DE10210303A1 - Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number
DE10210303A1
DE10210303A1 DE10210303A DE10210303A DE10210303A1 DE 10210303 A1 DE10210303 A1 DE 10210303A1 DE 10210303 A DE10210303 A DE 10210303A DE 10210303 A DE10210303 A DE 10210303A DE 10210303 A1 DE10210303 A1 DE 10210303A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
coolant pump
temperature
switched
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10210303A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10210303B4 (de
Inventor
Manfred Schmitt
Karsten Mann
Oliver Kaefer
Herbert Windisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10210303A priority Critical patent/DE10210303B4/de
Priority to PCT/DE2003/000487 priority patent/WO2003076776A1/de
Priority to US10/507,038 priority patent/US20050205683A1/en
Priority to JP2003574966A priority patent/JP2005530076A/ja
Publication of DE10210303A1 publication Critical patent/DE10210303A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10210303B4 publication Critical patent/DE10210303B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/162—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by cutting in and out of pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/024—Cooling cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2037/00—Controlling
    • F01P2037/02—Controlling starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08—Cabin heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Es wird ein Kühlkreislauf mit einem ersten Kühlmittelkreislauf (7) und einem zweiten Kühlmittelkreislauf (21) beschrieben, der durch einen Verteiler (39) so betrieben werden kann, dass die Brennkraftmaschine (1) schnellstmöglich ihre Betriebstemperatur erreicht und ein Heizungswärmetauscher (23), der zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums eingesetzt wird, schnellstmöglich funktionsbereit ist.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor. Die Kühlung eines wassergekühlten Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug erfolgt über ein Kühlmittel, meist Wasser mit verschiedenen Zusätzen, welches durch eine Hauptkühlmittelpumpe durch den Motorblock und den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gefördert wird. Vom Zylinderkopf gelangt das Kühlmittel zu einem Kühler oder alternativ zu einem Heizungswärmetauscher. Aus der DE 199 38 614 A1 ist ein Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor bekannt, der es erlaubt, die Kühlleistung in unterschiedlichen Bereichen des Motors an den tatsächlich bestehenden Kühlungsbedarf anzupassen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ein Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine geschaffen, der es erlaubt, die Brennkraftmaschine nach Inbetriebnahme schnellstmöglich auf Betriebstemperatur zu bringen, ohne die Gefahr örtlicher Überhitzungen. Außerdem kann durch den erfindungsgemäßen Kühlkreislauf der Heizungswärmetauscher, über welchen der Fahrzeuginnenraum mit Wärme versorgt wird, sehr schnell mit Wärme versorgt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Rücklauf aus dem zweiten Kühlmittelkreislauf, welcher den Heizungswärmetauscher mit Kühlmittel versorgt, wahlweise mit dem Rücklauf oder dem Vorlauf des ersten Kühlmittelkreislaufs, welcher die Abwärme der Brennkraftmaschine über den Kühler abführt, verbindbar ist. Wenn der zweite Rücklauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs mit dem ersten Vorlauf des ersten Kühlmittelkreislaufs verbunden wird, und gleichzeitig der zweite Rücklauf außer Betrieb genommen wird, entsteht ein kleiner Kühlkreislauf, welcher ausschließlich den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine durchströmt, so dass eine Überhitzung des Zylinderkopfs vermieden wird und der Motorblock der Brennkraftmaschine schnellstmöglich seine Betriebstemperatur erreicht.
  • Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs ist vorgesehen, dass im ersten Kühlmittelkreislauf eine Hauptkühlmittelpumpe vorgesehen ist, und dass im zweiten Kühlmittelkreislauf eine Zusatzkühlmittelpumpe vorgesehen ist, so dass je nach Bedarf die Wärmeabfuhr aus der Brennkraftmaschine den Erfordernissen angepasst werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass im ersten Kühlmittelkreislauf eine Bypassleitung zur Umgehung des Kühlers vorgesehen ist, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die Bypassleitung temperaturgesteuert geöffnet oder geschlossen wird, so dass die Temperatur der Brennkraftmaschine weitestgehend unabhängig von den Umgebungsbedingungen und der inneren Last der Brennkraftmaschine konstant gehalten werden kann.
  • Um die Heizung des Fahrzeuginnenraums komfortabler zu gestalten, kann vorgesehen sein, dass die Zusatzkühlmittelpumpe temperaturgesteuert geregelt oder gesteuert wird.
