DE19641559A1 - Drive unit with thermally controlled water pump - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe, sowie einem Kühlkreislauf umfassend ein Kühlmittel zur Kühlung des Motors.The invention relates to a drive unit, in particular for a motor vehicle with an internal combustion engine and a transmission, as well as a cooling circuit comprising a coolant for cooling the engine.
Zur Kühlung von Motoren, insbesondere Verbrennungsmotoren, werden heute in der Regel Kühlkreisläufe umfassend ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser mit den entsprechenden Frostschutzzusätzen, eingesetzt. Dabei durchströmt eine bestimmte Kühlmittelmenge pro Zeiteinheit den zu kühlenden Motor, nimmt dabei die abzuführende Wärme des Verbrennungsmotores auf und transportiert diese zu einem Kühler, beispielsweise einen Rippenkühler, in dem die aufgenommene und transportierte Wärmemenge an die Umgebung abgegeben wird. Die Kühlleistung eines solchen Systems wird im wesentlichen durch die umgewälzte Menge Kühlmittel bestimmt. Die Umwälzung des Kühlmittels erfolgt mittels einer Kühlmittelpumpe. Dabei bestimmt die Fördermenge der Kühlmittelpumpe den Kühlmittelfluß durch den Kühlkreislauf.For cooling engines, especially combustion engines, today usually cooling circuits comprising a coolant, preferably water with the appropriate anti-freeze additives. It flows through a certain amount of coolant per unit of time the engine to be cooled, absorbs the heat of the internal combustion engine and transports them to a cooler, for example a finned cooler, in the amount of heat absorbed and transported to the environment is delivered. The cooling capacity of such a system is in the essentially determined by the amount of coolant circulated. The The coolant is circulated by means of a coolant pump. Here the flow rate of the coolant pump determines the coolant flow through the Cooling circuit.
Wie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, ist die Fördermenge der Kühlmittelpumpe im allgemeinen von deren Drehzahl abhängig. Herkömmliche Kühlmittelpumpen stehen in ständiger Triebverbindung mit dem Motor, sie arbeiten somit also motordrehzahlabhängig. Nachteilig an diesem Verfahren zur Kühlung eines Motors, insbesondere eines Verbrennungsmotors ist, daß eine hohe Pumpleistung auch in Fällen, in denen diese nicht benötigt wird, zur Verfügung gestellt wird. Beispielsweise wird Sommers wie Winters bei einer derartigen Anordnung immer dieselbe Menge Kühlmittel durch den Kühlkreislauf gefördert, und zwar ohne Berücksichtigung der jeweiligen Betriebsparameter (z. B. Schubbetrieb). Hierdurch kommt es zu einer unnötigen Leistungsaufnahme von seiten des Motors, was in bestimmten Betriebssituationen zu einem unnötig hohen Kraftstoffverbrauch führt. Besonders gravierend wird dieses Problem, wenn in den Kühlkreislauf eine Retarder eingebracht wird, dessen Arbeitsmedium gleichzeitig Kühlmedium für den Motor ist. Dann muß zur sicheren Wärmeabfuhr die Fördermenge der Kühlmittelpumpe so ausgelegt sein, daß auch noch bei zugeschaltetem Retarder die Wärme abgeführt werden kann. Dies erfordert Pumpen mit sehr hoher Leistung.As is well known from the prior art, the delivery rate is Coolant pump generally depends on its speed. Conventional coolant pumps are in constant drive connection the engine, so they work depending on the engine speed. Disadvantageous this method for cooling an engine, especially one Internal combustion engine is that high pumping capacity even in cases in to whom this is not required. For example summer and winter will always be the same with such an arrangement Amount of coolant pumped through the cooling circuit, without Consideration of the respective operating parameters (e.g. overrun operation). This leads to unnecessary power consumption on the part of the Motors, which is unnecessarily high in certain operating situations Fuel consumption leads. This problem becomes particularly serious when in a retarder is introduced into the cooling circuit, its working medium is at the same time cooling medium for the engine. Then you have to be safe Heat dissipation, the flow rate of the coolant pump should be designed so that the heat can be dissipated even when the retarder is switched on. This requires pumps with very high performance.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinheit anzugeben, mit dem die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können.It is therefore an object of the invention to provide a drive unit with which the disadvantages of the prior art described above are overcome can be.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Antriebseinheit gemäß dem Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a drive unit according to the Claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit umfaßt mindestens eine drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpe zur Förderung des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf.The drive unit according to the invention comprises at least one speed-controlled coolant pump to convey the coolant in the Coolant circuit.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Antriebseinheit Mittel zur Bestimmung der Motortemperatur aufweist sowie eine Regelvorrichtung. Die Temperatur kann in Abtastintervallen, die in einem Bereich von mehreren Sekunden bis zu Millisekunden liegen, aufgenommen werden.In a development of the invention it can be provided that the Drive unit has means for determining the engine temperature and a control device. The temperature can be measured in sampling intervals that are in one Range from several seconds to milliseconds will.
