EP0688942B1 - Kühlvorrichtung für einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Kühlvorrichtung für einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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EP0688942B1
EP0688942B1 EP95107227A EP95107227A EP0688942B1 EP 0688942 B1 EP0688942 B1 EP 0688942B1 EP 95107227 A EP95107227 A EP 95107227A EP 95107227 A EP95107227 A EP 95107227A EP 0688942 B1 EP0688942 B1 EP 0688942B1
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EP
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temperature
coolant
combustion engine
internal combustion
distance
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EP95107227A
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Reinhard Mader
Norbert Dr. Deussen
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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    • F01P2025/66—Vehicle speed

Definitions

  • the invention relates to a cooling device for a liquid-cooled internal combustion engine of a motor vehicle with one to the supply and return line of the Cooling circuit of the internal combustion engine connected Radiator, which either has a closable fill opening has or with a surge tank with a closable fill opening and with a temperature controlled thermostatic valve, through which the coolant is wholly or partially either passed through the cooler or through a Short-circuit line between the supply and return lines is guided past the radiator, the thermostatic valve is electrically heated to the coolant temperature in the Cooling circuit of the internal combustion engine compared to one to limit the unheated low value or decrease.
  • a cooling device of the type mentioned is in the not yet published German patent application P 43 24 178.
  • This cooler is the temperature-controlled thermostatic valve is designed in such a way that the coolant temperature is without heating the expansion element of the thermostatic valve in warm-up mode and / or in mixed operation to an upper limit temperature settles.
  • this cooling device is one Control unit provided depending on the detected operating and / or environmental variables of the internal combustion engine Heating of the expansion element releases if necessary the operation of the cooling device from warm-up operation or from mixed operation of the upper working limit temperature towards mixed operation or cooling operation one versus the upper working limit temperature lower coolant temperature to relocate.
  • Expansion element of the thermostatic valve depending of detected operating and / or environmental variables of the internal combustion engine is used to control the heating of the expansion element
  • an electronic control unit required in the recorded farm and / or environmental parameters of the internal combustion engine in a suitable manner processed and to control the heating of the expansion element be used.
  • the upper working limit temperature is preferably the same the most economical operating temperature of the internal combustion engine and is slightly smaller than the maximum permissible operating temperature of the internal combustion engine.
  • the upper working limit temperature is preferably above 100 ° Celsius, especially at around 105 ° Celsius.
  • the maximum permissible operating temperature is the highest possible Temperature with which the internal combustion engine in normal operation be operated without problems over a longer period of time can. This means that even if the electrical fails Heating the expansion element damage the Internal combustion engine prevented. usually the maximum permissible operating temperature between 105 ° Celsius and 120 ° Celsius.
  • the expansion element is not heated electrically, there is only one opening cross-section to the radiator depending on the coolant temperature a.
  • This cross-section of the opening regulates the Coolant temperature to the defined upper working limit temperature.
  • the expansion element for example by selecting an appropriate material with temperature-dependent density and by a suitable constructive Design designed so that at the defined upper working limit temperature of the opening cross section of the cooler is not yet maximum, that is, no pure cooler operation is achieved. So is by additional Heating the expansion element one more Enlargement of the opening cross-section and thus one Relocation in the direction of the cooler operation possible.
  • a cooling device is also known from EP 0 184 196 B1 known to have a bypass return line from the the expansion tank under the filler opening Bypassing the thermostatic valve towards the connection of the return line contains on the internal combustion engine. For filling of the cooling system with coolant during the initial filling or when refilling the coolant filled through the filling opening. It distributed bypassing the bypass return line of the thermostatic valve in the cooling circuit of the internal combustion engine. The coolant flows from the internal combustion engine via the return line into the cooler.
  • EP 0 644 320 A1 (prior art according to Art. 54 (3) EPC) is a cooling device known, in which a forced energization of the thermostatic valve is made when the lid of the filler opening the cooler is removed. Thus, the Coolant at ambient pressure the boiling temperature do not reach. However, a specially provided electrically connected to the cover Switch required, usually with a cooling device is not present.