  • Ein optimales Betriebsverhalten des Kühlkreislaufs ergibt sich, wenn der Kühlkreislauf nach folgendem Verfahren betrieben wird:
    • - Erfassen der Temperatur der Brennkraftmaschine,
    • - Ausschalten der Hauptkühlmittelpumpe und der Zusatzkühlmittelpumpe, Schalten des Verteilers in die erste Schaltstellung, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine kleiner als ein erster Schwellwert ist,
    • - Ausschalten der Hauptkühlmittelpumpe und Einschalten der Zusatzkühlmittelpumpe, Schalten des Verteilers in die erste Schaltstellung, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine größer oder gleich dem ersten Schwellwert und kleiner als ein zweiter Schwellwert ist,
    • - Einschalten der Hauptkühlmittelpumpe und Ausschalten der Zusatzkühlmittelpumpe, Schalten des Verteilers in die zweite Schaltstellung, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine größer oder gleich dem zweiten Schwellwert ist.
  • Wenn der erfindungsgemäße Kühlkreislauf nach diesem Verfahren betrieben wird ist sichergestellt, dass die Brennkraftmaschine schnellstmöglich ihre Betriebstemperatur erreicht, der Heizungswärmetauscher sobald wie möglich mit Wärme versorgt wird und nach dem Erreichen der Betriebstemperatur die Brennkraftmaschine ausreichend gekühlt wird, um Überhitzungen in allen Betriebszuständen zu vermeiden.
  • Um während der Kaltlaufphase der Brennkraftmaschine einen lokale Überhitzung ausschließen zu können, kann in weiterer Ergänzung vorgesehen sein, dass die Hauptkühlmittelpumpe eingeschaltet und die Zusatzkühlmittelpumpe ausgeschaltet wird und der Verteiler in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, wenn die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung kann bspw. durch das Produkt aus Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoment berechnet werden. Alternativ kann auch das Drehmoment oder die Drehzahl allein als Einschaltkriterium der Hauptkühlmittelpumpe verwandt werden.
  • Eine weitere Sicherheitsmaßnahme besteht darin, dass die Hauptkühlmittelpumpe spätestens nach dem Erreichen einer maximalen Pumpenausschaltdauer, die bevorzugterweise in Abhängigkeit der Motortemperatur beim Start der Brennkraftmaschine ermittelt wird, eingeschaltet wird.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
  • Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs in einem ersten Betriebszustand dargestellt,
  • Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs in einem zweiten Betriebszustand,
  • Fig. 3 zeigt einen Kühlkreislauf nach dem Stand der Technik und
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum optimalen Betreiben des erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend wird zunächst an Hand der Fig. 3 ein Kühlmittelkreislauf nach dem Stand der Technik beschrieben und dessen Nachteile erläutert. In Fig. 3 ist eine wassergekühlte Brennkraftmaschine 1 schematisch dargestellt. Die Brennkraftmaschine 1 weist einen Zylinderkopf 3 sowie einen Motorblock 5 auf, die beide eine von einem nicht dargestellten Wassermantel gekühlt werden. Die Kühlung der Brennkraftmaschine 1 erfolgt über einen ersten Kühlmittelkreislauf 7, welcher einen ersten Vorlauf 9, einen Kühler 11 sowie einen ersten Rücklauf 13 aufweist. In den ersten Kühlmittelkreislauf 7 ist ein thermostatgesteuerter Mischer 15 eingebaut, welcher in Abhängigkeit der Temperatur des ersten Vorlaufs 9 einen Bypass 17, welcher ersten Vorlauf 9 und ersten Rücklauf 13 miteinander unter Umgehung des Kühlers 11 verbindet, mehr oder weniger aufsteuert. Der Thermostat, welcher den Mischer 15 steuert, ist in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellt, da solche Thermostaten aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind. Im ersten Rücklauf 13 ist eine Hauptkühlmittelpumpe 19 eingebaut, welche das Kühlmittel in den Motorblock 5 der Brennkraftmaschine 1 fördert.