Es kann vorgesehen sein, daß eine Regelvorrichtung die drehzahlgeregelte Pumpe derart ansteuert, daß ein fest vorgegebener Temperaturmaximalwert für den Motor nicht überschritten wird. Dieser Wert kann in einer Weiterbildung in Abhängigkeit von der aktuellen Motorleistung vorgegeben werden. Auf diese Art und Weise ist es möglich, mit dem Kühlkreislauf immer nahe an der Temperaturgrenze des Motors zu fahren, was besonders kraftstoffsparend ist, da die Leistung der Kühlmittelpumpe dann optimal angepaßt wird.It can be provided that a control device regulates the speed Controls the pump in such a way that a fixed, predetermined maximum temperature value for the engine is not exceeded. This value can be in one Training given depending on the current engine power will. In this way, it is always possible with the cooling circuit driving close to the engine temperature limit, which is special is fuel-efficient because the coolant pump's performance is optimal is adjusted.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Antriebseinheit des weiteren einen Retarder umfaßt, wobei dieser Retarder entweder mit einem separaten Arbeitsmedium betrieben werden kann, und das Kühlmittel nur zum Wärmetausch eingesetzt wird oder aber auch in einer fortgebildeten Ausführungsform das Kühlmittel das Arbeitsmedium des Retarders selbst ist.It when the drive unit of the invention further comprises a retarder, this retarder either with a separate working medium can be operated, and the coolant only for Heat exchange is used or in a further training Embodiment the coolant is the working medium of the retarder itself.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Retarder im Kühlkreislauf zu- und abgeschaltet werden kann, beispielsweise mittels eines Umschaltventiles, der das Kühlmittel in einem Bypass am Retarder vorbei leitet, wenn dieser nicht arbeitet.In a development of the invention it is provided that the retarder in Cooling circuit can be switched on and off, for example by means of a Changeover valve that bypasses the coolant past the retarder leads when this is not working.
Eine besonders kraftstoffsparende Ausführungsform sieht vor, daß neben der drehzahlgeregelten Kühlmittelpumpe mindestens eine weitere Kühlmittelpumpe vorgesehen ist. Diese kann entweder motordrehzahlabhängig, fahrgeschwindigkeitsabhängig oder retarderdrehzahlabhängig betrieben werden.A particularly fuel-saving embodiment provides that in addition to the speed-controlled coolant pump at least one more Coolant pump is provided. This can either depending on engine speed, driving speed or operated depending on the retarder speed.
