DE102017221698B3

DE102017221698B3 - Drive device with a coolant circuit and a heating element and method for operating a drive device

Info

Publication number: DE102017221698B3
Application number: DE102017221698.0A
Authority: DE
Inventors: Peer Christopher Lege
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2037-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) mit wenigstens einem wärmeerzeugenden Antriebsaggregat (2) und einem Kühlmittelkreislauf (3), wobei der Kühlmittelkreislauf (3) eine Kühlmittelpumpe (4) zur Förderung von Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf (3), eine einen Kühlmittelkühler (5) und das Antriebsaggregat (2) strömungstechnisch miteinander verbindende Kühlmittelvorlaufleitung (7), eine den Kühlmittelkühler (5) und das Antriebsaggregat (2) strömungstechnisch miteinander verbindende Kühlmittelrücklaufleitung (10) sowie eine Bypassleitung (11) aufweist, die strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat (2) und dem Kühlmittelkühler (5) aus der Kühlmittelrücklaufleitung (10) ausmündet und strömungstechnisch zwischen dem Kühlmittelkühler (5) und dem Antriebsaggregat (2) über ein Thermostatventil (12) in die Kühlmittelvorlaufleitung (7) einmündet. Dabei ist vorgesehen, dass strömungstechnisch zwischen dem Thermostatventil (12) und dem Antriebsaggregat (2) in der Kühlmittelvorlaufleitung (7) ein elektrisches Heizelement (13) zur Erwärmung des Kühlmittels angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1).

The invention relates to a drive device (1) having at least one heat-generating drive unit (2) and a coolant circuit (3), wherein the coolant circuit (3) is a coolant pump (4) for conveying coolant in the coolant circuit (3), a coolant radiator (5 ) and the drive unit (2) fluidly interconnecting coolant supply line (7), a coolant radiator (5) and the drive unit (2) fluidly interconnecting coolant return line (10) and a bypass line (11), the fluidically between the drive unit (2) and the coolant radiator (5) from the coolant return line (10) and flows fluidly between the coolant radiator (5) and the drive unit (2) via a thermostatic valve (12) into the coolant supply line (7) opens. It is provided that fluidically between the thermostatic valve (12) and the drive unit (2) in the coolant supply line (7) an electrical heating element (13) is arranged for heating the coolant. The invention further relates to a method for operating a drive device (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit wenigstens einem wärmeerzeugenden Antriebsaggregat und einem Kühlmittelkreislauf, wobei der Kühlmittelkreislauf eine Kühlmittelpumpe zur Förderung von Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf, eine einen Kühlmittelkühler und das Antriebsaggregat strömungstechnisch miteinander verbindende Kühlmittelvorlaufleitung, eine den Kühlmittelkühler und das Antriebsaggregat strömungstechnisch miteinander verbindende Kühlmittelrücklaufleitung sowie eine Bypassleitung aufweist, die strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und dem Kühlmittelkühler aus der Kühlmittelrücklaufleitung ausmündet und strömungstechnisch zwischen dem Kühlmittelkühler und dem Antriebsaggregat über ein Thermostatventil in die Kühlmittelvorlaufleitung einmündet, wobei strömungstechnisch zwischen dem Thermostatventil und dem Antriebsaggregat in der Kühlmittelvorlaufleitung ein elektrisches Heizelement zur Erwärmung des Kühlmittels angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung.The invention relates to a drive device with at least one heat-generating drive unit and a coolant circuit, wherein the coolant circuit a coolant pump for conveying coolant in the coolant circuit, a coolant radiator and the drive unit fluidly interconnecting coolant supply line, a coolant radiator and the drive unit fluidly interconnecting coolant return line and a Bypass line which fluidly opens between the drive unit and the coolant radiator from the coolant return line and fluidly opens between the coolant radiator and the drive unit via a thermostatic valve in the coolant flow line, wherein fluidically arranged between the thermostatic valve and the drive unit in the coolant supply line, an electric heating element for heating the coolant t is. The invention further relates to a method for operating a drive device.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2009 056 041 A1 bekannt. Diese betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Kühlmitteltemperatur eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem temperatursensitiven Regelglied, welches in Abhängigkeit der Temperatur des Kühlmittels zur Änderung der Kühlmittelströmung innerhalb eines Kühlkreislaufs ausgebildet ist, und welches ein elektrisches Heizelement aufweist. Dem Heizelement ist dabei ein temperatursensitives Widerstandselement zugeordnet.From the prior art, for example, the publication DE 10 2009 056 041 A1 known. This relates to a device for controlling the coolant temperature of an internal combustion engine of a motor vehicle with a temperature-sensitive control element which is formed as a function of the temperature of the coolant for changing the coolant flow within a cooling circuit, and which has an electrical heating element. The heating element is assigned a temperature-sensitive resistance element.

Aus der Druckschrift DE 103 25 981 A1 ist eine Flüssigkeitspumpe mit Heizelement bekannt. Dabei sind in einem Gehäuse ein Saugraum und dem zugeordnet mindestens eine Saugleitung, ein Druckraum und dem zugeordnet eine Druckleitung sowie ein Pumpenraum und dem zugeordnet ein Pumpenelement, das eine Flüssigkeit vom Saugraum in den Druckraum befördert, vorgesehen. Der Saugleitung der Flüssigkeitspumpe ist eine elektrische Heizeinrichtung zur Erwärmung der Flüssigkeit zugeordnet.From the publication DE 103 25 981 A1 is a liquid pump with heating element known. In this case, in a housing, a suction chamber and associated with at least one suction line, a pressure chamber and associated with a pressure line and a pump chamber and associated with a pump element which conveys a liquid from the suction chamber into the pressure chamber provided. The suction line of the liquid pump is associated with an electrical heating device for heating the liquid.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik die Druckschriften US 2 574 929 A sowie DE 10 2010 003 688 A1 bekannt.Furthermore, from the prior art, the publications US 2 574 929 A such as DE 10 2010 003 688 A1 known.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Antriebseinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere eine schnelle Temperierung und eine äußerst platzsparende Ausgestaltung des Antriebsaggregats ermöglicht.It is an object of the invention to propose a drive device which has advantages over known drive devices, in particular allows rapid temperature control and an extremely space-saving design of the drive unit.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Thermostatventil und das Heizelement in einem gemeinsamen Thermostatgehäuse angeordnet sind, das einen Kühlmitteleinlassanschluss, einen Kühlmittelauslassanschluss und einen Bypassleitungsanschluss aufweist, wobei der Kühlmitteleinlassanschluss über eine erste Kühlmittelvorlaufteilleitung an den Kühlmittelkühler, der Kühlmittelauslassanschluss über eine zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung an das Antriebsaggregat und der Bypassleitungsanschluss über die Bypassleitung an die Kühlmittelrücklaufleitung strömungstechnisch angeschlossen ist, wobei das Heizelement wärmesepariert zu dem Thermostatventil in dem Thermostatgehäuse angeordnet ist.This is achieved according to the invention with a drive device having the features of claim 1. It is provided that the thermostatic valve and the heating element are arranged in a common thermostat housing having a Kühlmitteleinlassanschluss, a Kühlmittelauslassanschluss and a bypass line connection, wherein the Kühlmitteleinlassanschluss via a first coolant supply line to the coolant radiator, the Kühlmittelauslassanschluss via a second coolant supply line to the drive unit and the Bypass line connection is fluidly connected via the bypass line to the coolant return line, wherein the heating element is arranged heat-separated from the thermostatic valve in the thermostat housing.