  • Der zwischen Mischer 15 und Kühler 11 angeordnete Abschnitt des ersten Vorlaufs 9 sowie der zwischen dem Kühler 11 und der Bypassleitung 17 angeordnete Abschnitt des ersten Rücklaufs 13 sind in Fig. 3 gestrichelt dargestellt, um anzudeuten, dass der Mischer 15 die Bypassleitung 17 voll geöffnet hat und kein Kühlmittel über den Kühler 11 strömen lässt. Der Mischer 15 nimmt diese Schaltstellung ein, wenn die Temperatur des Vorlaufs 9 noch gering ist, d. h. die Brennkraftmaschine 1 ist noch in der Kaltstartphase.
  • Über einen zweiten Kühlmittelkreislauf 21 wird ein Heizungswärmetauscher 23 mit Abwärme aus dem Zylinderkopf 3 bei Bedarf versorgt. Der zweite Kühlmittelkreislauf 21 besteht aus einem zweiten Vorlauf 25, einem zweiten Rücklauf 27 und einer zweiten Bypassleitung 29. Über einen zweiten Mischer 31 kann die Leistung des Heizungswärmetauschers 23 geregelt werden. Diese Leistungsregelung ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird deshalb nicht detailliert beschrieben.
  • Im zweiten Rücklauf 27 ist eine Zusatzkühlmittelpumpe 33 angeordnet. Die Zusatzkühlmittelpumpe 33 dient beim Stand der Technik zur Erhöhung des Volumentroms durch den Heizkreislauf und somit zur Steigerung der Heizleistung, vor allem bei niedriger Motordrehzahl. Ein Thermostat 35, der die Temperatur im zweiten Vorlauf 25 misst, regelt den Durchfluß von Kühlwasser durch eine Wischwasserheizung werden.
  • Wie bereits erwähnt, befindet sich die Brennkraftmaschine 1 noch in der Kaltstartphase, da die erste Bypassleitung 17 voll geöffnet ist und der Kühler 11 nicht mit Kühlmittel durchströmt wird. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels im ersten Vorlauf 9, im ersten Rücklauf 13 sowie dem zweiten Vorlauf 25, dem zweiten Rücklauf 27 und erster Bypassleitung 17 sowie zweiter Bypassleitung 29 sind durch Pfeile in Fig. 3 dargestellt. Aus dieser Darstellung ergibt sich, dass innerhalb der Brennkraftmaschine auf Grund des Thermosiffoneffekts ein Wärmeaustausch zwischen Motorblock 5 und Zylinderkopf 3 stattfindet. Wegen dieses internen Wärmeaustausches erreicht der Motorblock 5 nur langsam seine Betriebstemperatur, was unerwünscht ist.
  • In Fig. 1 wird ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs dargestellt, bei dem dieser unerwünschte interne Wärmeaustausch in der Brennkraftmaschine 1 nicht stattfindet. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 versehen und es gilt das betreffend Fig. 3 Gesagte entsprechend. Zusätzlich zu den aus dem Stand der Technik (siehe Fig. 3) bekannten Bauteilen ist in dem erfindungsgemäßen Kühlkreislauf ein Verteiler 39 vorgesehen. In der in Fig. 1 dargestellten zweiten Schaltstellung des Verteilers 39 ist eine hydraulische Verbindung zwischen dem zweiten Rücklauf 27 über die erste Bypassleitung 17 mit dem ersten Vorlauf 9 vorhanden. Die Hauptkühlmittelpumpe 19 ist ausgeschaltet, so dass der Kühler 11 nicht von Kühlmittel durchströmt wird. In dieser Schaltstellung strömt das Kühlmittel aus dem zweiten Durchlauf 27 über die erste Bypassleitung 17 und den ersten Vorlauf 9 in den Zylinderkopf 3. Das Kühlmittel tritt aus dem Zylinderkopf 3 in den zweiten Vorlauf 25 aus und gelangt dort, entweder über den Heizungswärmetauscher 23 oder die zweite Bypassleitung 29 zum zweiten Rücklauf 27. Bei dieser Verschaltung des erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs wird der Motorblock nicht von Kühlmittel durchströmt, so dass er sich schnellstmöglich auf die Betriebstemperatur erwärmt.
