung stromab des Ladeluftkühlers angeordnet. Durch diese Drehrichtungsumkehr wird warme Luft aus dem Motorraum mittels des Lüfters angesaugt, und eine unkontrollierte Kondensation beziehungsweise ein Einfrieren in dem Ladeluftkühler wird verhindert.According to the invention, the fan and the covering device designed, for example, as a venetian blind, in particular as a radiator shutter, are used in order to adjust the charge air cooler, in particular its cooling capacity, preferably as an air charge air cooler, as required, so that excessive condensation can be avoided. In this case, a reversal of rotation of the fan, in particular of a fan of the fan is provided in particular in comparison to conventional cooling devices, so that a reversal of the air-side flow of the cooling device and thus of the charge air cooler is provided in comparison to conventional cooling devices. Usually, for example, it is provided that the fan is designed to suck in air from the surroundings of the motor vehicle and to convey it into the engine compartment so that the charge air cooler is then arranged upstream of the fan in the flow direction of the air conveyed by means of the fan. In the context of the method according to the invention, however, the intercooler is arranged in the flow direction of the air conveyed by means of the fan downstream of the fan. Furthermore, the covering device is arranged downstream of the charge air cooler, for example, in the flow direction of the air conveyed by means of the fan. By this reversal of the direction of warm air is sucked in from the engine compartment by means of the fan, and an uncontrolled condensation or freezing in the intercooler is prevented.

Zur Erfindung gehört auch eine Kühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a cooling device for a motor vehicle, which is designed to carry out a method according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the cooling device according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Perspektivansicht einer zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Kühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug.The drawing shows in the single FIGURE is a schematic perspective view of a designed for performing a method according to the invention cooling device for a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Kühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere als Kraftwagen wie beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens eine in der Fig. nicht erkennbare Verbrennungskraftmaschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum, welcher während eines befeuerten Betriebs der beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine zumindest mit Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungsluft und Abgas als Inertgas versorgt wird. Hierdurch wird im Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet, welches verbrannt wird. Daraus resultiert das zuvor genannte Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt auf, mittels welchem das Abgas aus dem Brennraum abführbar ist. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine einen von der Verbrennungsluft durchströmbaren Ansaugtrakt auf. Die Verbrennungsluft ist dabei Luft, welche auch als Frischluft bezeichnet und mittels des Ansaugtrakts in den Brennraum geführt wird.The single FIGURE shows a schematic perspective view of a designated as a whole with 10 cooling device for a motor vehicle, which is designed in particular as a motor vehicle such as a passenger car. The motor vehicle has at least one internal combustion engine, not visible in the figure, by means of which the motor vehicle can be driven. In this case, the internal combustion engine comprises at least one combustion chamber designed, for example, as a cylinder, which is supplied with at least fuel for operating the internal combustion engine, combustion air and exhaust gas as an inert gas during a fired operation of the internal combustion engine designed, for example, as a reciprocating piston engine. As a result, a fuel-air mixture is formed in the combustion chamber, which is burned. This results in the aforementioned exhaust gas of the internal combustion engine. The internal combustion engine in this case has an exhaust tract through which the exhaust gas can flow, by means of which the exhaust gas can be discharged from the combustion chamber. Furthermore, the internal combustion engine has an intake tract through which the combustion air can flow. The combustion air is air, which is also referred to as fresh air and is guided by means of the intake into the combustion chamber.

Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine eine Abgasrückführeinrichtung auf, mittels welcher eine Abgasrückführung, insbesondere eine Niederdruck-Abgasrückführung, durchgeführt wird. Die Abgasrückführeinrichtung umfasst hierzu wenigstens eine Rückführleitung, welche einerseits fluidisch mit dem Abgastrakt und andererseits fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden ist. Mittels der Rückführleitung wird zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt abgezweigt und zu dem Ansaugtrakt rückgeführt. Das abgezweigte Abgas durchströmt die Rückführleitung und strömt aus der Rückführleitung aus und in den Ansaugtrakt ein, sodass das rückgeführte Abgas mittels der den Ansaugtrakt durchströmenden Verbrennungsluft zu dem Brennraum transportiert und insbesondere in den Brennraum eingeleitet wird. In dem Brennraum kann das rückgeführte Abgas als Inertgas wirken, um einen besonders emissions- und kraftstoffverbrauchsgünstigen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren.Furthermore, the internal combustion engine has an exhaust gas recirculation device, by means of which an exhaust gas recirculation, in particular a Low pressure exhaust gas recirculation is performed. For this purpose, the exhaust gas recirculation device comprises at least one return line, which on the one hand is connected fluidly to the exhaust gas tract and on the other hand fluidically to the intake tract. By means of the return line, at least part of the exhaust gas flowing through the exhaust tract is branched off from the exhaust gas tract and returned to the intake tract. The branched off exhaust gas flows through the return line and flows out of the return line and into the intake tract, so that the recirculated exhaust gas is transported by means of the intake air flowing through the combustion air to the combustion chamber and in particular is introduced into the combustion chamber. In the combustion chamber, the recirculated exhaust gas can act as an inert gas to realize a particularly low emission and fuel consumption operation of the internal combustion engine.

Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine ferner wenigstens einen Abgasturbolader auf, welcher eine in dem Abgastrakt angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine und einen in dem Ansaugtrakt angeordneten und von der Turbine antreibbaren Verdichter aufweist. Mittels des Verdichters wird die Verbrennungsluft verdichtet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird. Durch das Verdichten der Luft wird diese erwärmt. Um dennoch einen besonders hohen Aufladegrad zu realisieren, umfasst die Kühleinrichtung 10 zumindest einen als Luft-Ladeluftkühler ausgebildete Ladeluftkühler 12, welcher von der Ladeluft durchströmbar ist. Ferner ist der Ladeluftkühler 12 von Luft umströmbar, sodass über den Ladeluftkühler 12 ein Wärmeübergang von der den Ladeluftkühler 12 durchströmenden Ladeluft an die den Ladeluftkühler umströmende Luft erfolgen kann. Hierdurch wird die Ladeluft gekühlt.In this case, the internal combustion engine further comprises at least one exhaust gas turbocharger, which has a turbine arranged in the exhaust tract and can be driven by the exhaust gas and arranged in the intake and driven by the turbine compressor. By means of the compressor, the combustion air is compressed, wherein the compressed air is also referred to as charge air. By compressing the air, it is heated. In order nevertheless to realize a particularly high degree of charging, the cooling device comprises 10 at least one intercooler designed as an air intercooler 12 , which can be traversed by the charge air. Furthermore, the intercooler 12 Surrounded by air, so over the intercooler 12 a heat transfer from the intercooler 12 flowing through the charge air can be done to the air flowing around the intercooler. As a result, the charge air is cooled.