Grundsätzlich ist vorgesehen, dass strömungstechnisch zwischen dem Thermostatventil und dem Antriebsaggregat in der Kühlmittelvorlaufleitung das elektrische Heizelement zur Erwärmung des Kühlmittels angeordnet ist.In principle, it is provided that, in terms of flow, the electrical heating element for heating the coolant is arranged between the thermostatic valve and the drive unit in the coolant supply line.

Die Antriebseinrichtung dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Antriebseinrichtung ist in diesem Fall Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Die Antriebseinrichtung verfügt zur Bereitstellung des Drehmoments über das Antriebsaggregat, welches beispielsweise in Form einer Brennkraftmaschine vorliegt. In jedem Fall erzeugt das Antriebsaggregat während seines Betriebs Wärme, welche vorzugsweise derart abgeführt wird, dass eine bestimmte Temperatur durch das Antriebsaggregat nicht überschritten wird.The drive device serves, for example, for driving a motor vehicle, insofar as it provides the provision of a torque directed to driving the motor vehicle. The drive device is in this case part of the motor vehicle. The drive device has to provide the torque on the drive unit, which is present for example in the form of an internal combustion engine. In any case, the drive unit generates heat during its operation, which is preferably dissipated in such a way that a certain temperature is not exceeded by the drive unit.

Zum Abführen der Wärme verfügt die Antriebseinrichtung über den Kühlmittelkreislauf, welcher an das Antriebsaggregat wärmeübertragend angeschlossen ist. In dem Kühlmittelkreislauf wird während des Betriebs des Antriebsaggregats zumindest zeitweise ein Kühlmittel umgewälzt, nämlich mithilfe der Kühlmittelpumpe, die der Förderung des Kühlmittels dient. Das in dem Kühlmittelkreislauf enthaltene Kühlmittel wird durch das Antriebsaggregat hindurchgeleitet beziehungsweise durch einen dem Antriebsaggregat zugeordneten Wärmeübertrager. Das dem Antriebsaggregat zugeführte Kühlmittel nimmt die Wärme auf und führt diese aus dem Antriebsaggregat ab.To dissipate the heat, the drive device has the coolant circuit, which is connected heat-transmitting to the drive unit. In the coolant circuit, a coolant is at least temporarily circulated during operation of the drive unit, namely using the coolant pump, which serves to convey the coolant. The coolant contained in the coolant circuit is passed through the drive unit or by a heat exchanger associated with the drive unit. The coolant supplied to the drive unit absorbs the heat and discharges it from the drive unit.

Zumindest zeitweise wird das in dem Kühlmittelkreislauf umgewälzte Kühlmittel dem Kühlmittelkühler zugeführt. Mittels des Kühlmittelkühlers kann die in dem Kühlmittel enthaltene Wärme abgeführt werden, nämlich insbesondere in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung. Ganz allgemein liegt der Kühlmittelkühler insoweit in Form eines Wärmeübertragers vor. Besonders bevorzugt ist der Kühlmittelkühler als direkter Kühlmittelkühler ausgestaltet und wird insoweit von Umgebungsluft angeströmt, beispielsweise aufgrund einer Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs. Zusätzlich kann ein Lüfter vorgesehen sein, mittels welchem der Kühlmittelkühler mit der Umgebungsluft beaufschlagt wird beziehungsweise beaufschlagt werden kann.At least at times, the coolant circulated in the coolant circuit is supplied to the coolant cooler. By means of the coolant cooler, the heat contained in the coolant can be dissipated, namely in particular in the direction of an external environment of the drive device. In general, the coolant radiator is present in the form of a heat exchanger. Particularly preferred the coolant radiator designed as a direct coolant radiator and is so far flowed by ambient air, for example, due to a driving movement of the motor vehicle. In addition, a fan may be provided, by means of which the coolant radiator is subjected to the ambient air or can be acted upon.

Der Kühlmittelkühler und das Antriebsaggregat sind über die Kühlmittelvorlaufleitung und die Kühlmittelrücklaufleitung strömungstechnisch miteinander verbunden. Über die Kühlmittelvorlaufleitung kann von dem Kühlmittelkühler kommendes Kühlmittel dem Antriebsaggregat zugeführt werden. Umgekehrt kann über die Kühlmittelrücklaufleitung von dem Antriebsaggregat kommendes Kühlmittel dem Kühlmittelkühler zugeführt werden.The coolant radiator and the drive unit are fluidically connected to one another via the coolant supply line and the coolant return line. Via the coolant supply line, coolant coming from the coolant radiator can be supplied to the drive unit. Conversely, coolant coming from the drive unit via the coolant return line can be supplied to the coolant cooler.

Die bislang beschriebene Ausgestaltung des Kühlmittelkreislaufs ist für einen quasistationären Betrieb des Antriebsaggregats ausreichend, bei welchem dieses bereits seine Betriebstemperatur erreicht hat. In diesem Fall dient der Kühlmittelkreislauf dazu, die Temperatur des Antriebsaggregats auf der Betriebstemperatur des Antriebsaggregats zu halten. Entsprechend ist es notwendig, die während des Betriebs des Antriebsaggregats anfallende Wärme aus diesem abzuführen und über den Kühlmittelkühler an die Außenumgebung abzugeben.The design of the coolant circuit described so far is sufficient for a quasi-stationary operation of the drive unit, in which this has already reached its operating temperature. In this case, the coolant circuit serves to keep the temperature of the drive unit at the operating temperature of the drive unit. Accordingly, it is necessary to dissipate the resulting heat during operation of the drive unit from this and deliver it via the coolant radiator to the outside environment.

Ist jedoch die Temperatur des Antriebsaggregats kleiner als die Betriebstemperatur, beispielsweise unmittelbar nach einem Betriebsbeginn des Antriebsaggregats, so ist es sinnvoll, das Antriebsaggregat möglichst rasch auf seine Betriebstemperatur zu bringen, weil das Antriebsaggregat bei seiner Betriebstemperatur einen geringeren Kraftstoffverbrauch und/oder geringere Schadstoffemissionen aufweist als bei der unterhalb der Betriebstemperatur liegenden Temperatur. Aus diesem Grund verfügt der Kühlmittelkreislauf zusätzlich über die Bypassleitung sowie über das Thermostatventil.However, if the temperature of the drive unit is less than the operating temperature, for example immediately after the start of operation of the drive unit, it makes sense to bring the drive unit as soon as possible to its operating temperature, because the drive unit at its operating temperature lower fuel consumption and / or lower pollutant emissions than at the temperature below the operating temperature. For this reason, the coolant circuit also has the bypass line and the thermostatic valve.