  • Der Zylinderkopf 3, welcher sich schneller als der Motorblock 5 erwärmt, wird jedoch ausreichend gekühlt, um unzulässig hohe Betriebstemperaturen im Zylinderkopf 3 zu vermeiden. Selbstverständlich kann, wenn es aus thermischen Gründen erforderlich ist, über den Zylinderkopf 3 auch der obere Bereich der Zylinder (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine gekühlt werden, da dieser Bereich auch Teil des Brennraums ist und somit einer starken Erwärmung schon in der Kaltstartphase ausgesetzt ist. Durch diese Verschaltung wird auch gewährleistet, dass der Heizungswärmetauscher 23 schnellstmöglich von warmen Kühlmittel durchströmt wird und er somit schnellstmöglich Wärme abgeben kann.
  • Wenn ganz zu Beginn eines Kaltstarts nicht nur die Hauptkühlmittelpumpe 19, sondern auch die Zusatzkühlmittelpumpe 33 ausgeschaltet sind, kann der Zylinderkopf 3 innerhalb weniger Sekunden oder Minuten seine Betriebstemperatur erreichen, so dass die Emissionen der Brennkraftmaschine 1 sehr schnell nach dem Beginn des Kaltstarts absinken. Durch einen Temperaturfühler zur Messung der Bauteiltemperatur an der Brennkraftmaschine, insbesondere im Bereich des Zylinderkopfs 3, kann sichergestellt werden, dass keine unzulässige Überhitzung des Zylinderkopfs eintritt. Sobald der Zylinderkopf 3 eine ausreichende Temperatur erreicht hat, kann die Zusatzkühlmittelpumpe 33 eingeschaltet werden und der in Fig. 1 dargestellte Zustand tritt ein.
  • In Fig. 2 ist der Kühlkreislauf gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei der Verteiler 39 nunmehr eine erste Schaltstellung eingenommen hat und den zweiten Rücklauf 27 mit dem ersten Rücklauf 13 verbindet. Auch in Fig. 2 sind die Richtungen in die das Kühlmittel strömt durch Pfeile angedeutet. In diesem Zustand ist die Hauptkühlmittelpumpe 19 eingeschaltet, so dass auch der Motorblock 5 durch Kühlmittel gekühlt wird. Die Leistungsregelung des ersten Kühlmittelkreislaufs 7 durch den Mischer 15 erfolgt so wie aus dem Stand der Technik bekannt. Auch die Leistungsregelung des Heizungswärmetauschers 23 erfolgt wie aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Durch den erfindungsgemäßen Kühlkreislauf kann eine Brennkraftmaschine schnellstmöglich ihre Betriebstemperatur erreichen, ohne dass es zu störenden interner Wärmekonvektion kommt. Dabei können unterschiedliche Baugruppen der Brennkraftmaschine 1 unterschiedlich schnell ihre Betriebstemperatur erreichen. Der Zylinderkopf 3 bspw. erreicht seine Betriebstemperatur in der Regel vor dem Motorblock 5. Sobald der Zylinderkopf 3 eine ausreichende Temperatur aufweist, kann über den zweiten Kühlmittelkreislauf 21 Wärme abgeführt werden, die über den Heizungswärmetauscher 23 zur Heizung des Fahrzeuginnenraums eingesetzt werden kann.
  • In Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs dargestellt. In einem Schritt S1 wird die Brennkraftmaschine gestartet. Unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine wird eine maximale Pumpenausschaltdauer Paus,max in Abhängigkeit der Motortemperatur festgelegt. Dies geschieht im Schritt S2. In einem dritten Schritt S3 wird geprüft, ob die Hauptkühlmittelpumpe (abgekürzt HWP) länger als die maximale Pumpenausschaltdauer Paus,max ausgeschaltet ist. Wenn dies der Fall sein sollte, wird die Hauptkühlmittelpumpe HWP eingeschaltet. In einem vierten Schritt S4 wird geprüft, ob die der Brennkraftmaschine zugeführte Leistung einen Grenzwert PGrenz überschreitet. Wenn dies der Fall sein sollte, wird die Hauptkühlermittelpumpe ebenfalls eingeschaltet, um Überhitzungen der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Andernfalls wird in einem fünften Schritt S5 geprüft, ob die Temperatur TMot der Brennkraftmaschine kleiner als ein erster Schwellwert TS1 ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Hauptkühlmittelpumpe HWP sowie die Zusatzkühlmittelpumpe (abgekürzt ZWP) ausgeschaltet sowie der Verteiler 39 in die zweite Schaltstellung gebracht. Dieser Vorgang wird in dem Schritt S6 vorgenommen. Anschließend beginnt die Abfrage erneut bei dem Schritt S3. Wenn die Temperatur TMot der Brennkraftmaschine größer als der erste Schwellwert TS1 ist, bleibt die Hauptkühlmittelpumpe HWP ausgeschaltet, die Zusatzkühlmittelpumpe 33 eingeschaltet und der Verteiler 39 geschlossen. Wenn der Verteiler 39 geschlossen ist, heißt es, dass er die zweite Schaltstellung eingenommen hat.