Die Kühleinrichtung 10 wird auch als Kühlerpaket oder Kühlmodul bezeichnet und umfasst ferner ein weiteres Kühlelement in Form eines Kühlelements 14, welches als Wärmetauscher ausgebildet ist und auch als Hochtemperatur-Kühler bezeichnet wird. Das Kühlelement 14 ist dabei in einem Kühlkreislauf angeordnet, in welchem auch die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise wenigstens ein Kühlmantel der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Der Kühlkreislauf und somit die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise der Kühlmantel und das Kühlelement 14 sind von einem Kühlfluid durchströmbar, welches insbesondere als Kühlflüssigkeit ausgebildet ist und auch als Kühlwasser bezeichnet wird. Mittels des Kühlfluids wird die Verbrennungskraftmaschine derart gekühlt, dass das Kühlfluid die Verbrennungskraftmaschine durchströmt, sodass ein Wärmeübergang von der Verbrennungskraftmaschine an das Kühlfluid erfolgen kann. Danach strömt das durch den beschriebenen Wärmeübergang von der Verbrennungskraftmaschine an das Kühlfluid erwärmte Kühlfluid zu dem und insbesondere durch das Kühlelement 14, welches auch von Luft, insbesondere von der Luft, die auch den Ladeluftkühler 12 umströmt, umströmbar ist. Somit kann über das Kühlelement 14 ein Wärmeübergang von dem das Kühlelement 14 durchströmenden Kühlfluid an die das Kühlelement 14 umströmende Luft erfolgen. Hierdurch wird das Kühlfluid wieder gekühlt.The cooling device 10 is also referred to as a cooler package or cooling module and further includes another cooling element in the form of a cooling element 14 , which is designed as a heat exchanger and is also referred to as a high-temperature radiator. The cooling element 14 is arranged in a cooling circuit in which the internal combustion engine or at least one cooling jacket of the internal combustion engine is arranged. The cooling circuit and thus the internal combustion engine or the cooling jacket and the cooling element 14 are traversed by a cooling fluid, which is designed in particular as a cooling liquid and is also referred to as cooling water. By means of the cooling fluid, the internal combustion engine is cooled such that the cooling fluid flows through the internal combustion engine, so that a heat transfer from the internal combustion engine to the cooling fluid can take place. Thereafter, the cooling fluid heated by the described heat transfer from the internal combustion engine to the cooling fluid flows to and in particular through the cooling element 14 which also contains air, especially air, which is also the intercooler 12 flows around, is flowed around. Thus, via the cooling element 14 a heat transfer from the the cooling element 14 flowing through the cooling fluid to the cooling element 14 flow around the air. As a result, the cooling fluid is cooled again.

Die Kühleinrichtung 10 und somit der Ladeluftkühler 12 und das Kühlelement 14 sind beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor oder hinter einem Motorraum 16 des Kraftfahrzeugs angeordnet. In Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin ist die Kühleinrichtung 10 beispielsweise von wenigstens einer Durchströmöffnung für Fahrtwind überlappt beziehungsweise überdeckt, sodass beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs Fahrtwind durch die Durchströmöffnung hindurch strömen und die Kühleinrichtung 10 umströmen kann. Der Fahrtwind strömt dann beispielsweise in den Motorraum 16.The cooling device 10 and thus the intercooler 12 and the cooling element 14 are for example in the vehicle longitudinal direction in front of or behind an engine compartment 16 of the motor vehicle. In the vehicle longitudinal direction towards the front is the cooling device 10 For example, overlapped or covered by at least one flow opening for airstream, so that, for example, in a forward drive of the motor vehicle wind flow through the flow-through and the cooling device 10 can flow around. The airstream then flows, for example, into the engine compartment 16 ,

Um beispielsweise auch im Stillstand eine hinreichende Kühlung zu realisieren, ist ein Lüfter 18 vorgesehen, welcher wenigstens ein Lüfterrad 20 umfasst. Ferner umfasst der Lüfter 18 beispielsweise einen insbesondere als Elektromotor ausgebildeten und in der Fig. nicht erkennbaren Motor, mittels welchem das Lüfterrad 20 antreibbar und dadurch in wenigstens eine Drehrichtung drehbar ist. Wird das Lüfterrad 20 mittels des Motors angetrieben und somit gedreht, so wird mittels des Lüfterrads 20 beziehungsweise mittels des Lüfters 18 insgesamt Luft aus dem Motorraum 16 angesaugt und zu dem Ladeluftkühler 12 gefördert. Diese mittels des Lüfters 18 angesaugte und geförderte Luft beziehungsweise deren Strömung ist in der Fig. durch Pfeile 22 veranschaulicht. In Strömungsrichtung der mittels des Lüfters 18 angesaugten und geförderten Luft ist die Kühleinrichtung 10 stromab des Lüfters 18 angeordnet, wobei der Ladeluftkühler 12 beispielsweise stromab des Kühlelements 14 angeordnet ist. Das Antreiben und Drehen des Lüfterrads 20 sind in der Fig. durch einen Pfeil 24 veranschaulicht. Das rückgeführte Abgas kann Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf aufweisen, der bei einer übermäßig starken Kühlung der Ladeluft und somit des in der Ladeluft enthaltenen, rückgeführten Abgases kondensieren kann.To realize a sufficient cooling, for example, even at a standstill, is a fan 18 provided, which at least one fan 20 includes. Furthermore, the fan includes 18 For example, a motor designed in particular as an electric motor and not visible in the figure, by means of which the fan 20 can be driven and thereby rotatable in at least one direction of rotation. Will the fan wheel 20 driven by the motor and thus rotated, so by means of the fan 20 or by means of the fan 18 Total air from the engine compartment 16 sucked and to the intercooler 12 promoted. This by means of the fan 18 sucked and conveyed air or its flow is shown in the figure by arrows 22 illustrated. In the flow direction of the fan 18 sucked and conveyed air is the cooling device 10 downstream of the fan 18 arranged, the intercooler 12 for example, downstream of the cooling element 14 is arranged. The driving and turning of the fan wheel 20 are in the figure by an arrow 24 illustrated. The recirculated exhaust gas may have moisture in the form of water vapor, which may condense in an excessively strong cooling of the charge air and thus contained in the charge air, recirculated exhaust gas.