Bei einem Kühlmittelkreislauf, der mehrere Kühlmittelpumpen umfaßt, kann die drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpe so ausgelegt werden, daß sie die Grundkühllast im Kühlkreislauf zur Verfügung stellt und nur bei besonderen Belastungen die weitere Kühlmittelpumpe zugeschaltet wird, zum Beispiel bei Bergfahrt. Insbesondere erweist sich eine derartige Anordnung bei Kühlkreisläufen, die einen Retarder umfassen, als besonders vorteilhaft. Hier kann vorgesehen sein, daß die drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpe in ihrem Leistungsvermögen gerade so ausgelegt wird, daß sie für jede Betriebssituation des Motors bei nicht in Betrieb befindlichen oder abgeschaltetem Retarder eine ausreichende Kühlung des Motors gewähleistet. In the case of a coolant circuit which comprises a plurality of coolant pumps, the speed-controlled coolant pump can be designed so that the Provides basic cooling load in the cooling circuit and only for special ones Loads that the additional coolant pump is switched on, for example at Ascent. Such an arrangement proves in particular Cooling circuits that include a retarder as particularly advantageous. Here can be provided that the speed-controlled coolant pump in its Performance is designed so that it is for everyone Operating situation of the engine with or not in operation the retarder is switched off sufficient cooling of the motor guaranteed.
In einer Weiterbildung dieses Gedankens kann dann vorgesehen sein, daß die mindestens eine weitere Kühlmittelpumpe, wenn der Retarder betrieben wird zugeschaltet wird, so daß die im Retarder zusätzlich erzeugte Wärme noch sicher abgeführt werden kann, d. h. mit Hilfe dieser weiteren Kühlmittelpumpe in Kombination mit der drehzahlgeregelten Kühlmittelpumpe eine ausreichende Kühlung des Motors gewährleistet wird.In a further development of this idea it can then be provided that the at least one further coolant pump when the retarder is operated is switched on, so that the additional heat generated in the retarder can be safely removed, d. H. with the help of this further coolant pump in combination with the speed-controlled coolant pump sufficient cooling of the engine is guaranteed.
Selbstverständlich ist es in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, daß die weitere Kühlmittelpumpe, die motordrehzahlabhängig, oder aber fahrgeschwindigkeitsabhängig betrieben wird, in ihrem Leistungsvermögen so bemessen wird, daß sie die für eine ausreichende Kühlung des Motors benötigte Grundleistung in allen Betriebszuständen zur Verfügung stellt. Die drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpe wird dann nur bei zugeschaltetem Retarder betrieben und zwar genau derart, daß am Motor die zuvor bereits erwähnte maximale Motortemperatur nicht überschritten wird. Als Kühlmittel gelangt in der Regel Wasser mit den entsprechenden Frostschutzmitteln zum Einsatz.Of course it is in an alternative embodiment of the invention it is also possible that the further coolant pump, depending on the engine speed, or operated depending on the speed of travel, in their Capacity is measured so that it is sufficient for an adequate Cooling of the engine required basic power in all operating conditions Provides. The speed-controlled coolant pump is then only at connected retarder operated in such a way that the engine previously mentioned maximum engine temperature is not exceeded. As Coolant usually gets water with the appropriate Antifreeze agents are used.
Der Retarder kann sowohl ein Primärretarder, also ein Retarder, dessen Drehzahl motordrehzahlabhängig ist, oder aber auch ein Sekundärretarder, dessen Drehzahl fahrgeschwindigkeitsabhängig ist, sein. Selbstverständlich ist es möglich, daß das Kühlmittel gleichzeitig als Arbeitsmittel des Retarders dient. Die Erfindung soll aber auch den Fall umfassen, daß das Kühlmittel des Motors nicht zugleich Arbeitsmittel des Retarders ist, sondern lediglich beispielsweise durch einen Wärmetauscher geleitet wird und von dort die Wärme, die im Bremsbetrieb im Retarder erzeugt wird, aufnimmt.The retarder can be a primary retarder, i.e. a retarder whose Speed is dependent on the engine speed, or else a secondary retarder, whose speed is dependent on the driving speed. It goes without saying it is possible that the coolant at the same time as working medium of the retarder serves. The invention is also intended to include the case that the coolant of the Motors is not the working tool of the retarder, but only for example, is passed through a heat exchanger and from there the Heat which is generated in the retarder during braking operation.