  • Diese Vorgänge werden im Schritt S7 vorgenommen. Wenn die Temperatur TMot der Brennkraftmaschine kleiner als ein zweiter Schwellwert TS2 ist aber größer als der erste Schwellwert TS1 ist, beginnt der Ablauf erneut vor dem dritten Schritt S3. Andernfalls wird die Hauptkühlmittelpumpe HWP eingeschaltet, die Zusatzkühlmittelpumpe TWP ausgeschaltet und der Veteiler 39 geöffnet, d. h. er nimmt seine erste Schaltstellung ein und verbindet ersten Rücklauf 13 mit dem zweiten Rücklauf 27.
  • Wenn der erfindungsgemäße Kühlkreislauf mit dem an Hand der Fig. 4 beschriebenen Verfahren betrieben wird, ist eine größtmögliche Sicherheit der Brennkraftmaschine gegenüber Überhitzung gewährleistet bei gleichzeitig schnellstmöglichen Erreichen der Betriebstemperatur. Auch die Fahrzeugheizung kann sehr schnell ihren Betrieb aufnehmen. Selbstverständlich kann die Leistungsregelung des ersten Kühlkreislaufs 21 und des zweiten Kühlkreislaufs 21 zusätzlich zu dem an Hand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Betriebsweisen und dem an Hand der Fig. 4 beschriebenen Verfahren auch noch in anderer aus dem Stand der Technik bekannter Weise geregelt werden.

Claims (15)

1. Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine (1) mit einem ersten externen Kühlmittelkreislauf und mit einem zweiten externen Kühlmittelkreislauf, wobei der erste Kühlmittelkreislauf (7) einen ersten Vorlauf (9) und einen ersten Rücklauf (13) aufweist und die Abwärme der Brennkraftmaschine (1) einem Kühler (11) zuführt und der zweite Kühlmittelkreislauf (21) einen zweiten Vorlauf (25) und einen zweiten Rücklauf (27) aufweist und die Abwärme der Brennkraftmaschine (1) einem Heizungswärmetauscher (23) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorlauf (9) und der zweite Vorlauf (25) am Zylinderkopf (3) der Brennkraftmaschine (1) angeschlossen sind, dass ein Verteiler (39) vorgesehen ist, dass der Verteiler (39) in einer ersten Schaltstellung den ersten Rücklauf (13) und den zweiten Rücklauf (27) verbindet, und dass der Verteiler (39) in einer zweiten Schaltstellung den zweiten Rücklauf (27) mit dem ersten Vorlauf (9) verbindet.
2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Kühlmittelkreislauf (7) eine Hauptkühlmittelpumpe (19, HWP) vorgesehen ist, und dass im zweiten Kühlmittelkreislauf (21) eine Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP) vorgesehen ist.
3. Kühlkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Kühlmittelkreislauf (7) eine Bypass-Leitung (17) zur Umgehung des Kühlers (11) vorgesehen ist.
4. Kühlkreislauf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypass-Leitung (17) temperaturgesteuert geöffnet oder geschlossen wird.
5. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (39) in der zweiten Schaltstellung den zweiten Rücklauf (27) mit der ersten Bypass-Leitung (17) verbindet.
6. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP) temperaturgesteuert geregelt oder gesteuert wird.