Über die Bypassleitung kann Kühlmittel an dem Kühlmittelkühler vorbeigeführt werden. Zu diesem Zweck mündet die Bypassleitung aus der Kühlmittelrücklaufleitung aus, nämlich strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und dem Kühlmittelkühler. Durch die Bypassleitung aus der Kühlmittelrücklaufleitung entnommenes Kühlmittel gelangt insoweit nicht zu dem Kühlmittelkühler, sondern kann unmittelbar erneut dem Antriebsaggregat zuführt werden. Hierzu ist die Bypassleitung auf ihrer der Kühlmittelrücklaufleitung abgewandten Seite strömungstechnisch zwischen dem Kühlmittelkühler und dem Antriebsaggregat an die Kühlmittelvorlaufleitung angeschlossen.Coolant can be led past the coolant cooler via the bypass line. For this purpose, the bypass line opens out of the coolant return line, namely fluidically between the drive unit and the coolant radiator. Due to the bypass line from the coolant return line taken coolant does not reach the extent to the coolant radiator, but can be fed directly to the drive unit again. For this purpose, the bypass line is on its side facing away from the coolant return line fluidly connected between the coolant radiator and the drive unit to the coolant supply line.

Um das Kühlmittel in Abhängigkeit von seiner Temperatur beziehungsweise der Temperatur des Antriebsaggregats entweder vollständig durch den Kühlmittelkühler oder vollständig durch die Bypassleitung zu führen oder auf die Bypassleitung und den Kühlmittelkühler aufzuteilen, ist die Bypassleitung über das Thermostatventil an die Kühlmittelvorlaufleitung angeschlossen beziehungsweise mündet über dieses in die Kühlmittelvorlaufleitung ein. Das Thermostatventil ist derart ausgestaltet, dass es den aus dem Antriebsaggregat austretenden Kühlmittelmassenstrom in einen Kühlmittelkühlermassenstrom und einen Bypassmassenstrom aufteilt, wobei der Kühlmittelkühlermassenstrom und der Bypassmassenstrom in Summe dem Kühlmittelmassenstrom entsprechen. Das Thermostatventil kann dabei den Kühlmittelmassenstrom beliebig auf den Bypassmassenstrom und den Kühlmittelkühlermassenstrom aufteilen.To lead the coolant either as a function of its temperature or the temperature of the drive unit either completely through the coolant radiator or completely through the bypass line or split on the bypass line and the coolant radiator, the bypass line is connected via the thermostatic valve to the coolant supply line or flows through this in the Coolant supply line. The thermostatic valve is configured such that it divides the coolant mass flow leaving the drive unit into a coolant cooler mass flow and a bypass mass flow, the coolant coolant mass flow and the bypass mass flow in total corresponding to the coolant mass flow. The thermostatic valve can arbitrarily divide the coolant mass flow to the bypass mass flow and the coolant cooler mass flow.

Allgemein ausgedrückt liegt in einer ersten Schaltstellung des Thermostatventils ein erster Bypassmassenstrom und in einer zweiten Schaltstellung ein zweiter Bypassmassenstrom vor, welcher von dem ersten Bypassmassenstrom verschieden ist. Entsprechend stellt sich in der ersten Schaltstellung ein erster Kühlmittelkühlermassenstrom ein, welcher sich aus der Differenz zwischen dem Kühlmittelmassenstrom und dem ersten Bypassmassenstrom ergibt. In der zweiten Schaltstellung liegt hingegen ein zweiter Kühlmittelkühlermassenstrom vor, welcher sich aus der Differenz zwischen dem Kühlmittelmassenstrom und dem zweiten Bypassmassenstrom ergibt.Generally speaking, in a first switching position of the thermostatic valve there is a first bypass mass flow and in a second switching position a second bypass mass flow, which is different from the first bypass mass flow. Accordingly, in the first switching position, a first coolant cooler mass flow occurs, which results from the difference between the coolant mass flow and the first bypass mass flow. In the second switching position, however, there is a second coolant cooler mass flow, which results from the difference between the coolant mass flow and the second bypass mass flow.

Der Vollständigkeit sei erwähnt, dass der Bypassmassenstrom gleich Null oder gleich dem Kühlmittelmassenstrom sein kann. In ersterem Fall wird das gesamte Kühlmittel dem Kühlmittelkühler zugeführt, sodass der Kühlmittelkühlermassenstrom dem Kühlmittelmassenstrom entspricht. In letzterem Fall wird das Kühlmittel vollständig um den Kühlmittelkühler herumgeführt, sodass der Kühlmittelkühlermassenström gleich Null ist.For completeness it should be mentioned that the bypass mass flow can be equal to or equal to the coolant mass flow. In the former case, the entire coolant is supplied to the coolant radiator, so that the coolant radiator mass flow corresponds to the coolant mass flow. In the latter case, the coolant is completely guided around the coolant radiator, so that the coolant radiator mass flow is equal to zero.

Das Thermostatventil kann zum Einstellen lediglich dieser beiden Schaltstellungen oder einer beliebigen Anzahl an Schaltstellungen ausgebildet sein. In ersterem Fall ist das Thermostatventil zum diskreten Einstellen der beiden Schaltstellungen ausgebildet, in letzterem Fall vorzugsweise zum stufenlosen Einstellen des Bypassmassenstroms beziehungsweise dem stufenlosen Aufteilen des Kühlmittelmassenstroms in den Bypassmassenstrom und den Kühlmittelkühlermassenstrom.The thermostatic valve can be designed to set only these two switch positions or any number of switch positions. In the former case, the thermostatic valve for discrete setting of the two switching positions is formed, in the latter case preferably for stepless adjustment of the bypass mass flow or the continuous division of the coolant mass flow in the bypass mass flow and the coolant cooler mass flow.

Das Thermostatventil ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass bei einer Temperatur, welche kleiner ist als ein erster Temperaturgrenzwert, die erste Schaltstellung vorliegt, wohingegen bei einer Temperatur, die größer ist als ein zweiter Temperaturgrenzwert, die zweite Schaltstellung vorliegt. Bei einer diskret schaltenden Ausgestaltung des Thermostatventils kann der zweite Temperaturgrenzwert dem ersten Temperaturgrenzwert entsprechen. Vorzugsweise ist jedoch der zweite Temperaturgrenzwert höher gewählt als der erste Temperaturgrenzwert.The thermostatic valve is configured, for example, such that at a temperature which is smaller than a first temperature limit value, the first switching position is present, whereas at a temperature which is greater than a second temperature limit value, the second switching position is present. at In a discretely switching embodiment of the thermostatic valve, the second temperature limit value can correspond to the first temperature limit value. Preferably, however, the second temperature limit is selected to be higher than the first temperature limit.

Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es vorzugsweise vorgesehen, dass bei einer Temperatur, die größer ist als der erste Temperaturgrenzwert und kleiner als der zweite Temperaturgrenzwert entspricht, der Bypassmassenstrom auf einen Wert eingestellt wird, der zwischen dem Wert in der ersten Schaltstellung und dem Wert in der zweiten Schaltstellung liegt. Beispielsweise ist es vorgesehen, den Bypassmassenstrom in Abhängigkeit von der Temperatur auf einen zwischen diesen Werten liegenden Wert einzustellen. Als Temperatur kann hierbei die Temperatur des Kühlmittels, insbesondere das das Thermostatventil durchströmenden Kühlmittels oder alternativ eine andere Temperatur herangezogen werden.In such an embodiment, it is preferably provided that at a temperature which is greater than the first temperature limit value and smaller than the second temperature limit value, the bypass mass flow is set to a value which is between the value in the first switching position and the value in the second switching position is. For example, it is provided to set the bypass mass flow as a function of the temperature to a value lying between these values. In this case, the temperature of the coolant, in particular the coolant flowing through the thermostatic valve or, alternatively, another temperature can be used.

Im Falle der Verwendung der Temperatur des Kühlmittels weist das Thermostatventil bevorzugt ein Dehnstoffelement auf, dessen Ausdehnung sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels verändert. Das Dehnstoffelement ist mit einem Ventilelement verbunden und verlagert dieses in Abhängigkeit von der Temperatur. Das Ventilelement wirkt mit einem Ventilsitz zusammen, um in den unterschiedlichen Schaltstellungen des Thermostatventils unterschiedliche Durchströmungsquerschnitt durch das Thermostatventil beziehungsweise unterschiedliche Bypassmassenströme einzustellen. Das Thermostatventil kann alternativ jedoch auch elektrisch angesteuert sein. In diesem Fall ist das Ventilelement elektrisch gesteuert verlagerbar. In the case of using the temperature of the coolant, the thermostatic valve preferably has a Dehnstoffelement whose extent varies depending on the temperature of the coolant. The expansion element is connected to a valve element and displaces this as a function of the temperature. The valve element cooperates with a valve seat to adjust in the different switching positions of the thermostatic valve different flow cross-section through the thermostatic valve or different bypass mass flows. However, the thermostatic valve may alternatively be electrically controlled. In this case, the valve element is displaced electrically controlled.

Um den Zeitraum bis zum Erreichen der Betriebstemperatur durch die Temperatur ausgehend von einer Temperatur, welche kleiner ist als die Betriebstemperatur, zu verkürzen, ist das elektrische Heizelement dem Kühlmittelkreislauf zugeordnet. Das Heizelement ist derart angeordnet, dass es das Thermostatventil nicht unmittelbar temperaturbeaufschlagt. Hierzu ist das Heizelement stromabwärts des Thermostatventils in der Kühlmittelvorlaufleitung angeordnet, also strömungstechnisch zwischen dem Thermostatventil und dem Antriebsaggregat. Zumindest liegt es jedoch stromaufwärts des Antriebsaggregats vor, sodass das erwärmte Kühlmittel das Antriebsaggregat durchströmt, bevor es erneut zu dem Thermostatventil gelangt.In order to shorten the time to reach the operating temperature by the temperature, starting from a temperature which is lower than the operating temperature, the electric heating element is associated with the coolant circuit. The heating element is arranged such that it does not directly heat the thermostatic valve. For this purpose, the heating element is arranged downstream of the thermostatic valve in the coolant supply line, so fluidly between the thermostatic valve and the drive unit. However, at least it is upstream of the drive assembly, so that the heated coolant flows through the drive unit before it again reaches the thermostatic valve.

Durch eine derartige Anordnung wird das dem Antriebsaggregat zugeführte Kühlmittel nach seinem Durchströmen des Thermostatventils erwärmt, also auf eine höhere Temperatur gebracht. Dem Kühlmittel wird insoweit zusätzliche Wärme zugeführt, welche schlussendlich dem Erwärmen des Antriebsaggregats dient. Das Heizelement ist derart ausgestaltet, dass es eine deutliche Temperaturerhöhung des dem Antriebsaggregat zugeführten Kühlmittels bewirkt. Beispielsweise wird mithilfe des Heizelements eine Temperaturerhöhung des Kühlmittels um wenigstens 5 K, wenigstens 10 K, wenigstens 15 K oder wenigstens 20 K erzielt. Entsprechend weist das Heizelement eine ausreichend hohe Nennleistung auf, welche wenigstens 100 W, wenigstens 250 W, wenigstens 500 W oder wenigstens 1000 W beträgt. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn das Heizelement an ein Hochvoltstromnetz angeschlossen ist, welches eine Nennspannung von mindestens 48 V oder mehr aufweist.By such an arrangement, the cooling medium supplied to the drive unit is heated after passing through the thermostatic valve, that is brought to a higher temperature. The coolant is supplied in this respect additional heat, which ultimately serves to heat the drive unit. The heating element is designed such that it causes a significant increase in temperature of the drive unit supplied coolant. For example, a temperature increase of the coolant by at least 5 K, at least 10 K, at least 15 K or at least 20 K is achieved by means of the heating element. Accordingly, the heating element has a sufficiently high rated power, which is at least 100 W, at least 250 W, at least 500 W or at least 1000 W. Accordingly, it is advantageous if the heating element is connected to a high-voltage power network having a rated voltage of at least 48 V or more.

Es kann vorgesehen sein, das Heizelement zum Erwärmen des Kühlmittels zu betreiben, wenn gleichzeitig das Antriebsaggregat betrieben wird, dem Antriebsaggregat also beispielsweise Kraftstoff zugeführt wird, welcher in dem Antriebsaggregat verbrannt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, das Heizelement zum Vorwärmen des Kühlmittels zu verwenden, also zum Erwärmen des Kühlmittels bei deaktiviertem Antriebsaggregat, insbesondere wenn eine Kraftstoffzufuhr zu dem Antriebsaggregat unterbrochen ist. Das Erwärmen des Kühlmittels mithilfe des elektrischen Heizelements hat den Vorteil, dass das Antriebsaggregat seine Betriebstemperatur deutlich rascher erreicht. Entsprechend wird der Kraftstoffverbrauch des Antriebsaggregats während seines nachfolgenden Betriebs verringert und/oder seine Effizienz erhöht.It can be provided to operate the heating element for heating the coolant, if at the same time the drive unit is operated, so the drive unit, for example, fuel is supplied, which is burned in the drive unit. However, it can also be provided to use the heating element for preheating the coolant, that is for heating the coolant when the drive unit is deactivated, in particular when a fuel supply to the drive unit is interrupted. The heating of the coolant by means of the electric heating element has the advantage that the drive unit reaches its operating temperature much faster. Accordingly, the fuel consumption of the power plant is reduced during its subsequent operation and / or increased its efficiency.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement strömungstechnisch zwischen dem Thermostatventil und der Kühlmittelpumpe angeordnet ist. In anderen Worten liegt die Kühlmittelpumpe strömungstechnisch zwischen dem Heizelement und dem Antriebsaggregat vor. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt eine strömungstechnische Anordnung von Heizelement und Thermostatventil in unmittelbarer Nähe voneinander. Aufgrund der Durchströmung des Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittel wird dennoch ein unmittelbarer Einfluss des Heizelements auf das Thermostatventil unterbunden, weil die mittels des Heizelements zugeführte Wärme durch das Kühlmittel von dem Thermostatventil fortgeführt wird.A further embodiment of the invention provides that the heating element is arranged fluidically between the thermostatic valve and the coolant pump. In other words, the coolant pump is fluidically located between the heating element and the drive unit. Such a configuration allows a fluidic arrangement of heating element and thermostatic valve in the immediate vicinity of each other. Due to the flow through the coolant circuit with the coolant, however, an immediate influence of the heating element is suppressed on the thermostatic valve, because the heat supplied by means of the heating element is continued by the coolant from the thermostatic valve.