Zur Bestimmung der Motortemperatur weist die Antriebseinheit beispielsweise einen Temperatursensor, der zur Bestimmung der Motortemperatur eingesetzt wird und in der Regel am Motor angebracht ist, auf. Dieser Sensor liefert dann ein Temperatursignal an die Regelvorrichtung, die die in bezug auf ihre Fördermenge entsprechend ansteuert.To determine the engine temperature, the drive unit has, for example a temperature sensor used to determine the engine temperature is and is usually attached to the engine. This sensor delivers then a temperature signal to the control device which is related to its Control the delivery rate accordingly.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Pumpe im Kühlmittelkreislauf eine separate Ansteuerung, beispielsweise zum Inbetriebnehmen und Außerbetriebnehmen, zu versehen.It is particularly preferred if the pump in the coolant circuit separate control, for example for commissioning and Decommission, provided.
Die Erfindung soll nunmehr anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben werden.The invention will now be described by way of example with reference to the drawings will.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit. Fig. 1 shows a drive unit according to the invention.
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit mit einer weiteren Kühlmittelpumpe repräsentativ für Ausführungsformen mit mehreren Kühlmittelpumpen. Fig. 2 shows a drive unit according to the invention with a further coolant pump representative of embodiments with several coolant pumps.
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2. Fig. 3 shows an alternative embodiment of the invention according to FIG. 2.
In Fig. 1 ist eine Antriebseinheit bestehend aus einem Motor 1 sowie einem Kühlkreislauf 3 dargestellt. Der Kühlkreislauf 3 umfaßt einen Kühler 5, eine Kühlmittelpumpe 7, die als drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpe ausgelegt ist, sowie einen Ausgleichsbehälter 9, der pumpensaugseitig immer für einen ausreichenden Überdruck sorgt. Des weiteren ist in dem Kühlkreislauf ein Umschaltventil 11 sowie ein Retarder 13 vorgesehen. Die Erfindung beschränkt sich aber keinesfalls nur auf solche Ausführungsformen, bei denen im Kühlmittelkreislauf ein Retarder angeordnet ist. Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn nur eine Motorkühlung mittels eines Kühlkreislaufes und einer drehzahlgeregelten Kühlmittelpumpe vorgesehen ist.In Fig. 1, a drive unit is shown consisting of an engine 1 and a cooling circuit 3. The cooling circuit 3 comprises a cooler 5 , a coolant pump 7 , which is designed as a speed-controlled coolant pump, and an expansion tank 9 , which always ensures sufficient overpressure on the pump suction side. Furthermore, a changeover valve 11 and a retarder 13 are provided in the cooling circuit. However, the invention is in no way limited to only those embodiments in which a retarder is arranged in the coolant circuit. The invention is also applicable if only engine cooling by means of a cooling circuit and a speed-controlled coolant pump is provided.
Am Kühler führt eine Bypassleitung 29 vorbei, die sich im Punkt 32 verzweigt. Im Punkt 32 ist ein Umschaltventil 34 angeordnet, das als 3/2-Wege-Ventil ausgelegt sein kann. Das 3/2-Wege-Ventil hat die Funktion den Kühlmittelstrom so zu steuern, daß er entweder durch den Kühler oder aber durch die Bypassleitung 29 am Kühler vorbei geführt werden kann. In einer Betriebsphase mit hoher Wärmeabfuhr steuert das 3/2-Wege-Ventil den Kühlstrom teilweise oder größtenteils zum Kühler 5. In der Phase geringer Wärmeabführung steuert das 3/2-Wege-Umschaltventil 34 das Kühlmittel über die Bypassleitung zum Motor 1 bzw. zur Pumpe 7. Das 3/2-Wege-Ventil kann als Dehnstoffregelventil ausgeführt sein oder als elektrisches oder pneumatisch stetig regelndes Ventil.A bypass line 29 leads past the cooler and branches at point 32 . A changeover valve 34 is arranged at point 32 , which can be designed as a 3/2-way valve. The 3/2-way valve has the function of controlling the coolant flow in such a way that it can be led past the cooler either through the cooler or through the bypass line 29 . In an operating phase with high heat dissipation, the 3/2-way valve partially or largely controls the cooling flow to the cooler 5 . In the phase of low heat dissipation, the 3/2-way switch valve 34 controls the coolant via the bypass line to the motor 1 or the pump 7 . The 3/2-way valve can be designed as an expansion control valve or as an electrical or pneumatic continuously regulating valve.