7. Verfahren zur Steuerung eines Kühkreislaufs nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Erfassen der Temperatur (TMot) der Brennkraftmaschine,
- Ausschalten der Hauptkühlmittelpumpe (19) und der Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP), Schalten des Verteilers (39) in die erste Schaltstellung, wenn die Temperatur (TMot) der Brennkraftmaschine kleiner als ein erster Schwellwert (TS1) ist,
- Ausschalten der Hauptkühlmittelpumpe (19, HWP) und Einschalten der Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP), Schalten des Verteilers (39) in die erste Schaltstellung, wenn die Temperatur (TMot) der Brennkraftmaschine (1) größer oder gleich dem ersten Schwellwert (TS1) und kleiner als ein zweiter Schwellwert (TS2) ist,
- Einschalten der Hauptkühlmittelpumpe (19, HWP) und Ausschalten der Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP), Schalten des Verteilers (39) in die zweite Schaltstellung, wenn die Temperatur (TMot) der Brennkraftmaschine größer oder gleich dem zweiten Schwellwert (TS2) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkühlmittelpumpe (19, HWP) eingeschaltet und die Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP) ausgeschaltet wird und der Verteiler (39) in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, wenn die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung (Pab) größer einem Grenzwert (PGrenz) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung nach folgender Formel berechnet wird:
Pab = MMot × nMot
Mit:
MMot: von der Brennkraftmaschine abgegebenes Drehmoment
nMot: Drehzahl der Brennkraftmaschine
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkühlmittelpumpe (19, HWP) eingeschaltet und die Zusatzkühlmittelpumpe (33, ZWP) ausgeschaltet wird und der Verteiler (39) in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, wenn das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment (MMot) oder die Drehzahl (nMot) der Brennkraftmaschine einen Grenzwert überschreitet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkühlmittelpumpe (19, HWP) spätestens nach Überschreiten einer maximalen Abschaltdauer (Paus,max) eingeschaltet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltdauer (Paus,max) von der Kühlmitteltemperatur zur Zeit des Motorstarts abhängt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühlmittelpumpe (33) auch in Abhängigkeit der Temperatur im zweiten Vorlauf (25) einschaltbar ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühlmittelpumpe (33) auch in Abhängigkeit einer Bauteiltemperatur der Brennkraftmaschine (1) einschaltbar ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteiltemperatur der Brennkraftmaschine (1) eine Temperatur im Innern des Zylinderkopfs (3) der Brennkraftmaschine (1) ist.
DE10210303A 2002-03-08 2002-03-08 Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor Expired - Fee Related DE10210303B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10210303A DE10210303B4 (de) 2002-03-08 2002-03-08 Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor
PCT/DE2003/000487 WO2003076776A1 (de) 2002-03-08 2003-02-18 Kühlkreislauf für einen verbrennungsmotor
US10/507,038 US20050205683A1 (en) 2002-03-08 2003-02-18 Cooling circuit for an internal combustion engine
JP2003574966A JP2005530076A (ja) 2002-03-08 2003-02-18 内燃機関のための冷却循環回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10210303A DE10210303B4 (de) 2002-03-08 2002-03-08 Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10210303A1 true DE10210303A1 (de) 2003-10-02
DE10210303B4 DE10210303B4 (de) 2007-05-03

Family

ID=27797614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10210303A Expired - Fee Related DE10210303B4 (de) 2002-03-08 2002-03-08 Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20050205683A1 (de)
JP (1) JP2005530076A (de)
DE (1) DE10210303B4 (de)
WO (1) WO2003076776A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8136488B2 (en) 2005-07-28 2012-03-20 Audi Ag Cooling system for a vehicle, and method for the operation of a cooling system
DE102010060319A1 (de) * 2010-11-03 2012-05-03 Ford Global Technologies, Llc. Kühlsystem
DE102018209977A1 (de) 2018-06-20 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, insbesondere für einen gasbetriebenen Verbrennungsmotor
DE102008048373B4 (de) 2008-09-22 2020-06-25 Att Automotivethermotech Gmbh Motorkühlsystem mit Kühlmittelabsperrvorrichtung