Um nun eine übermäßige Kondensation des Wasserdampfs auf besonders einfache und kostengünstige Weise vermeiden zu können, ist es im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Kühleinrichtung 10 vorgesehen, dass sich wenigstens eine auf einer dem Motorraum 16 abgewandten Seite 26 angeordnete und beispielsweise als Kühlerjalousie ausgebildete Abdeckeinrichtung 28 in ihrer Schließstellung befindet, während die Luft mittels des Lüfters 18 aus dem Motorraum 16 angesaugt und zu dem Ladeluftkühler 12 gefördert wird. Die Abdeckeinrichtung 28 ist dabei zwischen der in der Fig. gezeigten Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar und dabei insbesondere relativ zu dem Ladeluftkühler 12 bewegbar. In der Schließstellung ist zumindest ein Teilbereich des Ladeluftkühlers 12 beziehungsweise der Kühleinrichtung 10 nach vorne hin überdeckt beziehungsweise abgedeckt. Befindet sich beispielsweise die Abdeckeinrichtung 28 während einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs in der Schließstellung, so kann der Fahrtwind den mittels der Abdeckeinrichtung 28 überdeckten Teilbereich nicht an- und umströmen. In der Offenstellung jedoch gibt die Abdeckeinrichtung 28 den Teilbereich frei, sodass dann der Teilbereich in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin nicht durch die Abdeckeinrichtung 28 überdeckt ist. Insgesamt ist aus der Fig. erkennbar, dass die Abdeckeinrichtung 28 in Strömungsrichtung der mittels des Lüfters 18 geförderten Luft stromab des Ladeluftkühlers 12 angeordnet ist, wobei der Ladeluftkühler 12 zwischen dem Lüfter 18 und der Abdeckeinrichtung 28 angeordnet ist.In order to be able to avoid excessive condensation of the water vapor in a particularly simple and cost-effective manner, it is within the scope of a method for operating the cooling device 10 provided that at least one on the engine compartment 16 opposite side 26 arranged and designed for example as a radiator shutter covering 28 is in its closed position, while the air by means of the fan 18 from the engine compartment 16 sucked and to the Intercooler 12 is encouraged. The cover 28 is adjustable between the closed position shown in the figure and at least one open position and in particular relative to the intercooler 12 movable. In the closed position is at least a portion of the intercooler 12 or the cooling device 10 covered or covered towards the front. For example, is the cover 28 during a forward drive of the motor vehicle in the closed position, so the wind can by means of the cover 28 do not cover and cover the covered area. In the open position, however, gives the cover 28 the sub-area free, so then the sub-area in the vehicle longitudinal direction forward not through the cover 28 is covered. Overall, it can be seen from the figure that the covering device 28 in the flow direction of the fan 18 conveyed air downstream of the intercooler 12 is arranged, wherein the intercooler 12 between the fan 18 and the cover 28 is arranged.