Der Kühler kann mittels eines Lüfters 15 unterstützt werden. Der Motor 1 weist in vorliegendem Fall als Mittel zur Bestimmung der Temperatur einen Temperatursensor 20 auf. Selbstverständlich können auch mehrere Temperatursensoren an verschiedenen Stellen des Motors oder auch in der Kühlmittelleitung, beispielsweise in der die vom Motor wegführt, positioniert werden. Über die Signalleitung 22 wird einer Regelvorrichtung 24 ein Temperatursignal zugeführt, das die jeweils aktuelle Motortemperatur repräsentiert. Selbstverständlich ist es beispielsweise bei mehreren Temperatursensoren möglich, der Regelvorrichtung 24 eine Vielzahl von Temperatursignalen zuzuleiten und zur Bestimmung des Temperatur- Istwertes, der als Führungsgröße in vorliegendem Regelkreis dient, eine Mittelung über eine Vielzahl von Temperatursignalen vorzunehmen. In der Regelvorrichtung 24 selbst ist ein für den Motor maximaler Temperaturwert als Sollwert für den Regelkreis abgelegt. Es ist möglich, daß dieser maximale Temperatur-Sollwert ein einziger Wert für alle Betriebszustände des Motors ist. Ebenso kann ein Wert, der dem Lastzustand des Motors folgt auf die Pumpendrehzahlregelung direkt einwirken, d. h. die Pumpenregelung ist nicht nur alleine von dem Temperatursollwert abhängig. Die Erkennung des Lastzustandes kann einem Drehmomentsensor oder der Regeleinheit für den Motor entnommen werden. Es sind nun verschiedene Regelalgorithmen denkbar. So kann die drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpe 7 mit einer bestimmten konstanten Drehzahl betrieben werden und die Regelung greift nur dann ein, wenn die Motortemperatur den vorgegebenen maximalen Temperaturwert überschreitet. Es wird dann nachgeregelt, d. h. die Fördermenge erhöht.The cooler can be supported by a fan 15 . In the present case, the motor 1 has a temperature sensor 20 as a means for determining the temperature. Of course, several temperature sensors can also be positioned at different locations on the engine or in the coolant line, for example in the direction away from the engine. A temperature signal, which represents the current engine temperature, is fed to a control device 24 via the signal line 22 . Of course, it is possible, for example, in the case of a plurality of temperature sensors, to supply the control device 24 with a multiplicity of temperature signals and to determine the actual temperature value, which serves as a reference variable in the present control circuit, by averaging over a multiplicity of temperature signals. A maximum temperature value for the motor is stored in the control device 24 itself as a setpoint for the control circuit. It is possible that this maximum temperature setpoint is a single value for all operating states of the engine. Likewise, a value that follows the load state of the motor can act directly on the pump speed control, ie the pump control is not solely dependent on the temperature setpoint. The detection of the load state can be found in a torque sensor or the control unit for the motor. Various control algorithms are now conceivable. The speed-controlled coolant pump 7 can thus be operated at a certain constant speed and the control only intervenes when the engine temperature exceeds the predetermined maximum temperature value. It is then readjusted, ie the delivery rate is increased.
In einer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, mittels der drehzahlgeregelten Pumpe die Kühlmittelmenge, die durch den Motor gefördert wird, immer gerade so zu bemessen, daß der Motor an der maximal zulässigen Kühlmitteltemperatur gefahren wird, d. h. die Kühlmittelpumpe wird in ihrer Drehzahl sowohl bei Abweichungen zu höheren wie auch zu niedrigeren Temperaturen, als der vorgegebenen Solltemperatur mittels der Regelvorrichtung 24 geregelt. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, daß im Kühlkreislauf immer nur genau die Fördermenge um läuft, die zur Erreichung der Motorsollwert-Temperatur erforderlich ist. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kühlmittelpumpe 7 drehzahlgeregelt ist, das bedeutet, ihre Fördermenge von der Drehzahl mit der sie umläuft, direkt abhängt.In a further development of the invention it can be provided that the quantity of coolant which is conveyed by the engine is always measured by means of the speed-controlled pump so that the engine is run at the maximum permissible coolant temperature, ie the speed of the coolant pump is both in the event of deviations to higher and lower temperatures than the predetermined target temperature controlled by the control device 24 . In this way it is ensured that the cooling circuit always only runs around the amount required to achieve the engine setpoint temperature. For this purpose, it is particularly advantageous if the coolant pump 7 is speed-controlled, which means that its delivery rate is directly dependent on the speed at which it rotates.
Durch die in Fig. 1 dargestellte am Wasserkreislauf angeordnete Regelvorrichtung gemäß der Erfindung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, ist sichergestellt, daß die Fördermenge sowohl im Bypassbetrieb, d. h. wenn die Kühlmittelflüssigkeit durch Umschaltung des Umschaltventiles 11 im Bypass 26 am Retarder 13 vorbeigeleitet wird wie auch im Fall der Zuschaltung des Retarders 13 stets ausreichend ist, um eine genügende Motorkühlleistung zur Verfügung zu stellen. Als Vorteil gegenüber dem bislang verwendeten Kühlmittelpumpen kann aber ein erhebliches Einsparpotential genutzt werden, da bei abgeschaltetem Retarder die Fördermenge der Wasserpumpe 7 wesentlich niedriger ausfällt, wodurch eine Kraftstoffeinsparung erzielt werden kann. By in Fig. 1 arranged on the water circulation regulation device shown according to the invention operating with the inventive method, it is ensured that the flow both in the bypass mode, that is, when the coolant fluid is bypassed by switching the change-over valve 11 in the bypass 26 on the retarder 13 as even when the retarder 13 is switched on, it is always sufficient to provide sufficient engine cooling capacity. As an advantage over the coolant pumps used up to now, however, a considerable saving potential can be used, since when the retarder is switched off, the delivery rate of the water pump 7 turns out to be significantly lower, as a result of which fuel savings can be achieved.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei in dem Kühlkreislauf neben der drehzahlgeregelten Pumpe 7 im Kühlkreislauf eine weitere Pumpe 30 vorgesehen ist. Die Pumpe 30 ist in dieser Ausführungsform vor dem Schaltventil 11 für den Bypass 26 angeordnet. Für gleiche Aggregate wie in Fig. 1 werden in Fig. 2 wiederum gleiche Bezugszeichen gewählt.In FIG. 2, a further embodiment of the invention is shown, it is provided in the cooling circuit in addition to the speed-controlled pump 7 in the cooling cycle, a further pump 30. In this embodiment, the pump 30 is arranged upstream of the switching valve 11 for the bypass 26 . For the same units as in Fig. 1, the same reference numerals are again chosen in Fig. 2.