Es ist vorgesehen, dass das Thermostatventil und das Heizelement in dem gemeinsamen Thermostatgehäuse angeordnet sind, das den Kühlmitteleinlassanschluss, den Kühlmittelauslassanschluss und den Bypassleitungsanschluss aufweist, wobei der Kühlmitteleinlassanschluss über die erste Kühlmittelvorlaufteilleitung an den Kühlmittelkühler, der Kühlmittelauslassanschluss über die zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung an das Antriebsaggregat und der Bypassleitungsanschluss über die Bypassleitung an die Kühlmittelrücklaufleitung strömungstechnisch angeschlossen ist. Das Thermostatventil und das Heizelement liegen insoweit in Form einer gemeinsamen Baueinheit vor und sind beide in dem Thermostatgehäuse angeordnet. Entsprechend ist eine äußerst platzsparende Ausgestaltung von Thermostatventil und Heizelement realisiert.It is provided that the thermostatic valve and the heating element are arranged in the common thermostat housing having the coolant inlet port, the Kühlmittelauslassanschluss and the bypass line connection, wherein the coolant inlet port via the first coolant supply line to the coolant radiator, the Kühlmittelauslassanschluss via the second coolant supply line to the drive unit and the Bypass line connection via the bypass line the coolant return line is fluidically connected. The thermostatic valve and the heating element are so far in the form of a common structural unit and are both arranged in the thermostat housing. Accordingly, a very space-saving design of thermostatic valve and heating element is realized.

Das Thermostatventil und das Heizelement sind gemeinsam über den Kühlmitteleinlassanschluss, den Kühlmittelaustassanschluss und den Bypassleitungsanschluss an die weiteren Bereiche des Kühlmittelkreislaufs anschließbar. Der Kühlmitteleinlassanschluss, der Kühlmittelauslassanschluss und der Bypassleitungsanschluss liegen an dem gemeinsamen Thermostatgehäuse vor und sind innerhalb des Thermostatgehäuses über das Thermostatventil und das Heizelement strömungstechnisch miteinander verbunden. Insbesondere sind der Kühlmitteleinlassanschluss und der Kühlmittelauslassanschluss über das Thermostatventil an das Heizelement angeschlossen, wohingegen das Thermostatventil über das Heizelement an den Kühlmittelauslassanschluss angeschlossen ist.The thermostatic valve and the heating element can be connected together via the coolant inlet connection, the coolant outlet connection and the bypass line connection to the other regions of the coolant circuit. The coolant inlet port, the coolant outlet port and the bypass port are located on the common thermostat housing and are fluidly connected within the thermostat housing via the thermostatic valve and the heating element. In particular, the coolant inlet port and the coolant outlet port are connected to the heating element via the thermostatic valve, whereas the thermostatic valve is connected to the coolant outlet port via the heating element.

An den Kühlmitteleinlassanschluss ist die erste Kühlmittelvorlaufteilleitung und an den Kühlmittelauslassanschluss die zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung angeschlossen. Die beiden Kühlmittelvorlaufteilleitungen, also die erste Kühlmittelvorlaufteilleitung und die zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung, bilden gemeinsam die Kühlmittelvorlaufleitung. Das bedeutet, dass die erste Kühlmittelvorlaufteilleitung einerseits an den Kühlmittelkühler und andererseits an den Kühlmitteleinlassanschluss angeschlossen ist. Die zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung ist einerseits an den Kühlmittelauslassanschluss und andererseits an das Antriebsaggregat angeschlossen. In der zweiten Kühlmittelvorlaufteilleitung ist bevorzugt die Kühlmittelpumpe angeordnet. Die Bypassleitung ist hingegen einerseits an die Kühlmittelrücklaufleitung und andererseits an den Bypassleitungsanschluss angeschlossen.To the coolant inlet port, the first coolant supply part line and the coolant outlet port, the second coolant supply line is connected. The two coolant supply partial lines, ie the first coolant supply partial line and the second coolant supply partial line, together form the coolant supply line. This means that the first coolant supply line is connected on the one hand to the coolant radiator and on the other hand to the coolant inlet port. The second coolant supply line is connected on the one hand to the Kühlmittelauslassanschluss and on the other hand to the drive unit. In the second coolant supply line, the coolant pump is preferably arranged. The bypass line is, however, on the one hand connected to the coolant return line and on the other hand to the bypass line connection.

Die Erfindung sieht vor, dass das Heizelement wärmesepariert zu dem Thermostatventil in dem Thermostatgehäuse angeordnet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass Maßnahmen getroffen sind, um eine Wärmeleitung innerhalb des Thermostatgehäuses von dem Heizelement zu dem Thermostatventil zu verringern oder sogar zu unterbinden. Beispielsweise ist hierzu zwischen dem Heizelement und dem Thermostatventil eine Wärmeisolierung angeordnet. Hierdurch wird ein Einfluss des Heizelements auf das Thermostatventil weitgehend unterbunden.The invention provides that the heating element is arranged heat-separated from the thermostatic valve in the thermostat housing. By this is meant in particular that measures are taken to reduce or even prevent heat conduction within the thermostat housing from the heating element to the thermostatic valve. For example, a heat insulation is arranged between the heating element and the thermostatic valve for this purpose. As a result, an influence of the heating element on the thermostatic valve is largely prevented.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement eine Nennanschlussspannung von mindestens 48 V aufweist. Um die vorstehend erwähnte hohe Heizleistung bereitzustellen, ist es sinnvoll, eine vergleichsweise hohe Nennanschlussspannung zu verwenden, um hohe Stromstärken zu vermeiden. Die Verwendung der Nennanschlussspannung von mindestens 48 V hat zudem den Vorteil, dass das Heizelement an ein Hochvoltstromnetz, beispielsweise ein Hochvoltbordnetz des Kraftfahrzeugs, angeschlossen sein kann.A development of the invention provides that the heating element has a nominal terminal voltage of at least 48 V. In order to provide the above-mentioned high heating power, it makes sense to use a comparatively high rated terminal voltage in order to avoid high currents. The use of the nominal terminal voltage of at least 48 V also has the advantage that the heating element can be connected to a high-voltage power grid, for example a high-voltage vehicle electrical system.

Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Heizelement elektrisch an ein als elektrische Maschine ausgestaltetes weiteres Antriebsaggregat der Antriebseinrichtung angeschlossen ist. Das weitere Antriebsaggregat ist vorzugsweise von einem anderen Typ als das Antriebsaggregat. Beispielsweise liegt das Antriebsaggregat in Form der Brennkraftmaschine und das weitere Antriebsaggregat in Form der elektrischen Maschine vor.Finally, it can be provided in the context of a further preferred embodiment of the invention that the heating element is electrically connected to a configured as an electrical machine further drive unit of the drive device. The further drive unit is preferably of a different type than the drive unit. For example, the drive unit is in the form of the internal combustion engine and the further drive unit in the form of the electric machine.

Die elektrische Maschine ist zum Bereitstellen von elektrischer Energie generatorisch betreibbar. Beispielsweise wird sie zum Bereitstellen der elektrischen Energie von dem Antriebsaggregat angetrieben. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, mithilfe der elektrischen Maschine kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln. Die elektrische Energie wird anschließend zum Betreiben des Heizelements herangezogen. Hierzu ist das Heizelement elektrisch an die elektrische Maschine angeschlossen und zumindest zeitweise elektrisch mit ihr verbunden. Das Betreiben des Heizelements mittels von der elektrischen Maschine bereitgestellter elektrischer Energie hat den Vorteil, dass ein Energiespeicher der Antriebseinrichtung nicht beansprucht wird.The electric machine is operable to provide electrical energy as a generator. For example, it is driven to provide the electrical energy from the drive unit. However, it may also be provided to convert kinetic energy of the motor vehicle into electrical energy by means of the electric machine. The electrical energy is then used to operate the heating element. For this purpose, the heating element is electrically connected to the electric machine and at least temporarily electrically connected to it. The operation of the heating element by means provided by the electrical machine electrical energy has the advantage that an energy storage of the drive device is not claimed.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung über wenigstens ein wärmeerzeugendes Antriebsaggregat und einen Kühlmittelkreislauf verfügt, wobei der Kühlmittelkreislauf eine Kühlmittelpumpe zur Förderung von Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf, eine einen Kühlmittelkühler und das Antriebsaggregat strömungstechnisch miteinander verbindende Kühlmittelvorlaufleitung, eine den Kühlmittelkühler und das Antriebsaggregat strömungstechnisch miteinander verbindende Kühlmittelrücklaufleitung sowie eine Bypassleitung aufweist, die strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und dem Kühlmittelkühler aus der Kühlmittelrücklaufleitung ausmündet und strömungstechnisch zwischen dem Kühlmittelkühler und dem Antriebsaggregat über ein Thermostatventil in die Kühlmittelvorlaufleitung einmündet, wobei strömungstechnisch zwischen dem Thermostatventil und dem Antriebsaggregat in der Kühlmittelvorlaufleitung ein elektrisches Heizelement angeordnet ist, das zumindest zeitweise zum Erwärmen des Kühlmittels betrieben wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Thermostatventil und das Heizelement in einem gemeinsamen Thermostatgehäuse angeordnet sind, das einen Kühlmitteleinlassanschluss, einen Kühlmittelauslassanschluss und einen Bypassleitungsanschluss aufweist, wobei der Kühlmitteleinlassanschluss über eine erste Kühlmittelvorlaufteilleitung an den Kühlmittelkühler, der Kühlmittelauslassanschluss über eine zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung an das Antriebsaggregat und der Bypassleitungsanschluss über die Bypassleitung an die Kühlmittelrücklaufleitung strömungstechnisch angeschlossen ist, wobei das Heizelement wärmesepariert zu dem Thermostatventil in dem Thermostatgehäuse angeordnet ist.The invention further relates to a method for operating a drive device according to the statements in this description, wherein the drive device has at least one heat-generating drive unit and a coolant circuit, wherein the coolant circuit is a coolant pump for conveying coolant in the coolant circuit, a coolant radiator and the drive unit Fluidically interconnecting coolant supply line, a coolant radiator and the drive unit fluidly interconnecting refrigerant return line and a bypass line, which fluidly between the drive unit and the coolant radiator from the coolant return line and fluidly opens between the radiator and the drive unit via a thermostatic valve in the coolant supply line, wherein aerodynamically between the thermostat valve and the drive unit in the coolant supply line, an electrical heating element is arranged, at least temporarily for heating the coolant is operated. It is provided that the thermostatic valve and the heating element are arranged in a common thermostat housing having a Kühlmitteleinlassanschluss, a Kühlmittelauslassanschluss and a bypass line connection, wherein the Kühlmitteleinlassanschluss via a first Kühlmittelvorlaufteilleitung to the coolant radiator, the Kühlmittelauslassanschluss via a second coolant supply line to the drive unit and the Bypass line connection is fluidly connected via the bypass line to the coolant return line, wherein the heating element is arranged heat-separated from the thermostatic valve in the thermostat housing.

Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The advantages of such an approach or such an embodiment of the drive device has already been pointed out. Both the drive device and the method for its operation can be further developed according to the statements in the context of this description, so that reference is made to this extent.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement mit elektrischer Energie betrieben wird, die mittels eines als elektrische Maschine ausgestalteten weiteren Antriebsaggregats bereitgestellt wird. Auch hierauf wurde bereits hingewiesen. Das Bereitstellen der elektrischen Energie mittels der elektrischen Maschine hat den Vorteil, dass eine Belastung eines Energiespeichers zur Zwischenspeicherung von elektrischer Energie vermieden wird.A further preferred embodiment of the invention provides that the heating element is operated with electrical energy which is provided by means of a further drive unit designed as an electrical machine. This has already been pointed out. The provision of the electrical energy by means of the electric machine has the advantage that a load on an energy store for the intermediate storage of electrical energy is avoided.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement während eines Schubbetriebs des Antriebsaggregats betrieben wird. Unter dem Schubbetrieb ist zu verstehen, dass das Antriebsaggregat kein positives Drehmoment, also kein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Drehmoment bereitstellt, sondern allenfalls ein auf ein Verzögern des Kraftfahrzeugs gerichtetes Drehmoment. Beispielsweise wird das Antriebsaggregat während des Schubbetriebs unbefeuert betrieben. Entsprechend ist eine Kraftstoffzufuhr zu dem Antriebsaggregat unterbrochen. Auch eine Zündung des Antriebsaggregats kann, im Falle seiner Ausgestaltung als Brennkraftmaschine, deaktiviert sein.A further embodiment of the invention provides that the heating element is operated during a pushing operation of the drive unit. Under the overrun operation is to be understood that the drive unit does not provide positive torque, so no directed to the driving of the motor vehicle torque, but at most directed to a deceleration of the motor vehicle torque. For example, the drive unit is operated unfired during the pushing operation. Accordingly, a fuel supply to the drive unit is interrupted. An ignition of the drive unit, in the case of its design as an internal combustion engine, be disabled.