Mittels des Lüfters 18 wird im Rahmen des Verfahrens warme Luft aus dem Motorraum 16 angesaugt und zu dem Ladeluftkühler 12 gefördert, sodass die warme Luft den Ladeluftkühler 12 umströmen kann. Dadurch kann eine übermäßige Kühlung des in der Ladeluft enthaltenen, rückgeführten Abgases vermieden werden, sodass in der Folge eine übermäßige Kondensation vermieden werden kann. Da sich dabei die Abdeckeinrichtung 28 in der Schließstellung befindet, kann zwischen dem Ladeluftkühler 12 und der Abdeckeinrichtung 28 ein gewisser Wärmestau bewirkt werden, sodass eine übermäßige Kühlung beziehungsweise eine übermäßig große Kühlleistung des Ladeluftkühlers 12 gezielt beziehungsweise gewünscht vermieden werden kann. Die mittels des Lüfters 18 geförderte Luft strömt nicht direkt in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne von dem Ladeluftkühler 12 ab, sondern - wie durch den in der Fig. links gezeigten Pfeil 22 veranschaulicht ist - in Fahrzeughochrichtung nach unten.By means of the fan 18 As part of the procedure, warm air is released from the engine compartment 16 sucked and to the intercooler 12 promoted so that the warm air the intercooler 12 can flow around. As a result, excessive cooling of the recirculated exhaust gas contained in the charge air can be avoided, so that excessive condensation can be avoided as a result. Since this is the cover 28 located in the closed position, can between the intercooler 12 and the cover 28 a certain heat accumulation can be effected, so that excessive cooling or an excessively large cooling capacity of the intercooler 12 targeted or desired can be avoided. The by means of the fan 18 conveyed air does not flow directly forward in the vehicle longitudinal direction of the intercooler 12 but, as by the arrow shown on the left in FIG 22 is illustrated - in vehicle vertical direction down.

Die beschriebene, mittels des Lüfters 18 bewirkbare Förderung der Luft erfolgt beispielsweise im Vergleich zu herkömmlichen Kühleinrichtungen durch eine Drehrichtungsumkehr des Lüfters 18, insbesondere des Lüfterrads 20. Eine solche Drehrichtungsumkehr kann beispielsweise durch eine Änderung einer Ansteuerung des Motors, insbesondere über eine Softwareänderung in einem Motorsteuergerät des Motors, erfolgen. Durch diese Drehrichtungsumkehr wird mittels des Lüfters 18 warme Luft aus dem Motorraum 16 in Richtung der sich in der Schließstellung befindenden und somit geschlossenen Abdeckeinrichtung 28 gefördert. Die mittels des Lüfters 18 geförderte Luft kann dann mittels der beispielsweise als Jalousie ausgebildeten Abdeckeinrichtung 28 gezielt, insbesondere in Fahrzeughochrichtung nach unten, abgeführt werden und beispielsweise über wenigstens eine gegebenenfalls mit einer Staudruckklappe versehende Öffnung entweichen.The described, by means of the fan 18 effectable promotion of the air takes place, for example, in comparison to conventional cooling devices by reversing the direction of rotation of the fan 18 , in particular the fan wheel 20 , Such reversing the direction of rotation, for example, by a change in a control of the engine, in particular via a software change in an engine control unit of the engine, take place. This reversal of direction is achieved by means of the fan 18 warm air from the engine compartment 16 in the direction of being in the closed position and thus closed covering 28 promoted. The by means of the fan 18 Promoted air can then by means of, for example, designed as a shutter cover 28 targeted, especially in the vehicle vertical direction down, be discharged and escape, for example, at least one optionally provided with a dynamic pressure flap opening.