Der Vorteil der Ausbildung gemäß Fig. 2 ist darin zu sehen, daß die drehzahlgeregelte Pumpe 7, die von der Regelvorrichtung 24 in Abhängigkeit der über den Sensor 20 aufgenommenen Motortemperatur geregelt wird, in ihrer Fördermenge sehr gering ausgelegt werden kann, da im Kühlkreislauf eine weitere Pumpe 30 vorgesehen ist, die in vorliegendem Ausführungsbeispiel fahrgeschwindigkeitsabhängig betrieben wird und für eine Grundfördermenge im Kühlkreislauf sorgt. Die Pumpe 30 ist so dimensioniert, daß sie bei nicht betriebenem Retarder, d. h. in dem Zustand in dem das Kühlmittel am Retarder durch die Bypassleitung 26 vorbei gelenkt wird, ausreichend ist, um die für die Motorkühlung benötigte Pumpleistung zur Verfügung zu stellen. Wird nunmehr Kühlmittel als Arbeitsmedium durch den Retarder 13 geleitet und dieses durch den im Betrieb befindlichen Retarder weiter mit Wärme belastet, so reicht die Fördermenge der Pumpe 30 nicht mehr aus, um die maximale, zulässige Motortemperatur einzuhalten. In diesem Fall wird die Regelung ansprechen und die Regelvorrichtung die drehzahlgeregelte Pumpe 7 in Betrieb setzen, die dann genau mit einer solchen Drehzahl betrieben wird, daß eine zusätzliche Fördermenge zur Verfügung gestellt wird, um eine unzulässige Erwärmung des Motors zu verhindern. Die Regelvorrichtung arbeitet wiederum wie bei Fig. 1 beschrieben, d. h. bei Abweichungen von einem vorgegebenen Motortemperatur-Sollwert wird die Drehzahl der Pumpe 7 solange entsprechend eingestellt, bis diese vorgegebene Sollwert-Motortemperatur erreicht ist. Wie oben gesagt, erlaubt es die Regelung, den Kühlmittelkreislauf immer gerade so zu fahren, daß sich der Motor nahe an der maximal zulässigen Temperatur befindet. Dies hat, wie bereits oben aufgezeigt, eine erhebliche Kraftstoffeinsparung zur Folge.The advantage of the design according to FIG. 2 can be seen in the fact that the speed-controlled pump 7 , which is regulated by the control device 24 as a function of the engine temperature recorded via the sensor 20 , can be designed to be very small in terms of its delivery rate, since another is present in the cooling circuit Pump 30 is provided, which in the present exemplary embodiment is operated as a function of driving speed and provides a basic delivery rate in the cooling circuit. The pump 30 is dimensioned such that when the retarder is not operated, ie in the state in which the coolant is directed past the retarder through the bypass line 26 , it is sufficient to provide the pump power required for the engine cooling. If coolant is now passed through the retarder 13 as the working medium and this is further loaded with heat by the retarder in operation, the delivery rate of the pump 30 is no longer sufficient to maintain the maximum, permissible engine temperature. In this case, the control will respond and the control device will put the speed-controlled pump 7 into operation, which will then be operated at precisely such a speed that an additional delivery quantity will be made available in order to prevent an inadmissible heating of the motor. The control device in turn works as described in FIG. 1, ie in the event of deviations from a predetermined engine temperature setpoint, the speed of the pump 7 is adjusted accordingly until this predetermined setpoint engine temperature is reached. As mentioned above, the control allows the coolant circuit to always run just so that the engine is close to the maximum permissible temperature. As already shown above, this results in considerable fuel savings.
