-
Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Antrieb umfassend eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock und eine weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, bei dem
- - die Brennkraftmaschine mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet ist, wozu der mindestens eine Zylinderkopf und/oder der Zylinderblock mit mindestens einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet ist, der einlassseitig eine Zuführöffnung zur Versorgung mit Kühlmittel und auslassseitig eine Abführöffnung zum Abführen des Kühlmittels aufweist,
- - zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs die Abführöffnung mit der Zuführöffnung zumindest zeitweise verbindbar ist,
- - stromaufwärts der Zuführöffnung eine Pumpe zur Förderung des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf angeordnet ist,
- - ein Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf vorgesehen ist, in dem eine weitere Pumpe zur Förderung von Kühlmittel, ein Radiator und mindestens ein zur Brennkraftmaschine gehörender Wärmetauscher angeordnet sind, wobei zwecks Umgehung stromaufwärts des mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauschers eine Bypassleitung unter Ausbildung eines ersten Knotenpunktes abzweigt, in der mindestens ein zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörender Wärmetauscher angeordnet ist, und
- - im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf ein Stellelement angeordnet ist, welches in einer ersten Schaltposition den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher freigibt und in einer zweiten Schaltposition den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher sperrt und den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher freigibt.
-
Ein Hybrid-Antrieb der vorstehend genannten Art wird in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 226 018 A1 beschrieben und beispielsweise als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen.
-
In der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 207 280 A1 wird ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben mit einem Kühlmittelkreislauf umfassend einen Wärmetauscher, eine Kühlmittelpumpe und ein Ventil zur Regelung der Kühlmittelströmung durch den Kühlmittelkreislauf. Das Ventil ist druckgesteuert und wird via einer Steuerleitung mit dem Druck des Kühlmittels stromabwärts der Kühlmittelpumpe beaufschlagt.
-
Die deutschen Offenlegungsschriften
DE 10 2010 001 321 A1 und
DE 197 55 042 A1 offenbaren ebenfalls druckgesteuerte Stellelemente, die mit dem Kühlmitteldruck beaufschlagt werden, der in dem Kühlmittelkreislauf herrscht, in welchem sie selbst angeordnet sind.
-
Die
GB 2 541 006 A offenbart eine Kühlung für einen Hybrid-Antrieb, bei der in einem Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf - neben einer Pumpe zur Förderung des Kühlmittels und Radiatoren - ein zur Brennkraftmaschine gehörender Ladeluftkühler sowie parallel zum Ladeluftkühler ein zu einer Elektronik einer weiteren Drehmoment-Quelle gehörender Wärmetauscher angeordnet sind. Unter Verwendung eines Stellelementes wird der Kühlmittelstrom bedarfsgerecht geleitet.
-
Brennkraftmaschinen verfügen über mindestens einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock, die zur Ausbildung der Zylinder bzw. Brennräume miteinander verbunden sind bzw. werden.
-
Im Rahmen des Ladungswechsels erfolgt das Ausschieben der Verbrennungsgase über die Auslassöffnungen und das Füllen des Brennraums mit Frischgemisch bzw. Frischluft über die Einlassöffnungen der Zylinder. Zur Steuerung des Ladungswechsels werden bei Viertaktmotoren nahezu ausschließlich Hubventile als Steuerorgane verwendet, die während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine oszillierende Hubbewegung ausführen und auf diese Weise die Ein- und Auslassöffnungen freigeben und verschließen. Der für die Bewegung eines Ventils erforderliche Ventilbetätigungsmechanismus einschließlich des Ventils selbst wird als Ventiltrieb bezeichnet.
-
Der Zylinderkopf dient zur Aufnahme der Steuerorgane und bei obenliegender Nockenwelle zur Aufnahme der Ventiltriebe insgesamt. Bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen kann zudem die erforderliche Zündvorrichtung, bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen darüber hinaus die Einspritzeinrichtung im Zylinderkopf angeordnet werden.
-
Der Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ist ein thermisch und mechanisch hoch belastetes Bauteil, wobei die Anforderungen an den Zylinderkopf weiter zunehmen. Zu berücksichtigen ist in diesem Zusammenhang, dass ein zunehmender Anteil der Brennkraftmaschinen - mittels Abgasturboauflader und/oder mechanischem Lader - aufgeladen wird. Aufgrund des immer dichteren Packaging im Motorraum und der zunehmenden Integration von Bauteilen und Komponenten in den Zylinderkopf, beispielsweise der Integration des Abgaskrümmers, steigt insbesondere die thermische Belastung der Brennkraftmaschine bzw. des Zylinderkopfes, so dass erhöhte Anforderungen an die Kühlung zu stellen sind und Maßnahmen zu ergreifen sind, die eine thermische Überlastung der Brennkraftmaschine sicher verhindern.
-
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Kühlung einer Brennkraftmaschine in Gestalt einer Luftkühlung oder einer Flüssigkeitskühlung auszuführen. Aufgrund der höheren Wärmekapazität von Flüssigkeiten können mit einer Flüssigkeitskühlung wesentlich größere Wärmemengen abgeführt werden als dies mit einer Luftkühlung möglich ist. Daher werden Brennkraftmaschinen nach dem Stand der Technik immer häufiger mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet.