Aus der Fig. ist ferner erkennbar, dass das Kühlelement 14 in Strömungsrichtung der mittels des Lüfters 18 geförderten Luft zwischen dem Ladeluftkühler 12 und dem Lüfter 18 angeordnet ist. Dabei ist es denkbar, die mittels des Lüfters 18 zu dem Ladeluftkühler 12 strömenden Luft mittels des Kühlelements 14 zu erwärmen. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein Thermostat des Kühlelements 14, insbesondere elektrisch, angesteuert wird. Der Thermostat umfasst beispielsweise eine Wachspatrone, welche im Rahmen der Ansteuerung beispielsweise bestromt wird. Dadurch gibt der auch als Thermostatventil bezeichnete Thermostat beispielsweise das Kühlelement 14 derart frei, dass das erwärmte Kühlfluid durch das Kühlelement 14 strömt. In der Folge kann über das Kühlelement 14 ein Wärmeübergang von dem erwärmten Kühlfluid an die mittels des Lüfters 18 geförderte und das Kühlelement 14 umströmende Luft erfolgen, wodurch die mittels des Lüfters 18 geförderte Luft erwärmt wird.From the Fig. It can also be seen that the cooling element 14 in the flow direction of the fan 18 conveyed air between the intercooler 12 and the fan 18 is arranged. It is conceivable that by means of the fan 18 to the intercooler 12 flowing air by means of the cooling element 14 to warm up. This is done, for example, in that a thermostat of the cooling element 14 , in particular electrically, is controlled. The thermostat includes, for example, a wax cartridge, which is energized as part of the control, for example. As a result, the thermostat, also referred to as a thermostatic valve, for example, gives the cooling element 14 so free that the heated cooling fluid through the cooling element 14 flows. In the consequence can over the cooling element 14 a heat transfer from the heated cooling fluid to the by means of the fan 18 subsidized and the cooling element 14 circulating air take place, whereby the means of the fan 18 heated air is heated.

Insgesamt ist ferner erkennbar, dass durch das beschriebene Verfahren eine gezielte und bedarfsgerechte Kühlung der Ladeluft erfolgen kann, wobei der Ladeluftkühler 12 gleichzeitig als kostengünstiger Luft-Ladeluftkühler ausgebildet sein kann. Die mittels des Lüfters 18 geförderte Luft erwärmt beispielsweise im weiteren Verlauf den Ladeluftkühler 12 und damit die Ladeluft, wodurch sich deren Kondensationstemperatur anhebt. In der Folge kann beispielsweise eine anfallende Kondensatmenge vermieden oder besonders gering gehalten werden, sodass auch mit einer solchen Kondensation einhergehende Effekte vermieden werden können. In der Folge können beispielsweise besonders hohe Abgasrückführraten realisiert werden und/oder die beispielsweise als Niederdruck-Abgasrückführung ausgebildete Abgasrückführung kann in weiten Bereichen des Kennfelds der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt werden, sodass ein emissions- und/oder kraftstoffverbrauchsgünstiger Betrieb darstellbar ist.Overall, it can also be seen that by the method described a targeted and needs-based cooling of the charge air can be done, the intercooler 12 can be formed simultaneously as a cost air intercooler. The by means of the fan 18 For example, delivered air heats the intercooler as it progresses 12 and thus the charge air, which raises their condensation temperature. As a result, for example, an accumulating amount of condensate can be avoided or kept particularly low, so that even with such a condensation accompanying effects can be avoided. As a result, for example, particularly high exhaust gas recirculation rates can be realized and / or designed for example as low-pressure exhaust gas recirculation exhaust gas recirculation can be carried out in many areas of the map of the internal combustion engine, so that a low-emission and / or fuel consumption favorable operation can be displayed.