In einer in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform werden wiederum für gleiche Aggregate dieselben Bezugsziffern wie schon in Fig. 1 und 2 verwendet. Nunmehr ist die weitere Pumpe 30 hinter dem Umschaltventil 11 unmittelbar vor dem Retarder 13 angeordnet. Die Grundlast zur Kühlmittelförderung übernimmt jetzt die drehzahlgeregelte Pumpe 7. Sie wird wiederum in Abhängigkeit von der Motortemperatur mittels der Regelvorrichtung 24 angesteuert und zwar derart, daß in Abhängigkeit vom vorgegebenen Sollwert und der Abweichung des Istwertes hiervon die drehzahlgeregelte Pumpe angesteuert wird. Die drehzahlgeregelte Pumpe kann in ihrer Fördermenge sehr gering ausgelegt werden, da sie nur die im Kühlmittelskreislauf ohne zugeschalteten Retarder anfallende Wärme abtransportieren muß. Wird nun der Retarder zugeschaltet, so wird auch die weitere Pumpe 30 zugeschaltet und die zur Kühlung erforderliche höhere Fördermenge hierdurch zur Verfügung gestellt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird also in dieser Ausführungsform die zusätzliche Kühlmittelmenge, die zur Reduktion der Wärmebelastung, die durch Zuschaltung des Retarders entsteht, von der weiteren Kühlmittelpumpe 30 gefördert.In a third embodiment shown in FIG. 3, the same reference numbers as in FIGS . 1 and 2 are again used for the same units. Now the further pump 30 is arranged behind the changeover valve 11 immediately before the retarder 13 . The speed-controlled pump 7 now takes over the basic load for the coolant delivery. It is in turn controlled as a function of the engine temperature by means of the control device 24, specifically in such a way that the speed-controlled pump is controlled as a function of the predetermined target value and the deviation of the actual value. The speed-controlled pump can be designed to be very low in terms of its delivery rate, since it only has to remove the heat generated in the coolant circuit without the retarder being switched on. If the retarder is now switched on, the additional pump 30 is also switched on and the higher delivery rate required for cooling is thereby made available. In contrast to the embodiment according to FIG. 2, in this embodiment the additional coolant quantity, which is used to reduce the heat load which arises from the activation of the retarder, is conveyed by the further coolant pump 30 .
Sowohl gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 wie auch nach Fig. 3 kann die Regelvorrichtung zusätzlich über eine Signalleitung 32 mit dem Umschaltventil 11 verbunden sein, um hierüber ein Zustandssignal zugeführt zu bekommen, das Auskunft darüber gibt, ob das Kühlmittel durch den Retarder oder über den Bypass an diesem vorbeigeleitet wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist es dann beispielsweise möglich, die Regelung mittels der Regelvorrichtung 24 nur dann zu aktivieren, wenn auf der Signalleitung 32 ein Zustandssignal anliegt, das angibt, das Kühlmittel durch den Retarder geleitet wird und dort als Arbeitsmedium dient. Both in the embodiment according to FIG. 2 and also according to FIG. 3, the control device can additionally be connected to the changeover valve 11 via a signal line 32 in order to receive a status signal, which provides information about whether the coolant is through the retarder or via the bypass is bypassed. In the embodiment according to FIG. 2, it is then possible, for example, to activate the control by means of the control device 24 only when a status signal is present on the signal line 32 , which indicates that the coolant is passed through the retarder and serves there as the working medium.
Der Antrieb der drehzahlgeregelten Pumpen 7 kann mittels eines Elektromotores, der wiederum an den elektrischen Stromkreis des Fahrzeuges angeschlossen ist, betrieben werden. Die Ansteuerung der hierfür beispielsweise in Frage kommenden Elektromotoren sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik, siehe hierzu beispielsweise "Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Auflage, 1995, Seiten V18-V51" bekannt.The drive of the speed-controlled pumps 7 can be operated by means of an electric motor, which in turn is connected to the electrical circuit of the vehicle. The control of the electric motors that are suitable for this purpose, for example, are known to the person skilled in the art from the prior art, see, for example, “Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18th edition, 1995, pages V18-V51”.
Selbstverständlich können neben dem Ausführungsbeispiel mit den dargestellten zwei Kühlmittelpumpen mehrere Kühlmittelpumpen vorgesehen sein, wovon eine oder mehrere drehzahlgeregelte Kühlmittelpumpen sind.Of course, in addition to the embodiment with the shown two coolant pumps provided several coolant pumps be one of which are one or more speed-controlled coolant pumps.
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