Mit einer derartigen Vorgehensweise wird ein Auskühlen des Antriebsaggregats verhindert, sodass ein äußerst geringer Verbrauch und/oder geringe Schadstoffemissionen erzielt werden. Bevorzugt wird die elektrische Energie zum Betreiben des Heizelements während des Schubbetriebs des Antriebsaggregats mittels des weiteren Antriebsaggregats bereitgestellt, welches hierzu in Form der elektrischen Maschine vorliegt. Das bedeutet schlussendlich, dass kinetische Energie des Kraftfahrzeugs zum Betreiben des Heizelements herangezogen wird.With such a procedure, cooling of the drive unit is prevented, so that an extremely low consumption and / or low pollutant emissions are achieved. Preferably, the electrical energy is provided for operating the heating element during the pushing operation of the drive unit by means of the further drive unit, which is present for this purpose in the form of the electric machine. This ultimately means that kinetic energy of the motor vehicle is used to operate the heating element.

Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass zum Bereitstellen der elektrischen Energie mittels der elektrischen Maschine eine Lastpunktverschiebung des Antriebsaggregats vorgenommen und die elektrische Maschine mittels des Antriebsaggregats angetrieben wird. Bevorzugt ist es hierbei vorgesehen, das Kühlmittel mittels des Heizelements durchgehend zu erwärmen, bis die Temperatur die Betriebstemperatur erreicht hat. Hierzu wird die elektrische Maschine zum Bereitstellen von elektrischer Energie mittels des Antriebsaggregats angetrieben.Finally, it can be provided within the scope of a further embodiment of the invention that made to provide the electrical energy by means of the electric machine, a load point displacement of the drive unit and the electric machine is driven by means of the drive unit. In this case, it is preferably provided to continuously heat the coolant by means of the heating element until the temperature has reached the operating temperature. For this purpose, the electric machine is driven to provide electrical energy by means of the drive unit.

Das Antriebsaggregat stellt also nicht nur das zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verwendete Drehmoment bereit, sondern zusätzlich das zum Antreiben der elektrischen Maschine benötigte Drehmoment. Hierzu wird ausgehend von dem zum Antreiben des Kraftfahrzeugs benötigten Drehmoment die Lastpunktverschiebung derart vorgenommen, dass zusätzlich das zum Betreiben der elektrischen Maschine benötigte Drehmoment von dem Antriebsaggregat bereitgestellt beziehungsweise erzeugt wird. Mit einer derartigen Vorgehensweise wird äußerst rasch die Betriebstemperatur erreicht, sodass insbesondere ein emissionsarmer Betrieb der Antriebseinrichtung umgesetzt ist.The drive unit thus provides not only the torque used to drive the motor vehicle, but additionally the torque required to drive the electric machine. For this purpose, starting from the torque required for driving the motor vehicle, the load point shift is performed in such a way that additionally the torque required for operating the electric machine is provided or generated by the drive unit. With such a procedure, the operating temperature is reached very quickly, so that in particular a low-emission operation of the drive device is implemented.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

Figur eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.

The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. The only one shows

Figure a schematic representation of a drive device for a motor vehicle.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung 1 verfügt über ein wärmeerzeugendes Antriebsaggregat 2, welches vorzugsweise in Form einer Brennkraftmaschine vorliegt. Zum Temperieren des Antriebsaggregats 2 dient ein Kühlmittelkreislauf 3, in welchem mittels einer Kühlmittelpumpe 4 Kühlmittel umwälzbar ist. Das Kühlmittel wird dem Antriebsaggregat 2 beziehungsweise einem dem Antriebsaggregat 2 zugeordneten Wärmeübertrager zugeführt, sodass das Kühlmittel die von dem Antriebsaggregat 2 erzeugte Wärme aufnimmt. Anschließend wird das Kühlmittel aus dem Antriebsaggregat 2 abgeführt.The figure shows a schematic representation of a drive device 1 for a motor vehicle. The drive device 1 has a heat generating drive unit 2 which is preferably in the form of an internal combustion engine. For tempering the drive unit 2 serves a coolant circuit 3 in which by means of a coolant pump 4 Coolant is circulated. The coolant is the drive unit 2 or one the drive unit 2 associated heat exchanger supplied, so that the coolant from the drive unit 2 generated heat absorbs. Subsequently, the coolant from the drive unit 2 dissipated.

Zum Kühlen des Kühlmittels verfügt der Kühlmittelkreislauf 3 über einen Kühlmittelkühler 5, der in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Ventilators 6 mit Umgebungsluft beaufschlagbar ist. Der Kühlmittelkühler 5 ist insoweit als direkter Kühlmittelkühler ausgebildet. Der Kühlmittelkühler 5 ist über eine Kühlmittelvorlaufleitung 7 an das Antriebsaggregat 2 angeschlossen. Die Kühlmittelvorlaufleitung 7 setzt sich aus einer ersten Kühlmittelvorlaufteilleitung 8 und einer zweiten Kühlmittelvorlaufteilleitung 9 zusammen.For cooling the coolant has the coolant circuit 3 via a coolant cooler 5 in the embodiment shown here by means of a fan 6 Can be acted upon with ambient air. The coolant cooler 5 is in this respect designed as a direct coolant radiator. The coolant cooler 5 is via a coolant supply line 7 to the drive unit 2 connected. The coolant supply line 7 consists of a first coolant supply line 8th and a second coolant supply subline 9 together.

Weiterhin weist der Kühlmittelkreislauf 3 eine Kühlmittelrücklaufleitung 10 auf, welche einerseits an das Antriebsaggregat 2 und andererseits an den Kühlmittelkühler 5 strömungstechnisch angeschlossen ist. Aus der Kühlmittelrücklaufleitung 10 mündet eine Bypassleitung 11 aus, nämlich strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat 2 und dem Kühlmittelkühler 5. Die Bypassleitung 11 mündet auf ihrer der Kühlmittelrücklaufleitung 10 abgewandten Seite in die Kühlmittelvorlaufleitung 7 ein, nämlich über ein Thermostatventil 12.Furthermore, the coolant circuit 3 a coolant return line 10 on, on the one hand to the drive unit 2 and on the other hand to the coolant radiator 5 fluidically connected. From the coolant return line 10 opens a bypass line 11 from, namely fluidically between the drive unit 2 and the coolant radiator 5 , The bypass line 11 opens on her the coolant return line 10 side facing away from the coolant supply line 7 a, namely via a thermostatic valve 12 ,