Ferner ist es denkbar, dass das Lüfterrad in wenigstens einem ersten Betriebszustand mittels des Motors in die genannte Drehrichtung gedreht wird, um dadurch mittels des Lüfters 18 die Luft aus dem Motorraum 16 anzusaugen und zu dem Ladeluftkühler 12 zu fördern. Dabei ist es denkbar, dass in wenigstens einem von dem ersten Betriebszustand unterschiedlichen zweiten Betriebszustand das Lüfterrad 20, insbesondere mittels des Motors, in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung gedreht wird, um dann beispielsweise Luft aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs und somit aus der Richtung des Ladeluftkühlers 12 anzusaugen und beispielsweise in den Motorraum 16 zu fördern.Furthermore, it is conceivable that the fan wheel is rotated in at least a first operating state by means of the motor in the aforementioned direction of rotation, thereby by means of the fan 18 the air from the engine compartment 16 suck in and to the intercooler 12 to promote. It is conceivable that in at least one of the first operating state different second operating state, the fan 20 , in particular by means of the motor, is rotated in a direction opposite to the first direction of rotation second rotational direction, then, for example, air from the environment of the motor vehicle and thus out the direction of the intercooler 12 suck in and, for example, in the engine compartment 16 to promote.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kühleinrichtungcooling device
1212
LadeluftkühlerIntercooler
1414
Kühlelementcooling element
1616
Motorraumengine compartment
1818
LüfterFan
2020
Lüfterradfan
2222
Pfeilarrow
2424
Pfeilarrow
2626
Seitepage
2828
Abdeckeinrichtungcover

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10326637 B3 [0002]DE 10326637 B3 [0002]
  • DE 10152150 C1 [0003]DE 10152150 C1 [0003]

Claims (6)

Verfahren zum Betreiben einer zumindest einen Ladeluftkühler (12) umfassenden Kühleinrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels eines Lüfters (18) Luft aus einem Motorraum (16) des Kraftfahrzeugs angesaugt und zu dem Ladeluftkühler (12) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine auf einer dem Motorraum (16) abgewandten Seite (26) des Ladeluftkühlers (12) angeordnete und zwischen wenigstens einer zumindest einen Teilbereich des Ladeluftkühlers (12) überdeckenden Schließstellung und wenigstens einer den Teilbereich Offenstellung verstellbare Abdeckeinrichtung (28) vorgesehen ist, welche sich in der Schließstellung befindet, während die Luft mittels des Lüfters (18) aus dem Motorraum (16) angesaugt und zu dem Ladeluftkühler (12) gefördert wird.Method for operating a cooling device (10) of a motor vehicle comprising at least one charge air cooler (12) in which air is drawn from an engine compartment (16) of the motor vehicle by means of a fan (18) and conveyed to the charge air cooler (12), characterized in that at least one provided on a side facing away from the engine compartment (16) side (26) of the charge air cooler (12) and between at least one at least a portion of the charge air cooler (12) covering the closed position and at least one of the sub-region open position adjustable cover (28) is provided which is in the closed position, while the air is sucked by the fan (18) from the engine compartment (16) and conveyed to the charge air cooler (12). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung der Luft zwischen dem Lüfter (18) und dem Ladeluftkühler (12) wenigstens ein weiteres Kühlelements (14) angeordnet ist, mittels welchem die von dem Lüfter zu dem Ladeluftkühler (12) strömende Luft erwärmt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that in the flow direction of the air between the fan (18) and the charge air cooler (12) at least one further cooling element (14) is arranged, by means of which the air flowing from the fan to the charge air cooler (12) is heated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erwärmen der Luft wenigstens ein Thermostat des Kühlelements (14), insbesondere elektrisch, angesteuert wird.Method according to Claim 2 , characterized in that for heating the air at least one thermostat of the cooling element (14), in particular electrically driven. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebszustand zum Fördern der Luft zu dem Ladeluftkühler (12) ein Lüfterrad (20) des Lüfters (18) in eine erste Drehrichtung gedreht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a first operating state for conveying the air to the intercooler (12) a fan (20) of the fan (18) is rotated in a first direction of rotation. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem von dem ersten Betriebszustand unterschiedlichen zweiten Betriebszustand das Lüfterrad (20) in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung gedreht wird.Method according to Claim 4 , characterized in that in at least one of the first operating state different second operating state, the fan wheel (20) is rotated in one of the first rotational direction opposite second rotational direction. Kühleinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Cooling device (10) for a motor vehicle, which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.
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