  • This object is achieved in that the distance traveled by the motor vehicle after the vehicle started Route compared with a border route is set such that when the Border route in normal driving the coolant temperature clearly in the cooling circuit of the internal combustion engine below the opening temperature of the de-energized thermostatic valve and thus remains below the boiling temperature, and that the thermostatic valve away from the vehicle start like this is supplied with current for a longer period than that covered after starting the vehicle Distance less than the border distance is.
  • the thermostatic valve during the entire warm-up and ventilation process is permanently energized.
  • the coolant temperature in the Cooling circuit of the internal combustion engine compared to one low value to the unheated state, namely on a value below the boiling point of the coolant is limited at ambient pressure. If now with increasing Heating of the coolant in the cooling circuit of the Internal combustion engine opens the thermostatic valve, then opens it already at a compared to the boiling temperature of the low temperature coolant. As a consequence, that this is now in the cooler or in its expansion tank coolants entering due to the low temperature is not ejected through the filling opening and thus eliminates the risk of scalding for the filling person is.
  • the distance traveled can be according to the subclaim 2 advantageous by integrating the Vehicle speed signal can be determined.
  • the border route depending on the Coolant temperature set at vehicle start is the border route depending on the Coolant temperature set at vehicle start. This means that the border route is set the longer the lower the coolant temperature when the vehicle is started is.
  • the cooling device for one shown in FIG Internal combustion engine 10 includes a radiator 11, which with an expansion tank 12 with a closable Filling opening 13 is fluidly connected. Between the Cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 and the expansion tank 12, a coolant pump 15 is provided, which a flow of coolant into with Arrows marked direction generated.
  • the coolant outlet the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 is with a temperature controlled thermostatic valve 16 connected. One leads from this thermostatic valve 16 Return line 17 to the inlet 18 of the cooler 11. From Outlet 19 of the cooler 11 leads a flow line 20 to the thermostatic valve 16. This is also a Short-circuit line 21 with an input 22 of the coolant pump 15 connected.
  • the cooling device essentially operates in three modes.
  • a first mode of operation the so-called Warm-up operation, especially after a cold start of the internal combustion engine 10 is the thermostatic valve 16, which for example is not shown in the figure Contains expansion element from the control unit 23 set so that the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 coming coolant flow over the Short-circuit line 21 and the coolant pump 15 to the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 becomes.
  • the cooling system operates in a second mode of operation in mixed operation, that is, that of the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 coming coolant runs partly through the cooler 11 and partly through the Short-circuit line 21 back to the cooling circuit 14 of the Internal combustion engine 10.
  • a third mode the cooling system in cooler mode, that is, the coming from the cooling circuit of the internal combustion engine 10
  • the coolant is essentially completely by the Radiator 11 through to the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 returned.
  • the cooling device can be operated by heating of the thermostatic valve 16, that is, for example by Heating the expansion element via an electrical Line 24 with appropriate control by the Control unit 23 is adjusted in the direction of cooler operation or completely switched to cooler operation.
  • the Control unit 23 which supplies the thermostatic valve 16 with electrical energy via line 24, receives other operating variables in addition to the coolant temperature of the internal combustion engine 10.
  • Air intake line of the internal combustion engine 10 is another Arranged in the figure not shown temperature sensor be, which detects the temperature of the intake air and passes on to the control unit 23.
  • Control unit 23 integrated in an electronic engine control.
  • the line 24 connected to the Output of the control unit 23 is connected to the thermostatic valve 16 depending on the coolant temperature and other operating parameters of the internal combustion engine electrically heated.
  • the possibility of electrical Heating the thermostatic valve 16 is according to the invention for quick and safe filling of the entire cooling system 11 used.
  • the cooling device is that of the motor vehicle distance covered after starting the vehicle with a Border route compared. This border route will fixed in such a way that when the Border route in normal driving the coolant temperature in the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 remains well below the boiling temperature.