Das Thermostatventil 12 ist gemeinsam mit einem Heizelement 13 in einem gemeinsamen Thermostatgehäuse 14 angeordnet. An dem Thermostatgehäuse 14 sind ein Kühlmitteleinlassanschluss 15, ein Kühlmittelauslassanschluss 16 sowie ein Bypassleitungsanschluss 17 ausgebildet. An den Kühlmitteleinlassanschluss 15 ist die erste Kühlmittelvorlaufteilleitung 8 mit ihrem dem Kühlmittelkühler 5 abgewandten Ende angeschlossen. An den Kühlmittelauslassanschluss 16 ist die zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung 9 auf ihrer dem Antriebsaggregat 2 abgewandten Seite angeschlossen. An den Bypassleitungsanschluss 17 ist schließlich die Bypassleitung 11 auf ihrer der Kühlmittelrücklaufleitung 10 abgewandten Seite angeschlossen.The thermostatic valve 12 is in common with a heating element 13 in a common thermostat housing 14 arranged. On the thermostat housing 14 are a coolant inlet port 15 , a coolant outlet port 16 and a bypass line connection 17 educated. To the coolant inlet port 15 is the first coolant supply line 8th with her the coolant radiator 5 connected away from the end. To the coolant outlet port 16 is the second coolant supply line 9 on her the drive unit 2 remote side connected. To the bypass line connection 17 is finally the bypass line 11 on their the coolant return line 10 remote side connected.

Schlussendlich sind die erste Kühlmittelvorlaufteilleitung 8 und die Bypassleitung 11 an das Thermostatventil 12 und über dieses an das Heizelement 13 angeschlossen. Das Thermostatventil 12 ist wiederum über das Heizelement 13 an den Kühlmittelauslassanschluss 16 und mithin die zweite Kühlmittelvorlaufteilleitung 9 angeschlossen. Entsprechend liegt das Heizelement 13 in Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf 3 stromabwärts des Thermostatventils 12 vor.Finally, the first coolant supply line 8th and the bypass line 11 to the thermostatic valve 12 and via this to the heating element 13 connected. The thermostatic valve 12 is in turn over the heating element 13 to the coolant outlet port 16 and hence the second coolant supply line 9 connected. Accordingly, the heating element is located 13 in the flow direction of the coolant in the coolant circuit 3 downstream of the thermostatic valve 12 in front.

Es ist nun vorgesehen, das Heizelement 13 zum Erwärmen des Kühlmittels zu verwenden, nämlich insbesondere solange die Temperatur des Kühlmittels und/oder die Temperatur des Antriebsaggregats 2 kleiner ist als eine bestimmte Temperatur, beispielsweise solange die Temperatur des Antriebsaggregats 2 kleiner ist als eine Betriebstemperatur des Antriebsaggregats 2. Mithilfe des Heizelements 13 kann insoweit das Antriebsaggregat 2 äußerst rasch auf seine Betriebstemperatur gebracht werden, sodass ein energieeffizienter und schadstoffarmer Betrieb des Antriebsaggregats 2 realisiert ist.It is now planned, the heating element 13 to use for heating the coolant, namely in particular as long as the temperature of the coolant and / or the temperature of the drive unit 2 is less than a certain temperature, for example, as long as the temperature of the drive unit 2 less than an operating temperature of the drive unit 2 , Using the heating element 13 can in this respect the drive unit 2 be brought to its operating temperature extremely quickly, so that an energy-efficient and low-emission operation of the drive unit 2 is realized.

Claims

Drive device (1) with at least one heat-generating drive unit (2) and a coolant circuit (3), the coolant circuit (3) a coolant pump (4) for conveying coolant in the coolant circuit (3), a coolant radiator (5) and the drive unit (2) fluidly interconnecting coolant supply line (7), a coolant radiator (5) and the drive unit (2) fluidly interconnecting coolant return line (10) and a bypass line (11), the fluidically between the drive unit (2) and the coolant radiator ( 5) from the coolant return line (10) and flows fluidly between the coolant radiator (5) and the drive unit (2) via a thermostatic valve (12) into the coolant supply line (7) opens, wherein fluidically between the thermostatic valve (12) and the drive unit (2 ) in the coolant supply line (7) e in electrical heating element (13) for heating the coolant, characterized in that the thermostatic valve (12) and the heating element (13) are arranged in a common thermostat housing (14) having a coolant inlet port (15), a coolant outlet port (16) and a bypass line connection (17), wherein the coolant inlet connection (15) via a first coolant supply line (8) to the coolant cooler (5), the Kühlmittelauslassanschluss (16) via a second coolant supply line (9) to the drive unit (2) and the bypass line connection ( 17) via the bypass line (11) to the coolant return line (10) is fluidly connected, wherein the heating element (13) heat-separated from the thermostatic valve (12) in the thermostat housing (14) is arranged.

Drive device after Claim 1 , characterized in that the heating element (13) is arranged fluidically between the thermostatic valve (12) and the coolant pump (4).

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (13) has a nominal terminal voltage of at least 48 V.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (13) is electrically connected to a designed as an electric machine further drive unit of the drive device (1).

Method for operating a drive device (1) according to one or more of the preceding claims, wherein the drive device (1) has at least one heat-generating Drive unit (2) and a coolant circuit (3), wherein the coolant circuit (3) a coolant pump (4) for conveying coolant in the coolant circuit (3), a coolant radiator (5) and the drive unit (2) fluidly interconnecting coolant supply line (7), a coolant cooler (5) and the drive unit (2) fluidly interconnecting coolant return line (10) and a bypass line (11), the fluidically between the drive unit (2) and the coolant radiator (5) from the coolant return line (10) flows out and fluidly between the coolant cooler (5) and the drive unit (2) via a thermostatic valve (12) into the coolant supply line (7) opens, wherein fluidically between the thermostatic valve (12) and the drive unit (2) in the coolant supply line (7) electrical heating element (13) is arranged, the zumi is operated temporarily for heating the coolant, characterized in that the thermostatic valve (12) and the heating element (13) are arranged in a common thermostat housing (14) having a coolant inlet port (15), a coolant outlet port (16) and a bypass line port ( 17), wherein the coolant inlet port (15) via a first Kühlmittelvorläufteilleitung (8) to the coolant radiator (5), the Kühlmittelauslassanschluss (16) via a second coolant supply line (9) to the drive unit (2) and the bypass line connection (17) via the Bypass line (11) to the coolant return line (10) is fluidly connected, wherein the heating element (13) heat-separated from the thermostatic valve (12) in the thermostat housing (14) is arranged.

Method according to Claim 5 , characterized in that the heating element (13) is operated with electrical energy, which is provided by means of a designed as an electric machine further drive unit.

Method according to one of Claims 5 or 6 , characterized in that the heating element (13) during a pushing operation of the drive unit (2) is operated.

Method according to one of Claims 5 to 7 , characterized in that for providing the electrical energy by means of the electric machine, a load point displacement of the drive unit (2) made and the electric machine by means of the drive unit (2) is driven.