-
Eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine ist auch Teil des Hybrid-Antriebs, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
-
Die Ausbildung einer Flüssigkeitskühlung erfordert regelmäßig die Ausstattung des mindestens einen Zylinderkopfes mit mindestens einem Kühlmittelmantel, d.h. die Anordnung von durch den Zylinderkopf führenden Kühlmittelkanälen. Der mindestens eine Kühlmittelmantel wird via Zuführöffnung mit Kühlmittel versorgt, das nach Durchströmen des Zylinderkopfes den Kühlmittelmantel via Abführöffnung verlässt. Die Wärme muss nicht wie bei einer Luftkühlung erst an die Zylinderkopfoberfläche geleitet werden, um abgeführt zu werden, sondern wird bereits im Inneren des Zylinderkopfes an das Kühlmittel abgegeben. Das Kühlmittel wird dabei mittels einer im Kühlmittelkreislauf angeordneten Pumpe gefördert, so dass es zirkuliert. Die an das Kühlmittel abgegebene Wärme wird auf diese Weise via Abführöffnung aus dem Inneren des Zylinderkopfes abgeführt und dem Kühlmittel außerhalb des Zylinderkopfes wieder entzogen, beispielsweise mittels Wärmetauscher und/oder auf andere Weise.
-
Wie der Zylinderkopf kann auch der Zylinderblock mit einem oder mehreren Kühlmittelmänteln ausgestattet werden. Der Zylinderkopf ist das thermisch höher belastete Bauteil, da der Kopf im Gegensatz zum Zylinderblock mit abgasführenden Leitungen versehen ist und die im Kopf integrierten Brennraumwände länger mit heißen Abgas beaufschlagt sind als die im Zylinderblock vorgesehenen Zylinderrohre. Zudem verfügt der Zylinderkopf über eine geringere Bauteilmasse als der Block.
-
Als Kühlmittel wird in der Regel ein mit Additiven versetztes Wasser-Glykol-Gemisch verwendet. Wasser hat gegenüber anderen Kühlmitteln den Vorteil, dass es nicht toxisch, leicht verfügbar und kostengünstig ist und zudem über eine sehr hohe Wärmekapazität verfügt, weshalb Wasser sich für den Entzug und die Abfuhr sehr großer Wärmmengen eignet, was grundsätzlich als vorteilhaft angesehen wird.
-
Die Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung ist flüssigkeitsgekühlt und verfügt über mindestens einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und/oder einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock.
-
Zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs ist die Abführöffnung, aus welcher das Kühlmittel abgeführt wird, mit der Zuführöffnung, die der Versorgung des Kühlmittelmantels mit Kühlmittel dient, zumindest zeitweise verbindbar, wozu eine Leitung oder mehrere Leitungen vorgesehen werden können. Diese Leitungen müssen keine Leitungen im eigentlichen Sinne sein, sondern können abschnittsweise auch in den Zylinderkopf, den Zylinderblock oder ein anderes Bauteil integriert sein. Ein Beispiel für eine derartige Leitung ist eine Rückführleitung, in der ein Wärmetauscher angeordnet ist, um dem Kühlmittel Wärme zu entziehen. In diesem Zusammenhang bedeutet zumindest verbindbar, dass die Abführöffnung entweder dauerhaft via Leitungssystem mit der Zuführöffnung verbunden ist oder aber bei Verwendung von Ventilen bzw. Absperrelementen gezielt miteinander verbunden werden kann.
-
Es ist nicht das Ziel und die Aufgabe einer Flüssigkeitskühlung, der Brennkraftmaschine unter sämtlichen Betriebsbedingungen eine möglichst große Wärmemenge zu entziehen. Vielmehr wird eine bedarfsgerechte Steuerung der Flüssigkeitskühlung angestrebt.
-
Um die Reibleistung und damit den Kraftstoffverbrauch einer Brennkraftmaschine zu reduzieren, kann eine zügige Erwärmung des Motoröls, insbesondere nach einem Kaltstart, zielführend sein. Eine schnelle Erwärmung des Motoröls während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine sorgt für eine entsprechend schnelle Abnahme der Viskosität des Öls und damit für eine Verringerung der Reibung bzw. Reibleistung, insbesondere in den mit Öl versorgten Lagern, beispielsweise den Lagern der Kurbelwelle.
-
Grundsätzlich kann einer schnellen Erwärmung des Motoröls zur Reduzierung der Reibleistung Vorschub geleistet werden durch eine schnelle Aufheizung der Brennkraftmaschine selbst, die wiederum dadurch unterstützt, d.h. forciert, wird, dass der Brennkraftmaschine während der Warmlaufphase möglichst wenig Wärme entzogen wird.
-
Insofern ist die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart ein Beispiel für einen Betriebsmodus, in dem der Brennkraftmaschine möglichst wenig, vorzugsweise keine Wärme entzogen werden sollte.
-
Eine Steuerung der Flüssigkeitskühlung, bei der zum Zweck der schnellen Aufheizung der Brennkraftmaschine der Wärmeentzug nach einem Kaltstart vermindert wird, kann durch Einsatz eines selbsttätig temperaturabhängig steuernden Ventils realisiert werden, welches im Stand der Technik häufig auch als Thermostatventil bezeichnet wird. Ein derartiges Thermostatventil weist ein mit Kühlmittel beaufschlagtes temperatur-reaktives Element auf, wobei eine durch das Ventil führende Leitung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur am Element versperrt wird oder - mehr oder weniger - freigegeben wird. Auf diese Weise lässt sich Kühlmittel beispielsweise via Umgehungsleitung, welche einen in einer Rückführleitung angeordneten Wärmetauscher umgeht, von der Auslassseite auf die Einlassseite des Kühlkreislaufs zurückführen.
-
Aus dem Stand der Technik sind auch sogenannte No-Flow-Strategien bekannt, bei denen der Kühlmitteldurchsatz durch den Zylinderkopf bzw. den Zylinderblock vollständig unterbunden wird, um der Brennkraftmaschine möglichst wenig Wärme zu entziehen. Eine solche No-Flow-Strategie kann ebenfalls mittels eines Thermostatventils realisiert werden; im Einzelfall mit einem zweistufig schaltbaren Thermostatventil, welches den Kühlmittelstrom entweder freigibt oder sperrt.
-
Bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Kühlmittelmänteln kann es vorteilhaft sein, die Kühlmittelmäntel unabhängig voneinander zu steuern.
-
Ein Hybrid-Antrieb umfasst neben der Brennkraftmaschine häufig eine Elektromaschine als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges.
-
Dabei kann entweder die Elektromaschine oder die Brennkraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeuges verwendet werden. Regelmäßig kann aber auch neben der Brennkraftmaschine gleichzeitig die Elektromaschine als Antrieb eingesetzt und betrieben werden. Dann geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine Leistung in den Antriebsstrang ab.
-
Bei der Entwicklung von Antrieben für Fahrzeuge ist man ständig bemüht, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Zudem wird eine Reduzierung der Schadstoffemissionen angestrebt, um zukünftige Grenzwerte für Schadstoffemissionen einhalten zu können.
-
Nach dem Stand der Technik kommen daher in Fahrzeugen immer häufiger elektrische Antriebe zum Einsatz und dies regelmäßig in Kombination mit einer Brennkraftmaschine als Hybrid-Antrieb.
-
Hinsichtlich der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs bzw. der Reduzierung der Schadstoffemissionen ist dies nur dann vorteilhaft, falls der elektrische Antrieb in mindestens einem Betriebsbereich bzw. Kennfeldbereich einen höheren Wirkungsgrad als die Brennkraftmaschine und damit einen Vorteil gegenüber der Brennkraftmaschine aufweist bzw. die für den elektrischen Antrieb erforderliche Antriebsenergie aus einer Energierückgewinnung an Bord des Fahrzeuges stammt oder aus regenerativen, d.h. erneuerbaren Energiequellen generiert wurde. Ungeachtet dessen hat der elektrische Antrieb als emissionsfreier Antrieb im innerstädtischen Verkehr seine Berechtigung bzw. seine Vorzüge.
-
Für den Einsatz elektrischer Antriebe gibt es aber weitere relevante Gründe, beispielsweise die Reduzierung des Antriebsgeräusches eines Fahrzeuges. Die Geräuschemissionen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere die Antriebsgeräusche, wirken sich nicht nur auf die Lebensqualität bzw. das Wohlbefinden, sondern insbesondere auch auf die Gesundheit der dem Geräusch ausgesetzten Menschen nachteilig aus, weshalb eine Vielzahl von Vorschriften erlassen worden sind, in denen die einzuhaltenden Geräuschgrenzwerte festgelegt wurden. Die wichtigsten Vorschriften sind dabei das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) und die Richtlinien der Europäischen Kommission.
-
Auch andere Drehmoment-Quellen für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges erfordern regelmäßig eine Kühlung. So kann es notwendig sein, das Gehäuse einer Elektromaschine oder die Leistungselektronik einer Elektromaschine, welche grundsätzlich eine Batterie bzw. einen anderen Akkumulator umfasst, zu kühlen.
-
Diesbezüglich ist eine Einbindung in die Motorkühlung nicht zielführend, da das Kühlmittel der Motorkühlung einer aufgeheizten in Betrieb befindlichen Brennkraftmaschine regelmäßig Temperaturen Tcoolant ≥ 90°C erreicht und damit für die Kühlung des Gehäuses bzw. der Leistungselektronik einer Elektromaschine ungeeignet ist.
-
Vielmehr wird nach dem Stand der Technik ein Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine genutzt, der ohnehin vorhanden ist und in dem bereits mindestens ein zur Brennkraftmaschine gehörender Wärmetauscher angeordnet ist, beispielsweise ein kühlmittelbetriebener Ladeluftkühler. Das Kühlmittel eines Niedertemperatur-Kühlmittelkreislaufs weist regelmäßig Temperaturen Tcoolant ≤ 50°C bzw. Tcoolant ≤ 40°C oder weniger auf.
-
Neben einem zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher können in einem solchen Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf ohne Weiteres zusätzliche zu einer weiteren Drehmoment-Quelle gehörende Wärmetauscher angeordnet werden; wie beispielsweise die Erwähnten. Die Einbindung eines Ladeluftkühlers in die Flüssigkeitskühlung der Brennkraftmaschine ist hingegen nicht zielführend.