DE102009060041B4 (de) 2009-12-21 2022-01-05 Att Automotivethermotech Gmbh Motorkühlsystem mit Kühlmittelabsperrvorrichtung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10351148A1 (de) * 2003-11-03 2005-06-02 Bayerische Motoren Werke Ag Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs mit einer abschaltbaren Wasserpumpe
DE102010010594B4 (de) * 2010-03-08 2014-10-09 Audi Ag Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine
EP2392794B1 (de) * 2010-06-07 2019-02-27 Ford Global Technologies, LLC Separat gekühlter Turbolader zur Aufrechterhaltung einer No-Flow Strategie eines Zylinderblockkühlmittelmantels
US9416720B2 (en) * 2011-12-01 2016-08-16 Paccar Inc Systems and methods for controlling a variable speed water pump
US9228760B2 (en) * 2012-04-27 2016-01-05 Mac, Inc. Flameless heating system
JP6551865B2 (ja) * 2017-02-21 2019-07-31 マツダ株式会社 エンジンの冷却装置
JP6443824B2 (ja) * 2017-02-21 2018-12-26 マツダ株式会社 エンジンの冷却装置
GB2581477B (en) * 2019-02-13 2021-09-22 Jaguar Land Rover Ltd Engine cooling circuit and method of cooling an engine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2923523A1 (de) * 1979-06-09 1980-12-11 Daimler Benz Ag Thermostatisches regelventil zum einhalten eines im wesentlichen konstanten sollwertes der betriebstemperatur eines fluessigen kuehlmittels einer brennkraftmaschine
DE3440504C2 (de) * 1983-11-25 1991-07-18 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, Jp
US5121714A (en) * 1990-02-16 1992-06-16 Nippondenso Co., Ltd. Cooling of an internal-combustion engine
US5337704A (en) * 1993-09-29 1994-08-16 Chrysler Corporation Engine cooling system with thermostat coolant flow control between head and block
DE4432292A1 (de) * 1993-03-13 1996-03-21 Iav Gmbh Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
DE19803885A1 (de) * 1998-01-31 1999-08-05 Bayerische Motoren Werke Ag Kühlkreisanordnugn für eine flüssigkeitsgekühle Brennkraftmaschine
DE19938614A1 (de) * 1999-08-14 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2749049A (en) * 1952-06-28 1956-06-05 Chrysler Corp Automotive heater booster
US3211374A (en) * 1963-07-09 1965-10-12 Victor E Matulaitis Rapid heating engine cooling system
BE795230A (fr) * 1972-02-10 1973-05-29 Bayerische Motoren Werke Ag Dispositif de refroidissement par ciculation pour des moteurs a combustion interne a pistons
DE2314301C3 (de) * 1973-03-22 1978-07-20 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen Unilaufkiihlvorrichtung für Kolbenbrennkraftmaschinen
DE2357497B2 (de) * 1973-11-17 1978-12-14 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Standheizung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug
JPS56148610A (en) * 1980-04-18 1981-11-18 Toyota Motor Corp Cooling device for engine
US4398081A (en) * 1980-10-23 1983-08-09 Mark H. Moad Stand-by heating/power supply system for a motor vehicle
JPS5793620A (en) * 1980-12-02 1982-06-10 Toyota Motor Corp Cooler for engine
JPS5943967A (ja) * 1982-09-03 1984-03-12 Nippon Soken Inc 内燃機関におけるヒ−タ−作動用通水装置
DE3424580C1 (de) * 1984-07-04 1985-11-07 Audi AG, 8070 Ingolstadt Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
JPS6316121A (ja) * 1986-07-07 1988-01-23 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関の冷却装置
US5255733A (en) * 1992-08-10 1993-10-26 Ford Motor Company Hybird vehicle cooling system
US5291960A (en) * 1992-11-30 1994-03-08 Ford Motor Company Hybrid electric vehicle regenerative braking energy recovery system
US5503118A (en) * 1995-05-23 1996-04-02 Hollis; Thomas J. Integral water pump/engine block bypass cooling system
JPH1071833A (ja) * 1996-09-02 1998-03-17 Toyota Autom Loom Works Ltd 車両用暖房装置
JP3199025B2 (ja) * 1998-04-23 2001-08-13 株式会社デンソー 車両用エンジン冷却および暖房装置
DE19849492B4 (de) * 1998-10-27 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag Steuervorrichtung für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine
FR2792259B1 (fr) * 1999-04-15 2001-06-15 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de refroidissement pour vehicule electrique a pile a combustible
JP4131308B2 (ja) * 1999-04-28 2008-08-13 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の温度調節装置及び燃料電池の温度調節装置における燃料電池の起動方法
JP2001315524A (ja) * 2000-03-02 2001-11-13 Denso Corp 車両用空調装置
FR2816258B1 (fr) * 2000-11-09 2003-02-14 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de refroidissement d'un vehicule a moteur electrique alimente par une pile a combustible
DE10134678A1 (de) * 2001-07-20 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Kühlen und Heizen eines Kraftfahrzeuges