  • Thermostatic valve 16 energized, with the result that Thermostatic valve 16 already at coolant temperatures well below the boiling point of the coolant the coolant flow of the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 passes through the cooler 11. It will achieved that the cooling liquid in the cooling circuit 14 of the internal combustion engine 10 does not have the Boiling temperature can rise at ambient pressure. As a result, this is now in the cooler 11 and in the expansion tank 12 coolant not open due to the lower temperature Filling opening 13 of the expansion tank 12 ejected , which increases the risk of scalding for the filling person is eliminated.
  • the time t is plotted on the abscissa and the distance s and the coolant temperature ⁇ KM are plotted on the ordinate.
  • the curve ⁇ KM shows a typical temperature profile of the coolant during normal driving of the motor vehicle.
  • Curve s shows the distance s covered as a function of time t. If, for example in the diagram in FIG. 2, the limit distance is set to the value s limit , then a coolant temperature of approximately 50 ° Celsius would be established in normal driving according to the characteristic curve line KM .
  • the cooling device that, on the one hand, when the cooler is filled, the coolant temperature always remains well below the boiling temperature and thus the filling can take place safely, and on the other hand, in normal driving operation in the warm-up phase of the internal combustion engine 10 in the cooling circuit 14, coolant temperatures are set above the boiling temperature , which results in a reduction in consumption during the warm-up phase of the internal combustion engine.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem an die Vor- und Rücklaufleitung des Kühlkreislaufes des Verbrennungsmotors angeschlossenen Kühler, der entweder selbst eine verschließbare Einfüllöffnung aufweist oder mit einem Ausgleichsbehälter mit einer verschließbaren Einfüllöffnung strömungsverbunden ist, und mit einem temperaturgesteuerten Thermostatventil, durch das das Kühlmittel ganz oder teilweise entweder durch den Kühler hindurchgeleitet oder durch eine Kurzschlußleitung zwischen der Vor- und Rücklaufleitung am Kühler vorbeigeführt wird, wobei das Thermostatventil elektrisch beheizbar ist, um die Kühlmitteltemperatur im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors auf einen im Vergleich zum unbeheizten Zustand niederen Wert zu begrenzen bzw. zu verringern.
Eine Kühlvorrichtung eingangs genannter Art ist in der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 43 24 178 beschrieben. Bei dieser Kühlvorrichtung ist das temperaturgesteuerte Thermostatventil derart ausgelegt, daß sich die Kühlmitteltemperatur ohne Beheizung des Dehnstoffelementes des Thermostatventils im Warmlaufbetrieb und/oder im Mischbetrieb auf eine obere Grenztemperatur einregelt. Bei dieser Kühlvorrichtung ist eine Steuereinheit vorgesehen, die abhängig von erfaßten Betriebs- und/oder Umweltgrößen des Verbrennungsmotors die Beheizung des Dehnstoffelementes bei Bedarf freigibt, um die Betriebsweise der Kühlvorrichtung vom Warmlaufbetrieb oder vom Mischbetrieb der oberen Arbeitsgrenztemperatur hin zum Mischbetrieb oder Kühlbetrieb einer gegenüber der oberen Arbeitsgrenztemperatur niedrigeren Kühlmitteltemperatur zu verlagern. Da bei dieser Kühlanlage das Dehnstoffelement des Thermostatventils in Abhängigkeit von erfaßten Betriebs- und/oder Umweltgrößen des Verbrennungsmotors erfolgt, ist zur Steuerung der Beheizung des Dehnstoffelements eine elektronische Steuereinheit erforderlich, in der die erfaßten Betriebs- und/oder Umweltgrößen des Verbrennungsmotors in geeigneter Weise verarbeitet und zur Steuerung der Beheizung des Dehnstoffelementes herangezogen werden.
Die obere Arbeitsgrenztemperatur ist vorzugsweise gleich der verbrauchsgünstigsten Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und ist geringfügig kleiner als die maximal zulässige Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors. Vorzugsweise liegt die obere Arbeitsgrenztemperatur über 100° Celsius, insbesondere bei circa 105° Celsius. Die maximal zulässige Betriebstemperatur ist die höchstmögliche Temperatur mit der der Verbrennungsmotor im Normalbetrieb über längere Zeit störungsfrei betrieben werden kann. Dadurch wird auch bei Ausfall der elektrischen Beheizung des Dehnstoffelements eine Beschädigung des Verbrennungsmotors verhindert. üblicherweise liegt die maximal zulässige Betriebstemperatur zwischen 105° Celsius und 120° Celsius.
Wird das Dehnstoffelement nicht elektrisch beheizt, stellt sich ein Öffnungsquerschnitt zum Kühler hin ausschließlich in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur ein. Dieser Öffnungsquerschnitt bewirkt ein Einregeln der Kühlmitteltemperatur auf die definierte obere Arbeitsgrenztemperatur. Dabei wird das Dehnstoffelement zum Beispiel durch Auswahl eines entsprechenden Materials mit temperaturabhängigen Dichte und durch eine geeignete konstruktive Ausgestaltung so ausgelegt, daß bei der definierten oberen Arbeitsgrenztemperatur der Öffnunqsquerschnitt des Kühlers noch nicht maximal ist, das heißt, kein reiner Kühlerbetrieb erreicht wird. So ist durch zusätzliches Beheizen des Dehnstoffelementes eine weitere Vergrößerung des öffnungsquerschnittes und damit eine Verlagerung in Richtung des Kühlerbetriebes hin möglich.
Aus der EP 0 184 196 B1 ist ferner eine Kühlvorrichtung bekannt, die eine Nebenstromrücklaufleitung von dem mit der Einfüllöffnung versehenen Ausgleichsbehälter unter Umgehung des Thermostatventils hin zum Anschluß der Rücklaufleitung an der Brennkraftmaschine enthält. Zum Befüllen des Kühlsystems mit Kühlmittel bei der Erstbefüllung oder bei der Wiederbefüllung wird das Kühlmittel durch die Einfüllöffnung eingefüllt. Es verteilt sich über die Nebenstromrücklaufleitung unter Umgehung des Thermostatventils im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors. Von dem Verbrennungsmotor aus strömt das Kühlmittel über die Rücklaufleitung in den Kühler. Da die Leitungsquerschnitte nach den Anforderungen im Betrieb des Kühlsystems ausgestaltet sind, ist der Befüllvorgang zeitraubend, da in der Regel die Nebenstromrücklaufleitung einen geringeren Durchmesser als die Vorlauf- und Rücklaufleitung aufweist und gleichzeitig das temperaturgesteuerte Thermostatventil das kalte Kühlmittel durch die Kurzschlußleitung und nicht durch den Kühler hindurch führt.
Um sicherzugehen, daß nach einer Befüllung kein größeres Luftnest im Kühlsystem bestehen bleibt, wird der Verbrennungsmotor bei geöffneter Einfüllöffnung im Leerlauf einige Zeit betrieben. Um die Verbrauchs- und Emissionsanforderungen des Verbrennungsmotors zu erfüllen, wird der Verbrennungsmotor in der Warmlaufphase und im Teillastbetrieb bei erhöhten Kühlmitteltemperaturen bis oberhalb der Siedetemperatur des Kühlmittels betrieben. Entsprechend dieser Kühlmitteltemperaturvorgaben ist die öffnungstemperatur des Thermostatventils ausgelegt. Wird nun nach dem Befüllen des Kühlsystems der Verbrennungsmotor bei geöffnetem Kühlsystem betrieben, so spricht das temperaturgesteuerte Thermostatventil nicht oder nur sehr gering an, wenn die bei Umgebungsdruck auftretende Siedetemperatur des Kühlmittels erreicht wird. Es kann also während des Befüllens des Kühlers im Leerlauf bei geöffneter Einfüllöffnung im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors eine Kühlmitteltemperatur auftreten, die oberhalb der Siedetemperatur liegt, da das Thermostatventil das Kühlmittel aufgrund der hohen Ansprechtemperatur des Thermostatventils im wesentlichen durch die Kurzschlußleitung zwischen der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung und nicht durch den Kühler leitet. Wenn bei geöffnetem Ausgleichsbehälter im Kühlsystem Kühlmitteltemperaturen oberhalb der Siedetemperatur bei Umgebungsdruck auftreten, dann wird beim Öffnen des Thermostatventils das heiße Kühlmittel - teilweise geysirartig - durch den Kühlervorlauf bzw. Ausgleichsbehältervorlauf und die Befüllöffnung ausgeworfen.
Weiterhin ist aus der EP 0 644 320 A1 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ eine Kühlvorrichtung bekannt, bei der eine Zwangsbestromung des Thermostatventils vorgenommen wird, wenn der Deckel der Einfüllöffnung des Kühlers abgenommen ist. Somit kann die Kühlflüssigkeit bei Umgebungsdruck die Siedetemperatur nicht erreichen. Dabei ist jedoch ein eigens dafür vorgesehener, mit dem Deckel wirkverbundener elektrischer Schalter erforderlich, der üblicherweise bei einer Kühlvorrichtung nicht vorhanden ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, während des Befüllens des Kühlsystemes und der sich daran anschließenden Ent-lüftungsphase des Kühlsystemes bei geöffneter Einfüllöffnung des Kühlers bzw. Ausgleichsbehälters sicherzustellen, daß die Entlüftung vor dem Erreichen der Siedetemperatur abgeschlossen wird bzw. daß das Thermostatventil vor dem Erreichen der Siedetemperatur öffnet und damit die Temperatur nicht weiter ansteigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vom Kraftfahrzeug nach dem Fahrzeugstart zurückgelegte Wegstrecke mit einer Grenzwegstrecke verglichen wird, die derart festgelegt ist, daß beim Zurücklegen der Grenzwegstrecke im üblichen Fahrbetrieb die Kühlmitteltemperatur im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors deutlich unter der Öffnungstemperatur des unbestromten Thermostatventils und damit unter der Siedetemperatur bleibt, und daß das Thermostatventil vom Fahrzeugstart weg so lange bestromt wird, als die nach dem Fahrzeugstart zurückgelegte Wegstrecke kleiner als die Grenzwegstrecke ist.
Da während der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors unmittelbar nach einem Befüllen des Kühlers, während der die Einfüllöffnung zur Entlüftung des Kühlsystems geöffnet bleibt, keine großen Wegstrecken zurückgelegt werden, wird durch die Erfindung erreicht, daß das Thermostatventil während des gesamten Warmlauf- und Entlüftungsvorganges permanent bestromt wird. Durch die Bestromung und damit elektrische Beheizung des Thermostatventils wird erreicht, daß die Kühlmitteltemperatur im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors auf einen im Vergleich zum unbeheizten Zustand niederen Wert, nämlich auf einen Wert unterhalb der Siedetemperatur des Kühlmittels bei Umgebungsdruck begrenzt wird. Wenn nun bei zunehmender Erwärmung des Kühlmittels im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors das Thermostatventil öffnet, dann öffnet es bereits bei einer im Vergleich zur Siedetemperatur des Kühlmittels niederer Temperatur. Dies hat zur Folge, daß das nunmehr in den Kühler bzw. in dessen Ausgleichsbehälter gelangende Kühlmittel aufgrund der niederen Temperatur nicht durch die Einfüllöffnung ausgeworfen wird und damit die Verbrühungsgefahr für die Befüllperson beseitigt ist.
Da das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal im Fahrzeug bereits vorliegt, kann die zurückgelegte Wegstrecke gemäß dem Unteranspruch 2 vorteilhaft durch Integration des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Grenzwegstrecke in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur beim Fahrzeugstart festgelegt. Dies bedeutet, daß die Grenzwegstrecke um so länger festgelegt wird, je niedriger die Kühlmitteltemperatur beim Fahrzeugstart ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung und
Figur 2
ein Wegstrecke-Zeit- bzw. Kühlmitteltemperatur-Zeit-Diagramm zur Verdeutlichung der Bestimmung der Grenzwegstrecke.
Die in Figur 1 dargestellte Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor 10 umfaßt einen Kühler 11, der mit einem Ausgleichsbehälter 12 mit einer verschließbaren Einfüllöffnung 13 strömungsverbunden ist. Zwischen dem Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 und dem Ausgleichsbehälter 12 ist eine Kühlmittelpumpe 15 vorgesehen, die eine Strömung des Kühlmittels in die mit Pfeilen gekennzeichnete Richtung erzeugt. Der Kühlmittelaustritt des Kühlkreislaufes 14 des Verbrennungsmotors 10 ist mit einem temperaturgesteuerten Thermostatventil 16 verbunden. Von diesem Thermostatventil 16 führt eine Rücklaufleitung 17 zum Eingang 18 des Kühlers 11. Vom Ausgang 19 des Kühlers 11 führt eine Vorlaufleitung 20 zum Thermostatventil 16. Dieses ist ferner über eine Kurzschlußleitung 21 mit einem Eingang 22 der Kühlmittelpumpe 15 verbunden.
Die Kühlvorrichtung arbeitet im wesentlichen in drei Betriebsweisen. In einer ersten Betriebsweise, dem sogenannten Warmlaufbetrieb, insbesondere nach dem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10, ist das Thermostatventil 16, das beispielsweise ein in der Figur nicht dargestelltes Dehnstoffelement enthält, von der Steuereinheit 23 so eingestellt, daß die vom Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 kommende Kühlmittelströmung über die Kurzschlußleitung 21 und die Kühlmittelpumpe 15 zum Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 zurückgeführt wird. In einer zweiten Betriebsweise arbeitet die Kühlanlage im Mischbetrieb, das heißt, das vom Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 kommende Kühlmittel läuft teilweise durch den Kühler 11 und teilweise über die Kurzschlußleitung 21 zurück zum Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10. In einer dritten Betriebsweise arbeitet die Kühlanlage im Kühlerbetrieb, das heißt, das vom Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors 10 kommende Kühlmittel wird im wesentlichen vollständig durch den Kühler 11 hindurch zum Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 zurückgeführt.
Die Betriebsweise der Kühlvorrichtung kann durch Beheizen des Thermostatventils 16, das heißt, zum Beispiel durch Beheizen des Dehnstoffelementes über eine elektrische Leitung 24 bei entsprechender Ansteuerung durch das Steuergerät 23 in Richtung des Kühlerbetriebs verstellt bzw. vollständig auf Kühlerbetrieb umgeschaltet werden.
Damit verringert sich das Temperaturniveau des Kühlmittels, das durch den Temperatursensor 25 gemessen und über die Leitung 26 der Steuereinheit 23 zugeführt wird, gegenüber dem bei einer Betriebsweise ohne Beheizung des Thermostatventils 16 erreichten Temperaturniveau. Das Steuergerät 23, das die Versorgung des Thermostatventils 16 mit elektrischer Energie über die Leitung 24 vornimmt, erhält neben der Kühlmitteltemperatur noch weitere Betriebsgrößen des Verbrennungsmotors 10. Beispielsweise kann im in der Figur nicht dargestellten Sammler der Luftansaugleitung des Verbrennungsmotors 10 ein weiterer in der Figur nicht dargestellter Temperatursensor angeordnet sein, der die Temperatur der Ansaugluft erfaßt und an das Steuergerät 23 weitergibt. Vorzugsweise ist das Steuergerät 23 in einer elektronischen Motorsteuerung integriert.
Üblicherweise wird also über die Leitung 24, die mit dem Ausgang des Steuergeräts 23 verbunden ist, das Thermostatventil 16 in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur und anderen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine elektrisch beheizt. Die Möglichkeit der elektrischen Beheizung des Thermostatventils 16 wird erfindungsgemäß zur schnellen und sicheren Befüllung des gesamten Kühlsystems 11 genutzt. Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung wird dazu die vom Kraftfahrzeug nach dem Fahrzeugstart zurückgelegte Wegstrecke mit einer Grenzwegstrecke verglichen. Diese Grenzwegstrecke wird dabei derart festgelegt, daß bei Zurücklegen der Grenzwegstrecke im üblichen Fahrbetrieb die Kühlmitteltemperatur im Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 deutlich unter der Siedetemperatur bleibt. Während des Zurücklegens der gesamten Grenzwegstrecke bleibt das Thermostatventil 16 bestromt, mit der Folge, daß das Thermostatventil 16 schon bei Kühlmitteltemperaturen deutlich unterhalb der Siedetemperatur des Kühlmittels die Kühlmittel strömung des Kühlkreislaufes 14 des Verbrennungsmotors 10 über den Kühler 11 leitet. Es wird dadurch erreicht, daß sich die Kühl flüssigkeit im Kühlkreislauf 14 des Verbrennungsmotors 10 nicht über die Siedetemperatur bei Umgebungsdruck hinaus erwärmen kann. Dies hat zur Folge, daß das nunmehr in den Kühler 11 sowie in dessen Ausgleichsbehälter 12 gelangende Kühlmittel aufgrund der niedrigeren Temperatur nicht durch die geöffnete Einfüllöffnung 13 des Ausgleichsbehälters 12 ausgeworfen wird, wodurch die Verbrühungsgefahr für die Befüllperson beseitigt ist.
In dem Diagramm von Figur 2 ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate einmal die Wegstrecke s und zudem die Kühlmitteltemperatur ϑKM aufgetragen. In diesem Diagramm zeigt die Kurve ϑKM einen typischen Temperaturverlauf des Kühlmittels beim üblichen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges. Die Kurve s zeigt die dabei zurückgelegte Wegstrecke s in Abhängigkeit von der Zeit t. Wird beispielsweise bei dem Diagramm in Figur 2 die Grenzwegstrecke auf den Wert sgrenz festgelegt, dann würde sich im normalen Fahrbetrieb gemäß der Kennlinie ϑKM eine Kühlmitteltemperatur von circa 50° Celsius einstellen. Damit wird durch die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung erreicht, daß einerseits beim Befüllen des Kühlers die Kühlmitteltemperatur stets deutlich unter der Siedetemperatur bleibt und damit die Befüllung gefahrlos erfolgen kann und daß sich andererseits im normalen Fahrbetrieb in der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 10 im Kühlkreislauf 14 Kühlmitteltemperaturen oberhalb der Siedetemperatur einstellen, was eine Verbrauchsreduzierung in der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors zur Folge hat.

Claims (3)

  1. Kühlvorrichtung für einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem an die Vor- und Rücklaufleitung des Kühlkreislaufes des Verbrennungsmotors angeschlossenen Kühler, der entweder selbst eine verschließbare Einfüllöffnung aufweist oder mit einem Ausgleichsbehälter mit einer verschließbaren Einfüllöffnung strömungsverbunden ist, und mit einem temperaturgesteuerten Thermostatventil, durch das das Kühlmittel ganz oder teilweise entweder durch den Kühler hindurchgeleitet oder durch eine Kurzschlußleitung zwischen der Vor- und Rücklaufleitung am Kühler vorbeigeführt wird, wobei das Thermostatventil elektrisch beheizbar ist, um die Kühlmitteltemperatur im Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors auf einen im Vergleich zum unbeheizten Zustand niedereren Wert zu begrenzen bzw. zu verringern, wobei die vom Kraftfahrzeug nach dem Fahrzeugstart zurückgelegte Wegstrecke (s) mit einer Grenzwegstrecke (sgrenz) verglichen wird, die derart festgelegt ist, daß beim Zurücklegen der Grenzwegstrecke (sgrenz) im üblichen Fahrbetrieb die Kühlmitteltemperatur ϑKM im Kühlkreislauf (14) des Verbrennungsmotors (10) deutlich unter der Öffnungstemperatur des unbestromten Thermostatventils und damit unter der Siedetemperatur auch bei Umgebungsdruck bei geöffneter Einfüllöffnung des Kühlers bleibt und daß das Thermostatventil (16) vom Fahrzeugstart weg so lange bestromt wird, als die nach dem Fahrzeugstart zurückgelegte Wegstrecke (s) kleiner als die Grenzwegstrecke (sgrenz) ist.
  2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgelegte Wegstrecke (s) durch Integration des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals bestimmt wird.
  3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwegstrecke (sgrenz) in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur (ϑKM) beim Fahrzeugstart festgelegt wird.
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