-
Nach dem Stand der Technik werden solche zu der weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher vorzugsweise in einer Bypassleitung angeordnet, die zwecks Umgehung stromaufwärts des mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauschers unter Ausbildung eines ersten Knotenpunktes aus dem ursprünglichen Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf abzweigt und stromabwärts des mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauschers wieder in den ursprünglichen Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf einmündet.
-
Bei einem Hybrid-Antrieb der eingangs genannten Art wird regelmäßig entweder die Brennkraftmaschine oder die weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eingesetzt, so dass es nicht erforderlich ist, parallel und gleichzeitig im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf vorgesehene zur Brennkraftmaschine gehörende sowie zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörende Wärmetauscher zu betreiben, d.h. mit Kühlmittel zu versorgen.
-
Zur Steuerung der Kühlmittelströme wird nach dem Stand der Technik ein mittels Motorsteuerung gesteuertes Stellelement im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf angeordnet, welches den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher entweder freigibt oder sperrt, d.h. unterbindet.
-
Ein derartiges Stellelement, welches aktiv unter Verwendung der Motorsteuerung betätigt wird, ist sehr aufwendig und kostenintensiv.
-
Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hybrid-Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, der hinsichtlich der Kühlung verbessert ist.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Hybrid-Antrieb umfassend eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock und eine weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, bei dem
- - die Brennkraftmaschine mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet ist, wozu der mindestens eine Zylinderkopf und/oder der Zylinderblock mit mindestens einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet ist, der einlassseitig eine Zuführöffnung zur Versorgung mit Kühlmittel und auslassseitig eine Abführöffnung zum Abführen des Kühlmittels aufweist,
- - zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs die Abführöffnung mit der Zuführöffnung zumindest zeitweise verbindbar ist,
- - stromaufwärts der Zuführöffnung eine Pumpe zur Förderung des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf angeordnet ist,
- - ein Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf vorgesehen ist, in dem eine weitere Pumpe zur Förderung von Kühlmittel, ein Radiator und mindestens ein zur Brennkraftmaschine gehörender Wärmetauscher angeordnet sind, wobei zwecks Umgehung stromaufwärts des mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauschers eine Bypassleitung unter Ausbildung eines ersten Knotenpunktes abzweigt, in der mindestens ein zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörender Wärmetauscher angeordnet ist, und
- - im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf ein Stellelement angeordnet ist, welches in einer ersten Schaltposition den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher freigibt und in einer zweiten Schaltposition den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher sperrt und den Kühlmittelstrom via dem mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher freigibt,
der dadurch gekennzeichnet ist, dass
- - im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf ein druckgesteuertes Stellelement angeordnet ist, welches via einer Kühlmittel führenden Steuerleitung mit dem Kühlmittelkreislauf stromabwärts der Pumpe verbunden ist.
-
Vorzugsweise sperrt das Stellelement in der ersten Schaltposition den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher.
-
Erfindungsgemäß ist der Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf mit einem druckgesteuerten Stellelement ausgestattet, welches eine bedarfsgerechte Steuerung der Kühlmittelströme im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf gestattet bzw. ermöglicht.
-
Das Stellelement ist ein unter Verwendung von Kühlmittel, d.h. hydraulisch betätigtes und selbsttätig steuerndes Stellelement bzw. Ventil, welches in Abhängigkeit vom Druck des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf der Flüssigkeitskühlung der Brennkraftmaschine, d.h. der Motorkühlung eine Schaltposition einnimmt. Dabei wird das Stellelement via Steuerleitung mit einer ausgewählten Stelle des Kühlmittelkreislaufs in der Art verbunden, dass der momentane Druck des Kühlmittels an dieser Stelle am Stellelement wirksam werden kann bzw. wirksam ist.
-
In einer ersten Schaltposition gibt das Stellelement den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher frei, sperrt aber vorzugsweise den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher, wodurch der letztgenannte Wärmetauscher deaktiviert wird bzw. bleibt. In einer zweiten Schaltposition hingegen gibt das Stellelement den Kühlmittelstrom via diesen mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher frei. Es erfolgt eine Aktivierung und Nutzung des mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauschers. Gleichzeitig sperrt das Stellelement in der zweiten Schaltposition den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher.
-
Wird entweder die Brennkraftmaschine oder die weitere Drehmoment-Quelle des Hybrid-Antriebs zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eingesetzt, ist ein paralleler und gleichzeitiger Betrieb sämtlicher im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf angeordneter Wärmetauscher nicht erforderlich.
-
Dient ausschließlich die Brennkraftmaschine dem Antrieb des Kraftfahrzeuges sorgt ein in der ersten Schaltposition befindliches Stellelement dafür, dass zwar Kühlmittel durch den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher geleitet wird, aber ein Kühlmittelstrom durch den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher vorzugsweise unterbunden wird.
-
Dient hingegen bei außer Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine ausschließlich eine weitere Drehmoment-Quelle dem Antrieb des Kraftfahrzeuges, sorgt ein in der zweiten Schaltposition befindliches Stellelement dafür, dass der mindestens eine zur Brennkraftmaschine gehörende Wärmetauscher deaktiviert ist bzw. bleibt, wohingegen durch den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher Kühlmittel strömt und gefördert wird.
-
Eine aufwendige und kostenintensive Steuerung der Kühlmittelströme unter Verwendung der Motorsteuerung der Brennkraftmaschine und eines mittels Motorsteuerung steuerbarem Stellelement entfällt bzw. ist entbehrlich.
-
Erfindungsgemäß ist das druckgesteuerte Stellelement via einer Kühlmittel führenden Steuerleitung mit dem Kühlmittelkreislauf stromabwärts der Pumpe verbunden.
-
Der Druck des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf der Motorkühlung variiert und ändert sich insbesondere in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine nimmt der Druck im Kühlmittel stromabwärts der Pumpe zu bzw. ist vergleichsweise hoch. Wird die Brennkraftmaschine hingegen abgeschaltet, d.h. nicht weiter befeuert bzw. nicht weiter betrieben, fällt der Druck stromabwärts der Pumpe signifikant. Insofern ist die Höhe des momentanen Drucks stromabwärts der Pumpe ein Indikator dafür, ob die Brennkraftmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eingesetzt wird oder nicht.
-
Bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine wird das Stellelement unter Verwendung des Kühlmittels bzw. des höheren Kühlmitteldrucks in die erste Schaltposition überführt bzw. in der ersten Schaltposition gehalten, so dass das Stellelement den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher freigibt und vorzugsweise den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher sperrt.
-
Bei außer Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine wird das Stellelement unter Verwendung des Kühlmittels bzw. des niedrigeren Kühlmitteldrucks in die zweite Schaltposition überführt bzw. in der zweiten Schaltposition gehalten, so dass das Stellelement den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher sperrt und den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher freigibt.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Hybrid-Antrieb wird somit die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst, nämlich ein Hybrid-Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitgestellt, der hinsichtlich der Kühlung verbessert ist.
-
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden erläutert.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der Hybrid-Antrieb als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine umfasst, die Leistung in einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges abgibt. Die Elektromaschine kann dann als alternative Drehmoment-Quelle eingesetzt werden, d.h. anstelle der Brennkraftmaschine, aber auch ergänzend, d.h. zusätzlich zur Brennkraftmaschine.
-
Ist als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen, kann die Elektromaschine verwendet werden, um bei befeuerter Brennkraftmaschine als zuschaltbarer Hilfsantrieb einen angeforderten Leistungsmehrbedarf zu befriedigen.
-
Ein Leistungsmehrbedarf, der angefordert wird und den die Brennkraftmaschine nicht befriedigen kann bzw. vorzugsweise nicht befriedigt, wird dann von der Elektromaschine bereitgestellt, die dabei als zuschaltbarer Hilfsantrieb fungiert.
-
Im Einzelfall kann die Elektromaschine verwendet werden, um bei befeuerter Brennkraftmaschine als zuschaltbarer Generator einen von der Brennkraftmaschine bereitgestellten Leistungsüberschuss aufzunehmen.
-
Diese Verfahrensvariante gestattet es, die Brennkraftmaschine in einem Kennfeldpunkt zu betreiben, in welchem mehr Leistung als angefordert bereitgestellt wird. Vorteilhaft ist dies beispielsweise, wenn der gewählte Kennfeldpunkt sich durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet. Die überschüssige Leistung kann von der als Generator betriebenen Elektromaschine aufgenommen und genutzt werden.
-
Vorteilhaft können auch Ausführungsformen des Verfahrens sein, bei denen die Elektromaschine verwendet wird, um im Schubbetrieb bei unbefeuerter Brennkraftmaschine als Generator Leistung vom Antriebsstrang aufzunehmen und auf diese Weise Energie zurück zu gewinnen. Die als Generator betriebene Elektromaschine generiert dabei ein Bremsmoment.
-
Ist als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen, sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs vorteilhaft, bei denen die Elektromaschine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden ist. Gemäß dieser Variante ist die Elektromaschine dauerhaft bzw. permanent mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden, d.h. untrennbar mit der Brennkraftmaschine verbunden. Folglich schleppt die Elektromaschine die Brennkraftmaschine im unbefeuerten Betrieb, weshalb Maßnahmen ergriffen werden sollten, mit denen sich das Schleppmoment reduzieren lässt. Zielführend kann es dabei sein, die Kompressionsarbeit der Brennkraftmaschine beim Ladungswechsel zu verringern; beispielsweise durch geänderte bzw. geeignete Steuerzeiten der Ventile.
-
Ist als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen, sind ebenfalls Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs vorteilhaft, bei denen die Elektromaschine mit der Brennkraftmaschine via eine Kupplung antriebsverbindbar ist.
-
Wird zum Antrieb des Kraftfahrzeuges die Elektromaschine eingesetzt, kann es vorteilhaft sein, die Elektromaschine mittels Öffnen der Kupplung von der unbefeuerten Brennkraftmaschine zu trennen, um das Schleppmoment zu reduzieren.
-
Ist als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen, sind auch Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen die Elektromaschine als Startvorrichtung zum Starten der Brennkraftmaschine verwendet wird. Dabei macht man sich den Umstand zu Nutze, dass die Elektromaschine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden ist bzw. via eine Kupplung zumindest antriebsverbindbar ist. D.h. die Elektromaschine ist grundsätzlich fähig, die Kurbelwelle beim Starten zwangsweise in Drehung zu versetzen.
-
Ist als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen, sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs vorteilhaft, bei denen der mindestens eine zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörende Wärmetauscher der Kühlung der Elektromaschine dient. Das Gehäuse der Elektromaschine kann beispielsweise einen Hohlraum aufweisen, durch den zur Kühlung der Elektromaschine Kühlmittel geleitet wird.
-
Ist als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen, sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs vorteilhaft, bei denen der mindestens eine zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörende Wärmetauscher der Kühlung einer Leistungselektronik der Elektromaschine dient. Die Leistungselektronik einer Elektromaschine umfasst grundsätzlich eine Batterie bzw. einen anderen Akkumulator. Ein Akkumulator ist regelmäßig vor Überhitzung zu schützen.
-
Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der Hybrid-Antrieb als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Brennstoffzelle umfasst, die Leistung in einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges abgibt.
-
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der mindestens eine zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörende Wärmetauscher der Kühlung der Brennstoffzelle dient.
-
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der mindestens eine zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörende Wärmetauscher der Kühlung eines zu der Brennstoffzelle gehörenden Aggregats dient. Zu einem Brennstoffzellen-Antrieb kann neben der Brennstoffzelle als solcher beispielsweise ein Verdichter und/oder Expander als Aggregat gehören.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der mindestens eine zur Brennkraftmaschine gehörende Wärmetauscher ein Ladeluftkühler ist.
-
Brennkraftmaschine werden zunehmend häufig aufgeladen. Die Aufladung ist in erster Linie ein Verfahren zur Leistungssteigerung, bei dem die für den motorischen Verbrennungsprozess benötigte Luft verdichtet wird, wodurch jedem Zylinder pro Arbeitsspiel eine größere Luftmasse zugeführt werden kann. Dadurch können die eingebrachte Kraftstoffmasse und damit der Mitteldruck gesteigert werden.
-
Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Wird der Hubraum verringert, lässt sich so das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist.
-
Die Frischluft wird vor Eintritt in die Zylinder komprimiert, wodurch eine Aufladung erreicht wird. Ein Ladeluftkühler kühlt die komprimierte Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder. Dadurch wird die Temperatur gesenkt und damit die Dichte der Ladeluft gesteigert, so dass der Kühler zu einer besseren Füllung der Zylinder, d.h. zu einer größeren Luftmasse, beiträgt.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der mindestens eine zur Brennkraftmaschine gehörende Wärmetauscher ein Ölkühler ist.
-
Hinsichtlich der Reduzierung der Reibleistung wird zwar eine möglichst hohe Öltemperatur angestrebt. Andere Verbraucher haben aber andere Anforderungen an das Öl, insbesondere an die Öltemperatur, weshalb ein kühlmittelbetriebener Ölkühler zur Absenkung der Öltemperatur erforderlich bzw. vorteilhaft sein kann.
-
Die Spritzölkühlung eines Kolbens, welche den Kolbenboden zwecks Kühlung mit Motoröl bespritzt, bevorzugt ein möglichst kühles bzw. kaltes Motoröl, d.h. ein Motoröl von möglichst niedriger Temperatur, um dem Kolben eine möglichst große Wärmemenge entziehen zu können.
-
Ein hydraulisch betätigbarer Nockenwellenversteller bevorzugt ebenfalls weniger warmes Öl, d.h. ein Motoröl von weniger hoher Temperatur, dessen Viskosität nicht zu niedrig ist. Auf diese Weise kann eine zu große Leckage, die auch von der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit abhängt, vermieden werden.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen der mindestens eine zur Brennkraftmaschine gehörende Wärmetauscher zu einer Klimaanlage des Kraftfahrzeuges gehört. In Einzelfall umfasst die Klimaanlage einen kühlmittelbetriebenen Kondensator, mit dem einem Kältemittel Wärme zu entziehen ist. Gegebenenfalls ist der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Frischluft zuvor unter Verwendung eines kühlmittelbetriebenen Wärmetauschers Wärme zu entziehen.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen die Abführöffnung via Rückführleitung, in der ein Wärmetauscher angeordnet ist, mit der zugehörigen Zuführöffnung zumindest zeitweise verbindbar ist.
-
Dem stark erhitzten Kühlmittel der Motorkühlung, welches bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine Temperaturen oberhalb von 90°C erreichen kann, kann unter Verwendung des Wärmetauschers in der Rückführleitung Wärme entzogen werden, bevor es wieder via Zuführöffnung dem zugehörigen Kühlmittelmantel zugeführt wird.
-
Nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine empfiehlt sich eine Steuerung des Kühlmittelstroms, bei der der Wärmetauscher via Umgehungsleitung umgangen wird, so dass das Kühlmittel von der Auslassseite auf die Einlassseite des Kühlkreislaufs zurückgeführt wird ohne den Wärmetauscher zu durchströmen.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen das druckgesteuerte Stellelement zwischen dem mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher und dem ersten Knotenpunkt angeordnet ist.
-
Grundsätzlich könnte das druckgesteuerte Stellelement auch in der Bypassleitung angeordnet sein.
-
Gemäß den beiden vorstehenden Ausführungsformen kann das Stellelement immer nur den Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher oder via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher freigeben, den jeweils anderen mindestens einen Wärmetauscher aber nicht aktiv sperren. Dann wird der Kühlmittelstrom durch den mindestens einen nicht gesperrten Wärmetauscher im Wesentlichen von den relevanten Strömungswiderständen im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf bestimmt.
-
Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen das druckgesteuerte Stellelement am ersten Knotenpunkt angeordnet ist.
-
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen das druckgesteuerte Stellelement ein 3-2-Wege-Ventil ist, welches drei Anschlüsse und zwei Schaltpositionen aufweist.
-
Ein 3-2-Wege-Ventil zeichnet sich dadurch aus, dass in der ersten Schaltposition nicht nur der Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher freigeben, sondern auch der Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher gesperrt wird.
-
Darüber hinaus wird in der zweiten Schaltposition nicht nur der Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauscher gesperrt, sondern auch der Kühlmittelstrom via den mindestens einen zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörenden Wärmetauscher freigeben.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Hybrid-Antriebs, bei denen die Bypassleitung stromabwärts des mindestens einen zur Brennkraftmaschine gehörenden Wärmetauschers unter Ausbildung eines zweiten Knotenpunktes wieder einmündet.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen und gemäß den 1 und 2 näher beschrieben. Hierbei zeigt:
- 1 schematisch die Kühlmittelkreisläufe einer ersten Ausführungsform des Hybrid-Antriebs, und
- 2 schematisch die Kühlmittelkreisläufe einer zweiten Ausführungsform des Hybrid-Antriebs.
-
1 zeigt schematisch die Kühlmittelkreisläufe einer ersten Ausführungsform des Hybrid-Antriebs, der neben einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine 1 als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine umfasst, die Leistung in einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges abgeben kann.
-
Die Brennkraftmaschine 1 umfasst zur Ausbildung einer Flüssigkeitskühlung einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf 2 und einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock 3.
-
Der flüssigkeitsgekühlte Zylinderkopf 2 verfügt über zwei integrierte, voneinander getrennte Kühlmittelmäntel 2a, 2b, wobei der erste integrierte und auslassseitig angeordnete Kühlmittelmantel 2a zur Versorgung mit Kühlmittel einlassseitig eine Zuführöffnung 2a' und zum Abführen des Kühlmittels auslassseitig eine Abführöffnung 2a" aufweist. Der zweite integrierte und einlassseitig angeordnete Kühlmittelmantel 2b wird via Zylinderblock 3 mit Kühlmittel versorgt und verfügt einlassseitig über eine Zuführöffnung 2b' und auslassseitig über eine Abführöffnung 2b". Der zweite Kühlmittelmantel 2b des Zylinderkopfes 2 ist mit einem im Block 3 integrierten Kühlmittelmantel 3a verbunden, der einlassseitig eine Zuführöffnung 3a' zur Versorgung mit Kühlmittel und auslassseitig eine Abführöffnung 3a" zum Abführen des Kühlmittels aufweist.
-
Die Abführöffnungen 2a", 2b" des ersten und zweiten Kühlmittelmantels 2a, 2b des Zylinderkopfes 2 sind mit einem ersten Thermostatventil 7a verbunden, welches im Rahmen einer No-Flow-Strategie den Kühlmittelstrom durch den Zylinderblock 3 und den zweiten Kühlmittelmantel 2b des Zylinderkopfes 2 vollständig unterbindet, falls die Kühlmitteltemperatur zu niedrig ist. Darüber hinaus ist die Abführöffnung 2a" des ersten Kühlmittelmantels 2a des Zylinderkopfes 2 mit einer Fahrzeuginnenraumheizung 16 verbunden. Die Auslassseite des Zylinderkopfes 2 heizt sich nach einem Kaltstart am schnellsten auf und kann der Fahrzeuginnenraumheizung 16 somit früh aufgeheiztes Kühlmittel zur Verfügung stellen.
-
Stromaufwärts der Zufuhröffnung 2a' des ersten Kühlmittelmantel 2a des Zylinderkopfes 2 ist eine Pumpe 6 zur Förderung des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf der Motorkühlung vorgesehen. Die Pumpe 6 fördert Kühlmittel zum ersten Kühlmittelmantel 2a des Zylinderkopfes 2, aber auch zu einem mittels Kühlmittel gekühlten Abgasturbolader 17.
-
Zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs sind die Abführöffnungen 2a", 2b", 3a" mit den Zuführöffnungen 2a', 2b', 3a' fluidisch zumindest verbindbar.
-
Die Abführöffnungen 2a", 2b", 3a" sind via Rückführleitung 4, in der ein Wärmetauscher 4a angeordnet ist, und/oder via Umgehungsleitung 5 bei Umgehung des Wärmetauschers 4a mit der Pumpe 6 und den Zuführöffnungen 2a', 2b', 3a' verbindbar. An der Stelle des Kreislaufs, an der die Umgehungsleitung 5 von der Rückführleitung 4 abzweigt, ist ein zweites Thermostatventil 7b angeordnet, welches selbsttätig die Aufteilung des Kühlmittelstroms auf die beiden Leitungen 4, 5 vornimmt.
-
Ein geodätisch hoch angeordneter Entlüftungsbehälter 18 dient der Entlüftung der Motorkühlung.
-
Neben der Motorkühlung ist ein Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf 8 vorgesehen, in welchem eine weitere Pumpe 9 zur Förderung von Kühlmittel, ein Radiator 10 und ein zur Brennkraftmaschine 1 gehörender Wärmetauscher 11, nämlich ein Ladeluftkühler 11a, angeordnet sind.
-
Stromaufwärts des Ladeluftkühlers 11a zweigt eine Bypassleitung 12 unter Ausbildung eines ersten Knotenpunktes 12a ab, die stromabwärts des Ladeluftkühlers 11a unter Ausbildung eines zweiten Knotenpunktes 12b wieder einmündet und der Umgehung des Ladeluftkühlers 11a dient. In der Bypassleitung 12 ist ein zu einer weiteren Drehmoment-Quelle gehörender Wärmetauscher 13, 13a angeordnet, wobei vorliegend, wie bereits erwähnt, als weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eine Elektromaschine vorgesehen ist.
-
Im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf 8 ist ein druckgesteuertes Stellelement 14, vorliegend ein zweistufig schaltbares Ventil 14a, angeordnet und zwar zwischen dem Ladeluftkühlers 11a und dem ersten Knotenpunkt 12a.
-
Das druckgesteuerte Ventil 14a ist via ein Kühlmittel führenden Steuerleitung 15 mit dem Kühlmittelkreislauf stromabwärts der Pumpe 6 verbunden.
-
In einer ersten Schaltposition gibt das Ventil 14a den Kühlmittelstrom via Ladeluftkühler 11a frei. In einer zweiten Schaltposition sperrt das Ventil 14a diesen Kühlmittelstrom durch den Ladeluftkühler 11a. Dem Kühlmittel verbleibt nur der Weg durch den zur Elektromaschine gehörenden Wärmetauscher 13a via Bypassleitung 12, die unverändert und dauerhaft freigegeben ist.
-
Bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine 1 befindet sich das Ventil 14a infolge eines höheren Kühlmitteldrucks stromabwärts der Pumpe 6 in der ersten Schaltposition, so dass das Kühlmittel durch den Ladeluftkühler 11a und durch den zur Elektromaschine gehörenden Wärmetauscher 13a strömen kann.
-
Bei außer Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine 1 wird das Ventil 14a aufgrund eines niedrigeren Kühlmitteldrucks in die zweite Schaltposition überführt und gehalten, so dass das Kühlmittel nicht weiter durch den Ladeluftkühler 11a, sondern nur durch den zur Elektromaschine gehörenden Wärmetauscher 13a strömen kann.
-
2 zeigt schematisch die Kühlmittelkreisläufe einer zweiten Ausführungsform des Hybrid-Antriebs. Es sollen nur die Unterschiede zu der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
-
Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform, bei der zwischen dem Ladeluftkühlers 11a und dem ersten Knotenpunkt 12a ein zweistufig schaltbares Ventil 14a angeordnet ist, verfügt die in 2 dargestellte Ausführungsform über ein druckgesteuertes 3-2-Wege-Ventil 14b, welches am ersten Knotenpunkt 12a angeordnet ist.
-
Das 3-2-Wege-Ventil 14b gibt in der ersten in 2 dargestellten Schaltposition nicht nur den Kühlmittelstrom via Ladeluftkühler 11a frei, sondern sperrt auch den Kühlmittelstrom durch den zur Elektromaschine gehörenden Wärmetauscher 13a via Bypassleitung 12. In der zweiten Schaltposition wird der Kühlmittelstrom durch den Ladeluftkühler 11a gesperrt und der Kühlmittelstrom durch den zur Elektromaschine gehörenden Wärmetauscher 13a freigeben.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
- 2
- Zylinderkopf
- 2a
- erster Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes, erster kopfzugehöriger Kühlmittelmantel
- 2a'
- Zuführöffnung
- 2a"
- Abführöffnung
- 2b
- zweiter Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes, zweiter kopfzugehöriger Kühlmittelmantel
- 2b'
- Zuführöffnung
- 2b"
- Abführöffnung
- 3
- Zylinderblock
- 3a
- blockzugehöriger Kühlmittelmantel
- 3a'
- Zuführöffnung
- 3a"
- Abführöffnung
- 4
- Rückführleitung
- 4a
- Wärmetauscher
- 5
- Umgehungsleitung
- 6
- Pumpe
- 7a
- erstes Thermostatventil
- 7b
- zweites Thermostatventil
- 8
- Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf
- 9
- weitere Pumpe
- 10
- Radiator
- 11
- zur Brennkraftmaschine gehörender Wärmetauscher
- 11a
- Ladeluftkühler
- 12
- Bypassleitung
- 12a
- erster Knotenpunkt
- 12b
- zweiter Knotenpunkt
- 13
- zur weiteren Drehmoment-Quelle gehörender Wärmetauscher
- 13a
- zur Elektromaschine gehörender Wärmetauscher
- 14
- druckgesteuertes Steuerelement
- 14a
- zweistufig schaltbares Ventil
- 14b
- 3-2-Wege-Ventil
- 15
- Steuerleitung
- 16
- Fahrzeuginnenraumheizung
- 17
- Abgasturbolader
- 18
- Entlüftungsbehälter