GB2379265B (en) * 2001-08-16 2005-04-06 Univ Bath Internal combustion engine cooling
US6955141B2 (en) * 2003-08-06 2005-10-18 General Motors Corporation Engine cooling system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2923523A1 (de) * 1979-06-09 1980-12-11 Daimler Benz Ag Thermostatisches regelventil zum einhalten eines im wesentlichen konstanten sollwertes der betriebstemperatur eines fluessigen kuehlmittels einer brennkraftmaschine
DE3440504C2 (de) * 1983-11-25 1991-07-18 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, Jp
US5121714A (en) * 1990-02-16 1992-06-16 Nippondenso Co., Ltd. Cooling of an internal-combustion engine
DE4432292A1 (de) * 1993-03-13 1996-03-21 Iav Gmbh Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
US5337704A (en) * 1993-09-29 1994-08-16 Chrysler Corporation Engine cooling system with thermostat coolant flow control between head and block
DE19803885A1 (de) * 1998-01-31 1999-08-05 Bayerische Motoren Werke Ag Kühlkreisanordnugn für eine flüssigkeitsgekühle Brennkraftmaschine
DE19938614A1 (de) * 1999-08-14 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8136488B2 (en) 2005-07-28 2012-03-20 Audi Ag Cooling system for a vehicle, and method for the operation of a cooling system
DE102008048373B4 (de) 2008-09-22 2020-06-25 Att Automotivethermotech Gmbh Motorkühlsystem mit Kühlmittelabsperrvorrichtung
DE102009060041B4 (de) 2009-12-21 2022-01-05 Att Automotivethermotech Gmbh Motorkühlsystem mit Kühlmittelabsperrvorrichtung
DE102010060319A1 (de) * 2010-11-03 2012-05-03 Ford Global Technologies, Llc. Kühlsystem
DE102010060319B4 (de) * 2010-11-03 2012-05-31 Ford Global Technologies, Llc. Kühlsystem
US9222398B2 (en) 2010-11-03 2015-12-29 Ford Global Technologies, Llc Cooling system
DE102018209977A1 (de) 2018-06-20 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, insbesondere für einen gasbetriebenen Verbrennungsmotor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005530076A (ja) 2005-10-06
DE10210303B4 (de) 2007-05-03
US20050205683A1 (en) 2005-09-22
WO2003076776A1 (de) 2003-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0787929B1 (de) Vorrichtung zur Temperierung des Getriebeöls eines Kraftfahrzeuges
EP2724001B1 (de) Kühlsystem
DE102012200005B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kühlmittelkreislaufs
DE102005048286B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102010044026B4 (de) Hybrid Kühlsystem eines Verbrennungsmotors
DE102014215074B4 (de) Temperieranordnung für Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Temperieren von Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs
DE112011105266B4 (de) Fluidsteuersystem für einen Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors
DE10210303B4 (de) Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor
DD149920A5 (de) Heizeinrichtung
WO2006066713A1 (de) System und verfahren zum temperieren eines motoröls einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs
DE10311188B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur bedarfsgerechten Kühlung von Verbrennungskraftmaschinen unter Verwendung eines Bypassventils und mindestens einer Wärmesenke
DE3125709A1 (de) Heizvorrichtung fuer den fahrgastraum eines kraftfahrzeuges
DE102005035121A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffseinsparung bei Kraftfahrzeugen mit und ohne Betrieb der Kabinenbeheizung
DE19500648B4 (de) Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem Thermostatventil
DE102009001129B4 (de) Kühlstrategie für Verbrennungsmotoren
DE102006012847A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung eines Kühlkreislaufs mit einem Retarder
DE102007054014A1 (de) Verfahren zum Mindern von Ölverunreinigung
DE10302170A1 (de) Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine
DE102018221037A1 (de) Motorkühlsystem
DE19802362C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Reduzierung der Wartezeit für das Zapfen von warmem Brauchwasser
DE10301797A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Kühlmittelkreislauf
DE102010002605B4 (de) Verfahren zur Verkürzung der Warmlaufphase mittels Wärmerückgewinnung aus rückgeführten Abgasen
EP1348070A1 (de) Kühlsystem für ein kraftfahrzeug
DE60214515T2 (de) Einrichtung und verfahren zur kühlung einer steuervorrichtung einer brennkraftmaschine
DE102013217154A1 (de) Temperieranordnung für Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Temperieren von Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee