EP1282762A1 - Cooling system for vehicles - Google Patents

Cooling system for vehicles

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Publication number
EP1282762A1
EP1282762A1 EP01940414A EP01940414A EP1282762A1 EP 1282762 A1 EP1282762 A1 EP 1282762A1 EP 01940414 A EP01940414 A EP 01940414A EP 01940414 A EP01940414 A EP 01940414A EP 1282762 A1 EP1282762 A1 EP 1282762A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant
cooling system
flap
combustion engine
internal combustion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01940414A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Altvater
Andreas Hölscher
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP1282762A1 publication Critical patent/EP1282762A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
    • F16H57/0413—Controlled cooling or heating of lubricant; Temperature control therefor
    • 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
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • 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
    • F01P7/164—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed
    • 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
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    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
    • F01P2025/40—Oil temperature
    • 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
    • F01P2060/04—Lubricant cooler
    • F01P2060/045—Lubricant cooler for transmissions
    • 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
    • F01P2060/06—Retarder
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a cooling system for vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Today's cooling systems for vehicles are equipped as standard with a coolant pump, which is coupled to the speed of a prime mover, usually an internal combustion engine, by a constant ratio. Furthermore, a heat exchanger designed as a cooler is provided, through which the coolant is conveyed and which is supplied with cooling air by a speed-controlled fan.
  • a bypass line is provided parallel to the cooler, through which at least part of the coolant flow is conducted by means of a thermostat at a low coolant temperature. As soon as the optimal operating temperature is reached, the fan starts or its speed is regulated according to the amount of heat.
  • One or more temperature sensors record the temperatures at various points on the internal combustion engine or the coolant line. They are connected to a control device via signal lines.
  • a bypass line is provided parallel to the cooler, at the branch of which a three / two-way valve is arranged. This 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.
  • the valve In an operating phase with high heat dissipation, the valve partially or largely controls the cooling flow to the cooler.
  • the valve can be designed as an expansion control valve or as an electrical or pneumatic continuously regulating valve.
  • the cooling system further comprises a retarder, the working medium of which is the coolant.
  • the retarder can be either a primary retarder, the speed of which is dependent on the speed of the internal combustion engine, or a secondary retarder, the speed of which is dependent on the driving speed. It is also possible that the coolant is not the working medium of the retarder at the same time, but is only passed through a heat exchanger which is from the Operating fluid flows through the retarder, and from there absorbs the heat that is generated in the retarder during braking.
  • a fan for a cooling system of a motor vehicle is known.
  • the internal combustion engine drives the fan via a belt drive with different transmission ratios.
  • the assigned pulleys each have a clutch, whereby both the different transmission ratios are established and the fan wheel can be switched off.
  • the invention is based on the object
  • the speed of the coolant pump is regulated so that it increases with the power of the internal combustion engine, the speed of the fan being the speed the coolant pump follows.
  • the fan only starts at a lower limit speed of the coolant pump and reaches its maximum speed when the coolant pump has already reached its maximum speed for a while.
  • the speed control of the coolant pump ensures that the power consumption of the coolant pump increases with the power of the internal combustion engine and is therefore relatively low in the part-load range of the internal combustion engine. This results in a relatively good overall efficiency of the vehicle drive. Furthermore, the internal combustion engine quickly reaches its optimal operating temperature due to the lower cooling when starting.
  • the fan is started and also regulated depending on suitable parameters of the drive train, e.g. performance or temperature.
  • suitable parameters of the drive train e.g. performance or temperature.
  • the maximum cooling capacity of the cooling system is reached. This capacity must be sufficient to keep the temperatures of the internal combustion engine below the permissible maximum values, even under unfavorable conditions.
  • a simple bypass line with a thermostatic valve can be omitted in simple cooling systems.
  • a control valve in the form of a pressure control valve is arranged between a branching off of the heating line and the radiator inlet.
  • switched coolant line opens. This pressure depends on the volume flow or the speed of the coolant pump.
  • the vehicle heater forms a second coolant circuit. This coolant circuit is switched on via a control valve, specifically with a low volume flow of the coolant pump before the coolant circuit is switched on via the cooler.
  • gearboxes for motor vehicles which often include an integrated retarder, and in automatic gearboxes
  • the cooling devices of the internal combustion engine can also be used for the transmission and the retarder. This is particularly advantageous in retarder operation, since the heat accumulation in the internal combustion engine is low at this time and the power of the coolant pump and the fan can be used to brake the vehicle.
  • the gearbox heat exchanger can be arranged upstream or downstream of the coolant pump and / or upstream or downstream of the internal combustion engine.
  • bypass line parallel to the cooler and to the internal combustion engine in the cooling system according to the invention.
  • the bypass line is used above all when the internal combustion engine is started to achieve the optimum temperature of the internal combustion engine as quickly as possible in a small coolant circuit.
  • a control valve is arranged at the branch point of the bypass line, which is designed as a coolant flow distributor and with a low coolant flow and correspondingly low pressure in the coolant line Internal combustion engine opens the bypass and closes the radiator inlet.
  • the coolant flow distributor is expediently designed as a flap valve, the flap of which can be pivoted about an axis of rotation and is loaded by a spring in such a way that it closes the coolant inlet completely or almost completely when the coolant flow is below a limit volume flow, so that the remaining coolant flow through the bypass line flows. Above the limit volume flow, the coolant flow exerts such pressure on the flap that the spring force is exceeded and the flap continuously releases the radiator inlet with increasing volume flow.
  • a bimetal spring or bimetal elements can exert additional forces on the flap in the opening or closing direction.
  • the magnet which can be designed as a permanent magnet or electromagnet, is arranged in such a way that the flap returns to the rest position without a volume flow, but is maintained at a volume flow that occurs when the internal combustion engine is idling. If an electromagnet is used, it can be switched by any control electronics based on relevant control parameters or by an integrated thermal switch depending on the coolant temperature.
  • the bimetallic spring additionally loads the flap in the direction of the first spring, in such a way that its force increases as the coolant temperature and coolant flow decrease.
  • bimetallic elements are attached to the edges of the flap, so that the edges bulge differently depending on the coolant temperature and thus generate desired additional forces in the opening or closing direction in the coolant flow.
  • the flap can have a wing which is directed against the direction of flow of the coolant and which forms an angle with the flap.
  • the wing is also a bimetal, so that the angle between the flap and the wing changes depending on the temperature, in particular increases at high temperatures and a large coolant flow, so that the coolant flow exerts a large force on the flap when it is Radiator inlet opens and the bypass line closes.
  • the flap is divided transversely to the axis of rotation, wherein different active elements can act on the flap parts.
  • Springs, magnets and bimetals come into consideration as active elements, which can differ in size, force and control characteristics.
  • the division of the flap, which is expediently asymmetrical, and the selection of the active elements allow great flexibility in the control characteristic over a wide temperature range.
  • the cooling system according to the invention is not limited to flap valves. Other types of control valves are also applicable.
  • the combination of a flap valve with a control slide is proposed, in which the flap controls the cooler inlet and the slide controls the bypass line.
  • the flap and the slide are coupled to each other by a handlebar, so that an adjustment of the flap causes a corresponding displacement of the slide.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a cooling system according to the invention
  • FIG. 2 shows a variant of FIG. 1 with a transmission and transmission heat exchanger
  • Fig. 10 shows a flap valve according to Fig. 9, in which a
  • FIG. 11 is a flap valve with a wing pointing counter to the direction of flow
  • FIGS. 12 and 13 different positions of the flap valve according to FIG. 11, FIG. 14 a flap valve in combination with a slide for a bypass line, and FIG. 15 a 14, but with the bypass line closed.
  • the cooling system 1 shown in FIG. 1 has an internal combustion engine 2, which is connected via a coolant line 25 to a cooler inlet 13 of a heat exchanger designed as a cooler 3.
  • the coolant of the internal combustion engine 2 is conveyed by a speed-controlled coolant pump 6 and returns to the internal combustion engine 2 via a cooler return 14.
  • Arrows 37 indicate the direction of flow of the coolant.
  • the cooler 3 is flowed through and cooled by an air flow 4, which is generated by a fan, also not shown, which is also speed-controlled.
  • the essential temperatures upstream of the internal combustion engine 2 are recorded by a temperature sensor 10, while the corresponding temperatures of the coolant after the internal combustion engine 2 are recorded by a temperature sensor 9.
  • the temperature sensors 9 and 10 are connected via signal lines (not shown in more detail) to a central control unit or to control elements which are integrated in the coolant pump 6 or the fan or corresponding actuators.
  • the cooling circuit of the cooling system 1 is divided by a heating line 12, which branches off from the coolant line 25 at a branch point 11 and connects the coolant line 25 to the cooler return 14.
  • a heat exchanger designed as a vehicle heater 5 is provided in the heating line 12.
  • a control valve 8 controls the flow through the vehicle heater 5 in accordance with specifications that are set manually or via the control unit.
  • a pressure-dependent control valve 7 is arranged, which opens more when the pressure in the coolant line 25 due to the increasing Delivery flow of the speed-controlled coolant pump 6 increases.
  • the coolant flow of the coolant pump 6 increases with its speed, which in turn is controlled as a function of the temperatures that are detected by the sensors 9 and 10. If the temperature of the internal combustion engine 2 exceeds the optimum temperature, although the speed control of the coolant pump 6 reaches the maximum speed, the fan is started and the optimum temperature is guaranteed by the speed control of the air flow 4.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that a transmission heat exchanger 16 is provided in the cooling system 1 for a transmission 15.
  • a gear pump 17 conveys the gear oil via oil lines 19 from the gear 15 to the heat exchanger 16 and back.
  • Temperature sensors 18 and 24 detect the transmission oil temperature at the outlet of the transmission 15 or at the entrance of the heat exchanger 16 and in the oil sump of the transmission 15. If the temperatures of the transmission oil exceed predetermined limit values, the coolant flow in the cooling system 1 is increased by the amount of heat occurring in the transmission heat exchanger 16 to be able to dissipate a larger temperature gradient faster.
  • the transmission heat exchanger 16 can be switched on in the flow direction of the coolant upstream of the coolant pump 6 or afterwards in the cooling circuit. Furthermore, as shown in FIG. 2, it can be arranged in front of the internal combustion engine 2 or, as shown in the embodiment according to FIG. 3, after the internal combustion engine 2.
  • a bypass line 21 is provided, which is arranged parallel to the cooler 3 and the internal combustion engine 2.
  • a control valve in the form of a coolant flow distributor 20 is arranged in the coolant line 25. This distributes the coolant flow depending on its size to the bypass line 21 or to the cooler inlet 13.
  • the coolant pump 6 increases the coolant flow due to increasing temperatures of the coolant by increasing its speed, the coolant flow increases and with it the Coolant pressure in the coolant line 25 on. This acts directly or indirectly on the actuator in the form of a flap 26 of the coolant flow distributor 20. It is also possible for the flow through the coolant line 25 to be detected by means of a flow sensor which supplies a signal for an actuator of the coolant flow distributor 20.
  • the coolant flow generated by the coolant pump 6 can be low.
  • a coolant flow can be dispensed with at times in order to shorten the heating-up time of the internal combustion engine 2.
  • the coolant pump 6 does not run or only runs at a low speed.
  • the fan is switched off.
  • the speed of the coolant pump 6 is increased and the coolant flow is increased as the temperature of the internal combustion engine 2 and / or the power increases.
  • the coolant flow is now also used to operate a vehicle heater 5. In the operating state in which the coolant pump 6 at low speed the fan is switched off or is also running at a low speed.
  • the temperature can be reduced at low outside temperatures
  • Coolant electricity are driven, since the amount of heat generated in this case occurs in addition to the heat transport via the coolant by convection of the heated surface of the internal combustion engine 2.
  • the vehicle heater 5 also carries, if it is switched on, for cooling the
  • the transmission heat exchanger 16 is switched on after the internal combustion engine 2 in the coolant circuit. If the transmission 15 has a retarder 22 (FIGS. 7 and 8), the maximum coolant flow is set in the retarder mode. If necessary, the coolant temperature can be regulated via the fan speed. The braking power of the retarder 22 is increased by the power consumption of the coolant pump 6 and the fan.
  • the coolant temperature may drop too much during operation of the retarder 22.
  • a partial coolant flow is therefore applied via a pressure control valve 23 the internal combustion engine 2 passed to the transmission heat exchanger 16.
  • the pressure control valve 23 opens as soon as a predetermined pressure is exceeded. Since the heat accumulation in the internal combustion engine 2 is low during the retarder operation, a temperature jump in the internal combustion engine 2 is reduced by this measure.
  • the gearbox heat exchanger 16 is arranged in the cooler return 14. Since coolant flow also requires coolant to flow through the transmission heat exchanger 16 in this arrangement, the coolant flow distributor 20 is designed in this case in such a way that a minimum coolant flow always flows through the cooler 3.
  • an electronic control In order to bring the temperature of the internal combustion engine 2 into the optimal temperature operating point, an electronic control can be provided.
  • the electronic control system records characteristic values of the drive train, the internal combustion engine 2 and the transmission 15 as well as the retarder 22 and uses these to determine the requirements for the coolant pump 6 and the fan.
  • the optimal control strategy can be determined with a transient cooling system calculation model.
  • FIG. 9 to 15 show exemplary embodiments of a coolant flow distributor 20 in the form of a flap valve.
  • a flap 26 is pivotally mounted about a central axis of rotation 27 in such a way that, in its first end position, it almost or completely closes the coolant inlet 13 while it releases the bypass line 21.
  • a spring 28 loads the flap 26 in the direction of the first end position (FIG. 9).
  • the flap 26 In a second end position (FIG. 10), the flap 26 largely releases the cooler inlet 13 while closing the bypass line 21. This is brought about by the fact that the coolant flow in the direction of arrow 37 loads the flap 26 more strongly in the direction of the second end position with increasing volume. If the coolant flow decreases, the spring 28 moves the flap 26 back in the direction of the first end position.
  • the control characteristic of the flap 26 can be influenced by other active elements in addition to the characteristic of the spring 28, e.g. by magnets 29 in the form of a permanent magnet and / or electromagnet as well as by bimetallic springs 30 and bimetallic elements 36.
  • the magnet 29 are arranged in such a way that they flap 26 up to a coolant flow which corresponds to the idle operation of the internal combustion engine 2 in the Hold the first end position, whereby the electromagnet can be switched on / off by control electronics or by temperature switches.
  • the bimetallic spring 30 acts in the direction of the spring 28. Its influence on the flap 26 decreases with increasing temperature, so that the flap 26 increasingly releases the cooler inlet 13 with increasing temperature of the coolant.
  • the flap 26 has 35 bimetallic elements 36 at its edges, which bend more or less according to the temperature against the direction of flow 37 of the coolant and thus form a variable, temperature-dependent flow resistance .
  • the arrangement of a wing 31, which is arranged on the upstream side of the flap 26 and is directed counter to the flow direction 37 of the coolant and expediently consists of bimetal, has a similar purpose. It causes the coolant flow to be sufficiently large
  • a flap 32 is arranged pivotably about an axis of rotation 27 which lies on the edge of the flap 32.
  • the flap 32 controls the cooler inlet 13 and is brought into a first end position by the spring 28, in which the cooler inlet 13 is closed.
  • At the flap 32 is by means of a handlebar 33
  • the flap 32 With increasing coolant flow in the direction of arrow 37, the flap 32 opens and pulls the slide 34 via the link 33 into a second end position in which the cooler inlet 13 is open and the bypass line 21 is closed (FIG. 15).
  • the above-described active elements 29, 30, 36 can be provided on the flap 32 in addition to the spring 28.
  • the coolant flow distributor 20 in the form of a flap valve is suitable for both circular and rectangular line cross sections.
  • the flaps 26 and 32 can be divided transversely to the axis of rotation 27. The subdivision enables good control characteristics to be achieved over a wide temperature range. In this case, differently designed active elements 28, 30 and 36 can be provided on the parts of the flaps 26 and 32.

Abstract

The invention relates to a cooling system (1) for vehicles with an internal combustion engine (2) and a transmission (15). Said cooling system (1) has at least one fan, a coolant pump (6), which is regulated according to a temperature measured in at least one location in the cooling system (1), a heat exchanger (3, 5, 16), a coolant distribution device (7, 8, 20) and several coolant circuits. According to the invention, the rotational speed of the coolant pump (6) increases with the output of the internal combustion engine (2) and the rotational speed of the fan follows the rotational speed of the coolant pump (6) only starting at a lower limit rotational speed of said coolant pump (6) and only reaching its maximum rotational speed when the coolant pump (6) has already been at its maximum rotational speed for a while.

Description

Kühlsystem für Fahrzeuge Cooling system for vehicles
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a cooling system for vehicles according to the preamble of claim 1.
Die heutigen Kühlsysteme für Fahrzeuge sind standardmäßig mit einer Kühlmittelpumpe ausgestattet, die durch eine konstante Übersetzung mit der Drehzahl einer Antriebs- maschine, in der Regel einer Brennkraftmaschine, gekoppelt ist. Ferner ist ein als Kühler ausgebildeter Wärmetauscher vorgesehen, durch den das Kühlmittel gefördert wird und der von einem drehzahlgeregelten Lüfter mit Kühlluft beaufschlagt wird. Um beim Start möglichst schnell eine optimale Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zu erreichen, ist parallel zum Kühler eine Bypassleitung vorgesehen, durch die mittels eines Thermostaten bei niedriger Kühlmitteltemperatur zumindest ein Teil des Kühlmittelstroms geleitet wird. Sobald die optimale Betriebstemperatur erreicht wird, startet der Lüfter bzw. wird seine Drehzahl entsprechend dem Wärmeanfall geregelt.Today's cooling systems for vehicles are equipped as standard with a coolant pump, which is coupled to the speed of a prime mover, usually an internal combustion engine, by a constant ratio. Furthermore, a heat exchanger designed as a cooler is provided, through which the coolant is conveyed and which is supplied with cooling air by a speed-controlled fan. In order to achieve an optimal operating temperature of the internal combustion engine as quickly as possible at the start, a bypass line is provided parallel to the cooler, through which at least part of the coolant flow is conducted by means of a thermostat at a low coolant temperature. As soon as the optimal operating temperature is reached, the fan starts or its speed is regulated according to the amount of heat.
Da das gesamte Kühlsystem für die maximale auftretende Wärmemenge ausgelegt sein muss, ist es für den Teillastbe- reich, in dem Fahrzeugantriebe in der Regel arbeiten, überdimensioniert. Durch die hohe Kühlleistung wird der Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeugantriebs vor allem in diesem Betriebsbereich verschlechtert. Außerdem ist das Ansprechverhalten von Thermostatventilen, insbesondere von Dehnstoff- ventilen, relativ träge. Daher müssen die Sollwerttemperaturen deutlich unter den maximal zulässigen Temperaturen eingestellt werden, um Schäden an den Aggregaten zu vermeiden. Aus der DE 196 41 558 AI ist ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem die Drehzahl einer Kühlmittelpumpe in Abhängigkeit von einer Temperatur der Brennkraftmaschine derart eingestellt wird, dass ein vorbestimmter maximaler Temperaturwert nicht überschritten wird. Ein Elektromotor kann die Kühlmittelpumpe antreiben, der an dem elektrischen Stromkreis des Fahrzeugs angeschlossen ist. Es können auch mehrere Kühlmittelpumpen vorgesehen sein, von denen eine oder mehrere drehzahlgeregelt sind.Since the entire cooling system has to be designed for the maximum amount of heat that can occur, it is oversized for the part-load range in which vehicle drives generally work. Due to the high cooling capacity, the overall efficiency of the vehicle drive is impaired, especially in this operating area. In addition, the response behavior of thermostatic valves, especially expansion valve, is relatively sluggish. The setpoint temperatures must therefore be set significantly below the maximum permissible temperatures in order to avoid damage to the units. From DE 196 41 558 AI a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle is known, in which the speed of a coolant pump is set as a function of a temperature of the internal combustion engine in such a way that a predetermined maximum temperature value is not exceeded. An electric motor can drive the coolant pump, which is connected to the electrical circuit of the vehicle. Several coolant pumps can also be provided, one or more of which are speed-controlled.
Ein oder mehrere Temperatursensoren erfassen die Temperaturen an verschiedenen Stellen der Brennkraftmaschine oder auch der Kühlmittelleitung. Sie sind über Signallei- tungen mit einer Regelvorrichtung verbunden. Parallel zum Kühler ist eine Bypassleitung vorgesehen, an deren Abzweigung ein Drei/Zweiwegeventil angeordnet ist. Dieses hat die Funktion, den Kühlmittelstrom so zu steuern, dass er entweder durch den Kühler oder aber durch die Bypassleitung am Kühler vorbei geführt werden kann. In einer Betriebsphase mit hoher Wärmeabfuhr steuert das Ventil den Kühlstrom teilweise oder größtenteils zum Kühler. Das Ventil kann als Dehnstoffregelventil oder als elektrisches oder pneumatisches stetig regelndes Ventil ausgeführt sein.One or more temperature sensors record the temperatures at various points on the internal combustion engine or the coolant line. They are connected to a control device via signal lines. A bypass line is provided parallel to the cooler, at the branch of which a three / two-way valve is arranged. This 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. In an operating phase with high heat dissipation, the valve partially or largely controls the cooling flow to the cooler. The valve can be designed as an expansion control valve or as an electrical or pneumatic continuously regulating valve.
Das Kühlsystem umfasst ferner einen Retarder, dessen Arbeitsmedium das Kühlmittel ist. Der Retarder kann sowohl ein Primärretarder sein, dessen Drehzahl abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ist, oder ein Sekundärre- tarder, dessen Drehzahl abhängig von der Fahrgeschwindigkeit ist. Dabei ist es auch möglich, dass das Kühlmittel nicht zugleich Arbeitsmittel des Retarders ist, sondern lediglich durch einen Wärmetauscher geleitet wird, der vom Betriebsmittel des Retarder durchströmt wird, und von dort die Wärme aufnimmt, die im Bremsbetrieb im Retarder erzeugt wird.The cooling system further comprises a retarder, the working medium of which is the coolant. The retarder can be either a primary retarder, the speed of which is dependent on the speed of the internal combustion engine, or a secondary retarder, the speed of which is dependent on the driving speed. It is also possible that the coolant is not the working medium of the retarder at the same time, but is only passed through a heat exchanger which is from the Operating fluid flows through the retarder, and from there absorbs the heat that is generated in the retarder during braking.
Aus der DE 198 21 100 AI ist ein Lüfter für ein Kühlsystems eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Brennkraftmaschine treibt über einen Riementrieb mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen den Lüfter an. Dazu besitzen die zugeordneten Riemenscheiben jeweils eine Schaltkupplung, wodurch sowohl die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse hergestellt werden als auch das Lüfterrad abgeschaltet werden kann.From DE 198 21 100 AI a fan for a cooling system of a motor vehicle is known. The internal combustion engine drives the fan via a belt drive with different transmission ratios. For this purpose, the assigned pulleys each have a clutch, whereby both the different transmission ratios are established and the fan wheel can be switched off.
Es ist ferner aus der DE 195 33 642 AI bekannt, zur Regelung des Lüfters eine Flüssigkeitsreibungskupplung vorzusehen. Solche so genannten Visko-Kupplungen besitzen grundsätzlich ein großes Hystereseverhalten und eine recht lange Kaltstartphase auf Grund der entsprechend hohen Viskosität der Flüssigkeit.It is also known from DE 195 33 642 AI to provide a fluid friction clutch for regulating the fan. Such so-called viscous couplings generally have a large hysteresis behavior and a rather long cold start phase due to the correspondingly high viscosity of the fluid.
Schließlich ist aus der DE 196 28 742 AI ein Lüfter bekannt, bei dem die Drehzahl durch ein hydrostatisches Getriebe geregelt wird.Finally, from DE 196 28 742 AI a fan is known in which the speed is controlled by a hydrostatic transmission.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch dasThe invention is based on the object
Kühlsystem bedingte Wirkungsgradverluste zu verringern. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Reduce cooling system-related efficiency losses. It is solved according to the invention by the features of claim 1. Further refinements result from the subclaims.
Nach der Erfindung ist die Drehzahl der Kühlmittelpumpe so geregelt, dass sie mit der Leistung der Brennkraftmaschine zunimmt, wobei die Drehzahl des Lüfters der Drehzahl der Kühlmittelpumpe folgt. Der Lüfter startet jedoch erst bei einer unteren Grenzdrehzahl der Kühlmittelpumpe und erreicht seine maximale Drehzahl, wenn die Kühlmittelpumpe ihre maximale Drehzahl bereits eine Weile erreicht hat.According to the invention, the speed of the coolant pump is regulated so that it increases with the power of the internal combustion engine, the speed of the fan being the speed the coolant pump follows. However, the fan only starts at a lower limit speed of the coolant pump and reaches its maximum speed when the coolant pump has already reached its maximum speed for a while.
Durch die Drehzahlregelung der Kühlmittelpumpe erreicht man, dass die Leistungsaufnahme der Kühlmittelpumpe mit der Leistung der Brennkraftmaschine zunimmt und damit im Teillastbereich der Brennkraftmaschine relativ gering ist. Dadurch ergibt sich ein relativ guter Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeugantriebs. Ferner erreicht die Brennkraftmaschine auf Grund der geringeren Kühlung beim Start sehr schnell ihre optimale Betriebstemperatur.The speed control of the coolant pump ensures that the power consumption of the coolant pump increases with the power of the internal combustion engine and is therefore relatively low in the part-load range of the internal combustion engine. This results in a relatively good overall efficiency of the vehicle drive. Furthermore, the internal combustion engine quickly reaches its optimal operating temperature due to the lower cooling when starting.
Reicht die Steigerung des Kühlmittelstroms nicht mehr aus, eine optimale Temperatur der Brennkraftmaschine zu halten, und wird diese überschritten, wird der Lüfter gestartet und ebenfalls in Abhängigkeit von geeigneten Parametern des Antriebsstrangs geregelt, z.B. der Leistung bzw. der Temperatur. Wenn die Kühlmittelpumpe und der Lüfter ihre maximalen Drehzahlen erreicht haben, ist die maximale Kühlkapazität des Kühlsystems erreicht. Diese Kapazität muss ausreichen, selbst bei ungünstigen Bedingungen die Temperaturen der Brennkraftmaschine unter den zulässigen Höchstwerten zu halten.If the increase in the coolant flow is no longer sufficient to maintain an optimal temperature of the internal combustion engine, and if this is exceeded, the fan is started and also regulated depending on suitable parameters of the drive train, e.g. performance or temperature. When the coolant pump and fan have reached their maximum speeds, the maximum cooling capacity of the cooling system is reached. This capacity must be sufficient to keep the temperatures of the internal combustion engine below the permissible maximum values, even under unfavorable conditions.
Bei einfachen Kühlsystemen kann eine sonst übliche Bypassleitung mit einem Thermostatventil entfallen. Um eine Fahrzeugheizung in einer parallel zum Kühler geschalteten Heizleitung mit einem ausreichenden Druck betreiben zu können, ist zwischen einer Abzweigung der Heizleitung und dem Kühlerzulauf ein Steuerventil in Form eines Druckregelventils angeordnet, das in Abhängigkeit vom Druck in der vor- geschalteten Kühlmittelleitung öffnet. Dieser Druck ist abhängig vom Volumenstrom bzw. der Drehzahl der Kühlmittelpumpe. Die Fahrzeugheizung bildet einen zweiten Kühlmittelkreislauf. Dieser Kühlmittelkreislauf wird über ein Steuer- ventil zugeschaltet, und zwar bei einem geringen Volumenstrom der Kühlmittelpumpe bevor der Kühlmittelkreislauf über den Kühler zugeschaltet wird.A simple bypass line with a thermostatic valve can be omitted in simple cooling systems. In order to be able to operate a vehicle heater with sufficient pressure in a heating line connected in parallel to the radiator, a control valve in the form of a pressure control valve is arranged between a branching off of the heating line and the radiator inlet. switched coolant line opens. This pressure depends on the volume flow or the speed of the coolant pump. The vehicle heater forms a second coolant circuit. This coolant circuit is switched on via a control valve, specifically with a low volume flow of the coolant pump before the coolant circuit is switched on via the cooler.
Bei Hochleistungsgetrieben für Kraftfahrzeuge, die häufig einen integrierten Retarder umfassen, und bei Automatgetrieben ist es zweckmäßig, das Getriebeöl zu kühlen und einen Wärmeaustausch über einen Getriebewärmetauscher zum Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine vorzusehen. Dadurch können die Kühleinrichtungen der Brennkraftmaschine auch für das Getriebe und den Retarder genutzt werden. Dies ist insbesondere im Retarderbetrieb vorteilhaft, da zu dieser Zeit der Wärmeanfall in der Brennkraftmaschine gering ist und die Leistung der Kühlmittelpumpe und des Lüfters zum Abbremsen des Fahrzeugs genutzt werden können. Dabei kann der Getriebewärmetauscher in Strömungsrichtung vor oder hinter der Kühlmittelpumpe und/oder vor oder nach der Brennkraftmaschine angeordnet sein.In high-performance gearboxes for motor vehicles, which often include an integrated retarder, and in automatic gearboxes, it is expedient to cool the gear oil and to provide heat exchange via a gearbox heat exchanger to the cooling circuit of the internal combustion engine. As a result, the cooling devices of the internal combustion engine can also be used for the transmission and the retarder. This is particularly advantageous in retarder operation, since the heat accumulation in the internal combustion engine is low at this time and the power of the coolant pump and the fan can be used to brake the vehicle. The gearbox heat exchanger can be arranged upstream or downstream of the coolant pump and / or upstream or downstream of the internal combustion engine.
Es ist ferner zweckmäßig, bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem eine übliche Bypassleitung parallel zum Kühler und zur Brennkraftmaschine vorzusehen. Die Bypassleitung dient vor allem beim Start der Brennkraftmaschine dazu, in einem kleinen Kühlmittelkreislauf möglichst schnell die optimale Temperatur der Brennkraftmaschine zu erreichen. Erfindungsgemäß ist an der Abzweigstelle der Bypassleitung ein Steuerventil angeordnet, das als Kühlmittelstromverteiler ausgebildet ist und bei geringem Kühlmittelstrom und entsprechend geringem Druck in der Kühlmittelleitung der Brennkraftmaschine den Bypass öffnet und den Kühlerzulauf schließt.It is also expedient to provide a customary bypass line parallel to the cooler and to the internal combustion engine in the cooling system according to the invention. The bypass line is used above all when the internal combustion engine is started to achieve the optimum temperature of the internal combustion engine as quickly as possible in a small coolant circuit. According to the invention, a control valve is arranged at the branch point of the bypass line, which is designed as a coolant flow distributor and with a low coolant flow and correspondingly low pressure in the coolant line Internal combustion engine opens the bypass and closes the radiator inlet.
Der Kühlmittelstromverteiler ist zweckmäßigerweise als Klappenventil ausgebildet, dessen Klappe um eine Drehachse schwenkbar und durch eine Feder so belastet ist, dass sie den Kühlerzulauf ganz oder nahezu ganz schließt, wenn der Kühlmittelstrom unterhalb eines Grenzvolumenstroms liegt, so dass der restliche Kühlmittelstrom durch die Bypasslei- tung strömt. Oberhalb des Grenzvolumenstroms übt der Kühlmittelstrom einen solchen Druck auf die Klappe aus, dass die Federkraft überschritten wird und die Klappe den Kühlerzulauf mit steigendem Volumenstrom stetig weiter freigibt.The coolant flow distributor is expediently designed as a flap valve, the flap of which can be pivoted about an axis of rotation and is loaded by a spring in such a way that it closes the coolant inlet completely or almost completely when the coolant flow is below a limit volume flow, so that the remaining coolant flow through the bypass line flows. Above the limit volume flow, the coolant flow exerts such pressure on the flap that the spring force is exceeded and the flap continuously releases the radiator inlet with increasing volume flow.
Neben der Feder können weitere Wirkelemente in Form von Magneten, einer Bimetallfeder oder Bimetallelementen Zusatzkräfte auf die Klappe in Öffnungs- oder Schließrichtung ausüben. Der Magnet, der als Permanentmagnet oder Elektromagnet ausgebildet sein kann, ist so angeordnet, dass die Klappe ohne Volumenstrom in die Ruheposition zurückgeht, jedoch bei einem Volumenstrom gehalten wird, wie er sich bei Leerlauf der Brennkraftmaschine einstellt. Wird ein Elektromagnet eingesetzt, kann dieser von einer Steuer- elektronik beliebig von relevanten Steuerparametern oder von einem integrierten Thermoschalter in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur geschaltet werden.In addition to the spring, other active elements in the form of magnets, a bimetal spring or bimetal elements can exert additional forces on the flap in the opening or closing direction. The magnet, which can be designed as a permanent magnet or electromagnet, is arranged in such a way that the flap returns to the rest position without a volume flow, but is maintained at a volume flow that occurs when the internal combustion engine is idling. If an electromagnet is used, it can be switched by any control electronics based on relevant control parameters or by an integrated thermal switch depending on the coolant temperature.
Die Bimetallfeder belastet die Klappe zusätzlich in Richtung der ersten Feder, und zwar so, dass ihre Kraft mit abnehmender Kühlmitteltemperatur und verringertem Kühlmittelstrom zunimmt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an den Rändern der Klappe Bimetallelemente angebracht, so dass sich die Ränder in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur unterschiedlich aufwölben und somit im Kühlmittelstrom gewünschte Zusatzkräfte in Öffnungs- oder Schließrichtung erzeugen.The bimetallic spring additionally loads the flap in the direction of the first spring, in such a way that its force increases as the coolant temperature and coolant flow decrease. According to a further embodiment of the invention, bimetallic elements are attached to the edges of the flap, so that the edges bulge differently depending on the coolant temperature and thus generate desired additional forces in the opening or closing direction in the coolant flow.
Zusätzlich kann die Klappe einen Flügel aufweisen, der entgegen der Strömungsrichtung des Kühlmittels gerichtet ist und der einen Winkel mit der Klappe einschließt. Vor- teilerhafterweise ist der Flügel ebenfalls ein Bimetall, so dass sich der Winkel zwischen der Klappe und dem Flügel temperaturabhängig ändert, insbesondere bei hohen Temperaturen und großem Kühlmittelstrom zunimmt, so dass der Kühl- mittelstrom eine große Kraft auf die Klappe ausübt, wenn sie den Kühlerzulauf öffnet und die Bypassleitung schließt.In addition, the flap can have a wing which is directed against the direction of flow of the coolant and which forms an angle with the flap. Advantageously, the wing is also a bimetal, so that the angle between the flap and the wing changes depending on the temperature, in particular increases at high temperatures and a large coolant flow, so that the coolant flow exerts a large force on the flap when it is Radiator inlet opens and the bypass line closes.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Klappe quer zur Drehachse geteilt, wobei auf die Klappenteile unterschiedliche Wirkelemente einwirken können. Als Wirkelemente kommen Federn, Magnete und Bimetalle in Frage, die sich in Größe, Kraft und Regelcharakteristik unterscheiden können. Die Aufteilung der Klappe, die zweckmäßigerweise asymmetrisch ist, und die Auswahl der Wirkelemente ermöglichen eine große Flexibilität der Steuerungs- Charakteristik über einen weiten Temperaturbereich.According to a further embodiment of the invention, the flap is divided transversely to the axis of rotation, wherein different active elements can act on the flap parts. Springs, magnets and bimetals come into consideration as active elements, which can differ in size, force and control characteristics. The division of the flap, which is expediently asymmetrical, and the selection of the active elements allow great flexibility in the control characteristic over a wide temperature range.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem ist nicht beschränkt auf Klappenventile. Es sind auch andere Arten von Steuerventilen anwendbar. Gemäß einer Ausgestaltung wird die Kom- bination eines Klappenventils mit einem Steuerschieber vorgeschlagen, bei dem die Klappe den Kühlerzulauf und der Schieber die Bypassleitung steuert. Die Klappe und der Schieber sind durch einen Lenker miteinander gekoppelt, so dass eine Verstellung der Klappe eine entsprechende Verschiebung des Schiebers bewirkt.The cooling system according to the invention is not limited to flap valves. Other types of control valves are also applicable. According to one embodiment, the combination of a flap valve with a control slide is proposed, in which the flap controls the cooler inlet and the slide controls the bypass line. The flap and the slide are coupled to each other by a handlebar, so that an adjustment of the flap causes a corresponding displacement of the slide.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeich- nungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusam- menfassen. Es zeigen:Further advantages result from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Kühlsystems, Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1 mit einem Getriebe und Getriebewärmetauscher, Fig. 3 bis 8 Varianten zu Fig. 2,1 shows a schematic structure of a cooling system according to the invention, FIG. 2 shows a variant of FIG. 1 with a transmission and transmission heat exchanger, FIGS. 3 to 8 variants of FIG. 2,
Fig. 9 einen Kühlmittelstromverteiler als Klappen- ventil,9 shows a coolant flow distributor as a flap valve,
Fig. 10 ein Klappenventil nach Fig. 9, bei dem einFig. 10 shows a flap valve according to Fig. 9, in which a
KühlerZulauf vermehrt geöffnet ist, Fig. 11 ein Klappenventil mit einem entgegen der Strömungsrichtung weisenden Flügel, Fig. 12 und 13 verschiedene Stellungen des Klappenventils nach Fig. 11, Fig. 14 ein Klappenventil in Kombination mit einem Schieber für eine Bypassleitung und Fig. 15 eine Ausführung nach Fig. 14, jedoch mit geschlossener Bypassleitung. Das in Fig. 1 dargestellte Kühlsystem 1 besitzt eine Brennkraftmaschine 2, die über eine Kühlmittelleitung 25 mit einem Kühlerzulauf 13 eines als Kühler 3 ausgebildeten Wärmetauschers verbunden ist. Das Kühlmittel der Brenn- kraftmaschine 2 wird von einer drehzahlgeregelten Kühlmittelpumpe 6 gefördert und gelangt über einen Kühlerrücklauf 14 zur Brennkraftmaschine 2 zurück. Pfeile 37 geben die Strömungsrichtung des Kühlmittels an. Der Kühler 3 wird von einem Luftstrom 4 durchflössen und gekühlt, der von einem nicht näher dargestellten, ebenfalls drehzahlgeregelten Lüfter erzeugt wird.11 is a flap valve with a wing pointing counter to the direction of flow, FIGS. 12 and 13 different positions of the flap valve according to FIG. 11, FIG. 14 a flap valve in combination with a slide for a bypass line, and FIG. 15 a 14, but with the bypass line closed. The cooling system 1 shown in FIG. 1 has an internal combustion engine 2, which is connected via a coolant line 25 to a cooler inlet 13 of a heat exchanger designed as a cooler 3. The coolant of the internal combustion engine 2 is conveyed by a speed-controlled coolant pump 6 and returns to the internal combustion engine 2 via a cooler return 14. Arrows 37 indicate the direction of flow of the coolant. The cooler 3 is flowed through and cooled by an air flow 4, which is generated by a fan, also not shown, which is also speed-controlled.
Die wesentlichen Temperaturen vor der Brennkraftmaschine 2 werden von einem Temperatursensor 10 erfasst, wäh- rend die entsprechenden Temperaturen des Kühlmittels nach der Brennkraftmaschine 2 von einem Temperatursensor 9 erfasst werden. Die Temperatursensoren 9 und 10 sind über nicht näher dargestellte Signalleitungen mit einer zentralen Steuereinheit oder mit Steuerelementen verbunden, die in der Kühlmittelpumpe 6 oder dem Lüfter oder entsprechenden Stellgliedern integriert sind.The essential temperatures upstream of the internal combustion engine 2 are recorded by a temperature sensor 10, while the corresponding temperatures of the coolant after the internal combustion engine 2 are recorded by a temperature sensor 9. The temperature sensors 9 and 10 are connected via signal lines (not shown in more detail) to a central control unit or to control elements which are integrated in the coolant pump 6 or the fan or corresponding actuators.
Der Kühlkreislauf des Kühlsystems 1 ist durch eine Heizleitung 12 unterteilt, die an einer Abzweigstelle 11 von der Kühlmittelleitung 25 abzweigt und die Kühlmittelleitung 25 mit dem Kühlerrücklauf 14 verbindet. In der Heizleitung 12 ist ein als Fahrzeugheizung 5 ausgebildeter Wärmetauscher vorgesehen. Ein Steuerventil 8 steuert den Durchfluss durch die Fahrzeugheizung 5 entsprechend Vorga- ben, die manuell oder über die Steuereinheit eingestellt werden. In dem Kühlerzulauf 13 ist ein druckabhängiges Steuerventil 7 angeordnet, das vermehrt öffnet, wenn der Druck in der Kühlmittelleitung 25 auf Grund des zunehmenden Förderstroms der drehzahlgeregelten Kühlmittelpumpe 6 ansteigt. Der Kühlmittelstrom der Kühlmittelpumpe 6 nimmt mit ihrer Drehzahl zu, die ihrerseits in Abhängigkeit der Temperaturen gesteuert wird, die von den Sensoren 9 und 10 erfasst werden. Überschreitet die Temperatur der Brennkraftmaschine 2 die optimale Temperatur, obwohl die Drehzahlregelung der Kühlmittelpumpe 6 die maximale Drehzahl erreicht, wird der Lüfter gestartet und die optimale Temperatur durch die Drehzahlregelung des Luftstroms 4 gewähr- leistet.The cooling circuit of the cooling system 1 is divided by a heating line 12, which branches off from the coolant line 25 at a branch point 11 and connects the coolant line 25 to the cooler return 14. A heat exchanger designed as a vehicle heater 5 is provided in the heating line 12. A control valve 8 controls the flow through the vehicle heater 5 in accordance with specifications that are set manually or via the control unit. In the cooler inlet 13, a pressure-dependent control valve 7 is arranged, which opens more when the pressure in the coolant line 25 due to the increasing Delivery flow of the speed-controlled coolant pump 6 increases. The coolant flow of the coolant pump 6 increases with its speed, which in turn is controlled as a function of the temperatures that are detected by the sensors 9 and 10. If the temperature of the internal combustion engine 2 exceeds the optimum temperature, although the speed control of the coolant pump 6 reaches the maximum speed, the fan is started and the optimum temperature is guaranteed by the speed control of the air flow 4.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, dass für ein Getriebe 15 ein Getriebewärmetauscher 16 im Kühlsystem 1 vorgesehen ist. Eine Ge- triebepumpe 17 fördert das Getriebeöl über Ölleitungen 19 vom Getriebe 15 zum Wärmetauscher 16 und zurück. Temperatursensoren 18 und 24 erfassen die Getriebeöltemperatur am Ausgang des Getriebes 15 bzw. am Eingang des Wärmetauschers 16 und im Ölsumpf des Getriebes 15. Übersteigen die Temperaturen des Getriebeöls vorgegebene Grenzwerte, wird der Kühlmittelstrom im Kühlsystem 1 erhöht, um die anfallende Wärmemenge im Getriebewärmetauscher 16 durch ein größeres Temperaturgefälle schneller abführen zu können.The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that a transmission heat exchanger 16 is provided in the cooling system 1 for a transmission 15. A gear pump 17 conveys the gear oil via oil lines 19 from the gear 15 to the heat exchanger 16 and back. Temperature sensors 18 and 24 detect the transmission oil temperature at the outlet of the transmission 15 or at the entrance of the heat exchanger 16 and in the oil sump of the transmission 15. If the temperatures of the transmission oil exceed predetermined limit values, the coolant flow in the cooling system 1 is increased by the amount of heat occurring in the transmission heat exchanger 16 to be able to dissipate a larger temperature gradient faster.
Der Getriebewärmetauscher 16 kann in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor der Kühlmittelpumpe 6 oder danach in den Kühlkreis eingeschaltet sein. Ferner kann er wie in Fig. 2 gezeigt vor der Brennkraftmaschine 2 oder wie in der Ausführung nach Fig. 3 dargestellt nach der Brennkraftma- schine 2 angeordnet sein. Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist eine Bypassleitung 21 vorgesehen, die parallel zum Kühler 3 und zur Brennkraftmaschine 2 angeordnet ist. An der Abzweigstelle der Bypassleitung 21 ist in der Kühlmittelleitung 25 ein Steuerventil in Form eines Kühlmittelstromverteilers 20 angeordnet. Dieser verteilt den Kühlmittelstrom in Abhängigkeit von seiner Gr.öße auf die Bypassleitung 21 bzw. auf den Kühlerzulauf 13. Erhöht die Kühlmittelpumpe 6 auf Grund steigender Temperaturen des Kühlmittels den Kühlmittel- ström, indem sie ihre Drehzahl erhöht, steigt der Kühlmittelstrom und mit ihm der Kühlmitteldruck in der Kühlmittelleitung 25 an. Dieser wirkt mittelbar oder unmittelbar auf das Stellglied in Form einer Klappe 26 des Kühlmittelstromverteilers 20. Es ist auch möglich, dass der Durchfluss durch die Kühlmittelleitung 25 mittels eines Durchflusssensors erfasst wird, der ein Signal für einen Stellantrieb des Kühlmittelstromverteilers 20 liefert.The transmission heat exchanger 16 can be switched on in the flow direction of the coolant upstream of the coolant pump 6 or afterwards in the cooling circuit. Furthermore, as shown in FIG. 2, it can be arranged in front of the internal combustion engine 2 or, as shown in the embodiment according to FIG. 3, after the internal combustion engine 2. In the embodiment according to FIG. 4, a bypass line 21 is provided, which is arranged parallel to the cooler 3 and the internal combustion engine 2. At the branch point of the bypass line 21, a control valve in the form of a coolant flow distributor 20 is arranged in the coolant line 25. This distributes the coolant flow depending on its size to the bypass line 21 or to the cooler inlet 13. If the coolant pump 6 increases the coolant flow due to increasing temperatures of the coolant by increasing its speed, the coolant flow increases and with it the Coolant pressure in the coolant line 25 on. This acts directly or indirectly on the actuator in the form of a flap 26 of the coolant flow distributor 20. It is also possible for the flow through the coolant line 25 to be detected by means of a flow sensor which supplies a signal for an actuator of the coolant flow distributor 20.
Da im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine 2 nur eine geringe Wärmeleistung ins Kühlmittel übertragen wird, kann der von der Kühlmittelpumpe 6 erzeugte Kühlmittelstrom gering sein. Bei kalter Brennkraftmaschine 2 kann zeitweise auf einen Kühlmittelstrom verzichtet werden, um die Aufheizzeit der Brennkraftmaschine 2 zu verkürzen. In diesem Betriebspunkt läuft die Kühlmittelpumpe 6 nicht oder nur mit einer geringen Drehzahl. Der Lüfter ist abgeschaltet. Bei warmer Brennkraftmaschine 2 wird die Drehzahl der Kühlmittelpumpe 6 erhöht und der Kühlmittelstrom wird mit zunehmender Temperatur der Brennkraftmaschine 2 und/oder Lei- stung angehoben. Der Kühlmittelstrom wird nun auch genutzt, um eine Fahrzeugheizung 5 zu bedienen. In dem Betriebszustand, in dem die Kühlmittelpumpe 6 mit geringer Drehzahl läuft, ist der Lüfter abgeschaltet oder läuft ebenfalls mit einer geringen Drehzahl.Since only a low heat output is transferred into the coolant when the internal combustion engine 2 is idling, the coolant flow generated by the coolant pump 6 can be low. In the case of a cold internal combustion engine 2, a coolant flow can be dispensed with at times in order to shorten the heating-up time of the internal combustion engine 2. At this operating point, the coolant pump 6 does not run or only runs at a low speed. The fan is switched off. When the internal combustion engine 2 is warm, the speed of the coolant pump 6 is increased and the coolant flow is increased as the temperature of the internal combustion engine 2 and / or the power increases. The coolant flow is now also used to operate a vehicle heater 5. In the operating state in which the coolant pump 6 at low speed the fan is switched off or is also running at a low speed.
Auch im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 2 kann bei niedrigen Außentemperaturen mit einem verringertenEven in the part-load operation of the internal combustion engine 2, the temperature can be reduced at low outside temperatures
Kühlmittel Strom gefahren werden, da die anfallende Wärmemenge hierbei neben dem Wärmetransport über das Kühlmittel auch durch Konvektion der erwärmten Oberfläche der Brennkraftmaschine 2 geschieht. Ebenfalls trägt die Fahrzeughei- zung 5, sofern sie eingeschaltet ist, zur Kühlung derCoolant electricity are driven, since the amount of heat generated in this case occurs in addition to the heat transport via the coolant by convection of the heated surface of the internal combustion engine 2. The vehicle heater 5 also carries, if it is switched on, for cooling the
Brennkraftmaschine 2 bei. Mit steigenden Außentemperaturen und damit steigenden Kühlmitteltemperaturen wird der Kühlmittelstrom angehoben. Die Kühlmittelpumpe 6 und der Lüfter laufen mit geringer bis mittlerer Drehzahl.Internal combustion engine 2 at. The coolant flow is increased with increasing outside temperatures and thus increasing coolant temperatures. The coolant pump 6 and the fan run at low to medium speed.
Ähnliches gilt für den Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 2, jedoch bei einem höheren Drehzahlniveau der Kühlmittelpumpe 6 und des Lüfters.The same applies to the full-load operation of the internal combustion engine 2, but at a higher speed level of the coolant pump 6 and the fan.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist der Getriebewärmetauscher 16 nach der Brennkraftmaschine 2 in den Kühlmittelkreislauf eingeschaltet. Besitzt das Getriebe 15 einen Retarder 22 (Fig. 7 und 8), wird im Retarderbetrieb der maximale Kühlmittelstrom eingestellt. Über die Lüfterdreh- zahl kann die Kühlmitteltemperatur im Bedarfsfall geregelt werden. Die Bremsleistung des Retarders 22 wird dabei durch die Leistungsaufnahme der Kühlmittelpumpe 6 und des Lüfters erhöht.5, the transmission heat exchanger 16 is switched on after the internal combustion engine 2 in the coolant circuit. If the transmission 15 has a retarder 22 (FIGS. 7 and 8), the maximum coolant flow is set in the retarder mode. If necessary, the coolant temperature can be regulated via the fan speed. The braking power of the retarder 22 is increased by the power consumption of the coolant pump 6 and the fan.
Ist der Getriebewärmetauscher 16 nach der Brennkraftmaschine 2 angeordnet, so kann im Betrieb des Retarders 22 die Kühlmitteltemperatur zu stark sinken. Es wird daher über ein Drucksteuerventil 23 ein Teilkühlmittelstrom an der Brennkraftmaschine 2 vorbei zum Getriebewärmetauscher 16 geleitet. Das Drucksteuerventil 23 öffnet, sobald ein vorgegebener Druck überschritten wird. Da während des Retarderbetriebs der Wärmeanfall in der Brennkraftmaschine 2 gering ist, wird durch diese Maßnahme ein Temperatursprung in der Brennkraftmaschine 2 vermindert.If the gearbox heat exchanger 16 is arranged after the internal combustion engine 2, the coolant temperature may drop too much during operation of the retarder 22. A partial coolant flow is therefore applied via a pressure control valve 23 the internal combustion engine 2 passed to the transmission heat exchanger 16. The pressure control valve 23 opens as soon as a predetermined pressure is exceeded. Since the heat accumulation in the internal combustion engine 2 is low during the retarder operation, a temperature jump in the internal combustion engine 2 is reduced by this measure.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist der Getriebewärmetauscher 16 im Kühlerrücklauf 14 angeordnet. Da bei gerin- gern Kühlmittelstrom auch bei dieser Anordnung noch der Getriebewärmetauscher 16 mit Kühlmittel durchströmt werden muss, ist der Kühlmittelstromverteiler 20 in diesem Fall so ausgeführt, dass immer ein Mindestkühlmittelstrom durch den Kühler 3 fließt.6, the gearbox heat exchanger 16 is arranged in the cooler return 14. Since coolant flow also requires coolant to flow through the transmission heat exchanger 16 in this arrangement, the coolant flow distributor 20 is designed in this case in such a way that a minimum coolant flow always flows through the cooler 3.
Um die Temperatur der Brennkraftmaschine 2 in den optimalen Temperaturbetriebspunkt zu bringen, kann eine elektronische Steuerung vorgesehen werden. Die elektronische Steuerung nimmt dazu Kennwerte des Antriebsstrangs, der Brennkraftmaschine 2 und des Getriebes 15 sowie des Retarders 22 auf und ermittelt daraus die Anforderungen an die Kühlmittelpumpe 6 und den Lüfter. Die optimale Steuerungsstrategie kann mit einem instationären Kühlsystemrechenmodel bestimmt werden.In order to bring the temperature of the internal combustion engine 2 into the optimal temperature operating point, an electronic control can be provided. For this purpose, the electronic control system records characteristic values of the drive train, the internal combustion engine 2 and the transmission 15 as well as the retarder 22 and uses these to determine the requirements for the coolant pump 6 and the fan. The optimal control strategy can be determined with a transient cooling system calculation model.
Fig. 9 bis 15 zeigen Ausführungsbeispiele eines Kühlmittelstromverteilers 20 in Form eines Klappenventils. Bei den Ausführungen nach Fig. 9 bis 13 ist eine Klappe 26 um eine mittlere Drehachse 27 schwenkbar so gelagert, dass sie in ihrer ersten Endstellung den Kühlmittelzulauf 13 annähernd oder ganz verschließt, während sie die Bypassleitung 21 freigibt. Eine Feder 28 belastet die Klappe 26 in Richtung der ersten Endlage (Fig. 9) . In einer zweiten Endlage (Fig. 10) gibt die Klappe 26 den Kühlerzulauf 13 weit gehend frei, während sie die Bypassleitung 21 verschließt. Dies wird dadurch bewirkt, dass der Kühlmittelstrom in Pfeilrichtung 37 mit zunehmendem Volumen die Klappe 26 stärker in Richtung der zweiten Endstellung belastet. Verringert sich der Kühlmittelstrom, verstellt die Feder 28 die Klappe 26 in Richtung der ersten Endlage zurück.9 to 15 show exemplary embodiments of a coolant flow distributor 20 in the form of a flap valve. 9 to 13, a flap 26 is pivotally mounted about a central axis of rotation 27 in such a way that, in its first end position, it almost or completely closes the coolant inlet 13 while it releases the bypass line 21. A spring 28 loads the flap 26 in the direction of the first end position (FIG. 9). In a second end position (FIG. 10), the flap 26 largely releases the cooler inlet 13 while closing the bypass line 21. This is brought about by the fact that the coolant flow in the direction of arrow 37 loads the flap 26 more strongly in the direction of the second end position with increasing volume. If the coolant flow decreases, the spring 28 moves the flap 26 back in the direction of the first end position.
Die Steuercharakteristik der Klappe 26 kann außer durch die Charakteristik der Feder 28 durch weitere Wirkelemente beeinflusst werden, z.B. durch Magnete 29 in Form von einem Permanentmagneten und/oder Elektromagneten sowie durch Bimetallfedern 30 und Bimetallelemente 36. Die Magne- te 29, sind so angeordnet, dass sie die Klappe 26 bis zu einem Kühlmittelstrom, der dem Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine 2 entspricht, in der ersten Endlage halten, wobei der Elektromagnet durch eine Steuerelektronik oder durch Temperaturschalter ein-/ausgeschaltet werden kann.The control characteristic of the flap 26 can be influenced by other active elements in addition to the characteristic of the spring 28, e.g. by magnets 29 in the form of a permanent magnet and / or electromagnet as well as by bimetallic springs 30 and bimetallic elements 36. The magnet 29 are arranged in such a way that they flap 26 up to a coolant flow which corresponds to the idle operation of the internal combustion engine 2 in the Hold the first end position, whereby the electromagnet can be switched on / off by control electronics or by temperature switches.
Die Bimetallfeder 30 wirkt in Richtung der Feder 28. Ihr Einfluss auf die Klappe 26 nimmt mit zunehmender Temperatur ab, so dass die Klappe 26 mit zunehmender Temperatur des Kühlmittels den Kühlerzulauf 13 zunehmend freigibt. Um die Wirkung des Kühlmittelstroms auf die Klappe 26 in Abhängigkeit der Temperatur zu modifizieren, besitzt die Klappe 26 an ihren Rändern 35 Bimetallelemente 36, die sich entsprechend der Temperatur mehr oder weniger entgegen der Strömungsrichtung 37 des Kühlmittels aufbiegen und somit einen variablen, temperaturabhängigen Strömungswiderstand bilden. Einen ähnlichen Zweck verfolgt die Anordnung eines Flügels 31, der auf der Anströmseite der Klappe 26 angeordnet und entgegen der Strömungsrichtung 37 des Kühlmittels gerichtet ist und zweckmäßigerweise aus Bimetall besteht. Er bewirkt, dass der Kühlmittelstrom eine ausreichend großeThe bimetallic spring 30 acts in the direction of the spring 28. Its influence on the flap 26 decreases with increasing temperature, so that the flap 26 increasingly releases the cooler inlet 13 with increasing temperature of the coolant. In order to modify the effect of the coolant flow on the flap 26 as a function of the temperature, the flap 26 has 35 bimetallic elements 36 at its edges, which bend more or less according to the temperature against the direction of flow 37 of the coolant and thus form a variable, temperature-dependent flow resistance , The arrangement of a wing 31, which is arranged on the upstream side of the flap 26 and is directed counter to the flow direction 37 of the coolant and expediently consists of bimetal, has a similar purpose. It causes the coolant flow to be sufficiently large
Kraft auf die Klappe 26 ausübt, insbesondere wenn die Klappe 26 ihre zweite Endlage erreicht und fast der gesamte Kühlmittelstrom durch den Kühler 3 fließt. In diesem Zustand ist das Kühlmittel sehr warm, so dass sich auf Grund der Bimetalleigenschaft des Flügels 31 ein großer Winkel φ zwischen der Klappe 26 und dem Flügel 31 einstellt (Fig. 13) , wodurch die Wirkung des Kühlmittelstroms auf die Klappe 26 verstärkt wird.Exerts force on the flap 26, in particular when the flap 26 reaches its second end position and almost the entire coolant flow flows through the radiator 3. In this state, the coolant is very warm, so that due to the bimetallic property of the wing 31 there is a large angle φ between the flap 26 and the wing 31 (FIG. 13), which increases the effect of the coolant flow on the flap 26.
Bei der Ausführung nach Fig. 14 und 15 ist eine Klappe 32 schwenkbar um eine Drehachse 27 angeordnet, die am Rande der Klappe 32 liegt. Die Klappe 32 steuert den Kühlerzulauf 13 und wird durch die Feder 28 in eine erste Endlage gebracht, in der der Kühlerzulauf 13 geschlossen ist. An die Klappe 32 ist mittels eines Lenkers 33 einIn the embodiment according to FIGS. 14 and 15, a flap 32 is arranged pivotably about an axis of rotation 27 which lies on the edge of the flap 32. The flap 32 controls the cooler inlet 13 and is brought into a first end position by the spring 28, in which the cooler inlet 13 is closed. At the flap 32 is by means of a handlebar 33
Schieber 34 angelenkt, der in der ersten Endlage der Klappe 32 (Fig. 14) die Bypassleitung 21 freigibt.Articulated slide 34 which releases the bypass line 21 in the first end position of the flap 32 (FIG. 14).
Mit zunehmendem Kühlmittelstrom in Richtung des Pfeils 37 öffnet die Klappe 32 und zieht über den Lenker 33 den Schieber 34 bis in eine zweite Endlage, in der der Kühlerzulauf 13 geöffnet und die Bypassleitung 21 geschlossen ist (Fig. 15) . Auch in diesem Fall können auf die Klappe 32 zusätzlich zur Feder 28 die oben beschriebenen Wirke- lemente 29, 30, 36 vorgesehen werden. Der Kühlmittelstromverteiler 20 in Form eines Klappenventils ist sowohl für kreisförmige als auch für rechteckige Leitungsquerschnitte geeignet. Die Klappen 26 und 32 können quer zur Drehachse 27 geteilt sein. Durch die Unterteilung lässt sich eine gute Steuercharakteristik über einen großen Temperaturbereich erzielen. Dabei können an den Teilen der Klappen 26 und 32 unterschiedlich ausgebildete Wirkelemente 28, 30 und 36 vorgesehen werden. With increasing coolant flow in the direction of arrow 37, the flap 32 opens and pulls the slide 34 via the link 33 into a second end position in which the cooler inlet 13 is open and the bypass line 21 is closed (FIG. 15). In this case, too, the above-described active elements 29, 30, 36 can be provided on the flap 32 in addition to the spring 28. The coolant flow distributor 20 in the form of a flap valve is suitable for both circular and rectangular line cross sections. The flaps 26 and 32 can be divided transversely to the axis of rotation 27. The subdivision enables good control characteristics to be achieved over a wide temperature range. In this case, differently designed active elements 28, 30 and 36 can be provided on the parts of the flaps 26 and 32.
Bezugszeichenreference numeral
1 KühlSystem 28 Feder1 cooling system 28 spring
2 Brennkraftmaschine 29 Magnet2 internal combustion engine 29 magnet
3 Kühler 30 Bimetallfeder3 cooler 30 bimetal spring
4 Luftstrom 31 Flügel4 airflow 31 blades
5 Fahrzeugheizung 32 Klappe5 vehicle heating 32 flap
6 Kühlmittelpumpe 33 Lenker6 coolant pump 33 handlebar
7 Steuerventil 34 Schieber7 control valve 34 spool
8 Steuerventil 35 Rand8 control valve 35 edge
9 Temperatursensor 36 Bimetallelement9 Temperature sensor 36 bimetal element
10 Temperatursensor 37 Pfeil10 Temperature sensor 37 arrow
11 Abzweigstelle11 junction
12 Heizleitung φ Winkel12 heating cable φ angle
13 Kühlerzulauf13 Radiator inlet
14 Kühlerrücklauf14 Radiator return
15 Getriebe15 gears
16 Getriebewärmetauscher16 gearbox heat exchanger
17 Getriebepumpe17 gear pump
18 Temperatursensor18 temperature sensor
19 Ölleitung19 oil line
20 Kühlmittelstromverteiler20 coolant flow distributors
21 Bypassleitung21 bypass line
22 Retarder22 retarders
23 Drucksteuerventil23 pressure control valve
24 Temperatursensor24 temperature sensor
25 Kühlmittelleitung25 coolant line
26 Klappe26 flap
27 Drehachse 27 axis of rotation

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Kühlsystem (1) für Fahrzeuge mit einer Brennkraft- maschine (2) und einem Getriebe (15) , wobei das Kühlsystem (1) mindestens einen Lüfter, eine Kühlmittelpumpe (6), die in Abhängigkeit von einer an mindestens einer Stelle des Kühlsystems (1) gemessenen Temperatur geregelt wird, mindestens einen Wärmetauscher (3, 5, 16) , mindestens eine Kühlmittelsteuereinrichtung (7, 8, 20) und mehrere Kühlmittelkreisläufe aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe (6) mit der Leistung der Brennkraftmaschine (2) zunimmt und die Drehzahl des Lüfters der Drehzahl der Kühlmittelpumpe (6) folgt, indem der Lüfter erst bei einer unteren Grenzdrehzahl der Kühlmittelpumpe (6) startet und seine maximale Drehzahl erst erreicht, wenn die Kühlmittelpumpe (6) ihre maximale Drehzahl bereits eine Weile erreicht hat.1. Cooling system (1) for vehicles with an internal combustion engine (2) and a transmission (15), the cooling system (1) having at least one fan, a coolant pump (6) which is dependent on at least one point of the cooling system (1) measured temperature is controlled, at least one heat exchanger (3, 5, 16), at least one coolant control device (7, 8, 20) and several coolant circuits, characterized in that the speed of the coolant pump (6) with the power of the internal combustion engine (2) increases and the speed of the fan follows the speed of the coolant pump (6) in that the fan only starts at a lower limit speed of the coolant pump (6) and reaches its maximum speed only when the coolant pump (6) has already reached its maximum speed Has reached for a while.
2. Kühlsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass vor einem als Kühler (3) ausgebildeten Wärmetauscher ein Steuerventil (7) angeordnet ist, das in Abhängigkeit vom Druck in einer vorgeschalteten Kühlmittelleitung (25) öffnet.2. Cooling system (1) according to claim 1, characterized in that a control valve (7) is arranged in front of a heat exchanger designed as a cooler (3) and opens as a function of the pressure in an upstream coolant line (25).
3. Kühlsystem (1) nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in Strömungsrichtung vor oder hinter der Kühlmittelpumpe (6) und/oder der Brennkraftmaschine (2) ein Getriebewärmetauscher (16) angeordnet ist. 3. Cooling system (1) according to claim 2, characterized in that a transmission heat exchanger (16) is arranged upstream or downstream of the coolant pump (6) and / or the internal combustion engine (2).
4. Kühlsystem (1) nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Getriebe (15) einen Retarder (22) aufweist und dass beim Betrieb des Retarder (22) die Kühlmittelpumpe (6) und/oder der Lüfter mit maximaler Drehzahl betrieben werden.4. Cooling system (1) according to claim 3, characterized in that the gear (15) has a retarder (22) and that the coolant pump (6) and / or the fan are operated at maximum speed during operation of the retarder (22).
5. Kühlsystem (1) nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Getriebewärmetauscher (16) nach der Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist und ein Teilkühlmittelstrom über ein Drucksteuerventil (23) an der Brennkraftmaschine (2) zum Getriebewärmetauscher (16) geleitet wird, sobald ein vorgegebener Druck des Kühlmittels vor der Brennkraftmaschine (2) überschritten wird.5. Cooling system (1) according to claim 4, characterized in that the transmission heat exchanger (16) is arranged after the internal combustion engine (2) and a partial coolant flow is passed via a pressure control valve (23) on the internal combustion engine (2) to the transmission heat exchanger (16). as soon as a predetermined pressure of the coolant in front of the internal combustion engine (2) is exceeded.
6. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kühlmittelpumpe (6) und der Lüfter mit maximaler Drehzahl betrieben werden, wenn die Temperatur des Getriebeöls in einem Ölsumpf des Getriebes (15) oder am Ausgang des Getriebewärmetauschers (16) über einem vorgegebenen Grenzwert liegt.6. Cooling system (1) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the coolant pump (6) and the fan are operated at maximum speed when the temperature of the transmission oil in an oil sump of the transmission (15) or at the outlet of the transmission heat exchanger (16) is above a predetermined limit.
7. Kühlsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass pa- rallel zum Kühler (3) und zur Brennkraftmaschine (2) eine Fahrzeugheizung (5) vorgesehen ist.7. Cooling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a vehicle heater (5) is provided in parallel with the cooler (3) and the internal combustion engine (2).
8. Kühlsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Bypassleitung (21) parallel zum Kühler (3) vorgesehen ist, ein Kühlmittelstromverteiler (20) an einer Abzweigstelle der Bypassleitung (21) in der Kühlmittelleitung (25) angeordnet ist und den Kühlerzulauf (13) mit zunehmendem Druck in der Kühlmittelleitung (25) vermehrt öffnet, während die Bypassleitung (21) entsprechend geschlossen wird.8. Cooling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a bypass line (21) is provided parallel to the cooler (3), a coolant flow distributor (20) is arranged at a branch point of the bypass line (21) in the coolant line (25) and the cooler inlet (13) with increasing pressure opens more in the coolant line (25) while the bypass line (21) is closed accordingly.
9. Kühlsystem (1) nach Anspruch 8, dadurch g e - k e n n z e i c h n e t , dass der Kühlmittelstromverteiler (20) als Klappenventil ausgebildet ist, dessen Klappe (26, 32) durch eine Feder (28) so belastet ist, dass sie in einer ersten Endlage den Kühlerzulauf (13) unterhalb eines Grenzvolumenstroms ganz oder bis auf einen Mindestvo- lumenstrom schließt und der restliche Volumenstrom durch die Bypassleitung (21) strömt, während oberhalb des Grenzvolumenstroms die Klappe (26, 32) bis zu einer zweiten Endlage den Kühlerzulauf (13) mit steigendem Volumenstrom stetig weiter frei gibt.9. Cooling system (1) according to claim 8, characterized in that the coolant flow distributor (20) is designed as a flap valve, the flap (26, 32) of which is loaded by a spring (28) in such a way that it is in a first end position The cooler inlet (13) closes completely or to a minimum volume flow below a limit volume flow and the remaining volume flow flows through the bypass line (21), while above the limit volume flow the flap (26, 32) to the cooler inlet (13) up to a second end position increasing volume flow continuously releases.
10. Kühlsystem (1) nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klappe (26, 32) durch einen Magneten (29) in der ersten Endlage gehalten wird, die den Kühlerzulauf (13) verschließt, und zwar solange wie der Volumenstrom einem Volumenstrom bei Leerlauf der Brennkraftmaschine (2) entspricht.10. Cooling system (1) according to claim 9, characterized in that the flap (26, 32) is held in the first end position by a magnet (29) which closes the cooler inlet (13), as long as the volume flow of a volume flow when the internal combustion engine (2) is idling.
11. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Magnet (29) ein Elektromagnet ist, der von einer elektronischen Steuereinheit oder einem integrierten Thermoschalter angesteuert wird.11. Cooling system (1) according to one of claims 10, characterized in that the magnet (29) is an electromagnet which is controlled by an electronic control unit or an integrated thermal switch.
12. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass an der Klappe (26, 32) eine Bimetallfeder (30) vorgesehen ist, die bei geringen Temperaturen zusätzlich in Richtung der Feder (28) auf die Klappe (26, 32) wirkt. 12. Cooling system (1) according to one of claims 9 to 11, characterized in that a bimetal spring (30) is provided on the flap (26, 32), which at low temperatures additionally in the direction of the spring (28) on the flap ( 26, 32) acts.
13. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klappe (26, 32) an ihren Rändern (35) Bimetallelemente (36) aufweist, die sich unter dem Einfluss der Kühlmitteltempe- ratur so biegen, dass der Kühlmittelstrom eine gewünschte Zusatzkraft in Öffnungs- oder Schließrichtung erzeugt.13. Cooling system (1) according to one of claims 9 to 12, characterized in that the flap (26, 32) has at its edges (35) bimetallic elements (36) which bend under the influence of the coolant temperature so that the coolant flow generates a desired additional force in the opening or closing direction.
14. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klap- pe (26, 32) quer zu einer Drehachse (27) geteilt ist, wobei auf die Klappenteile unterschiedliche Wirkelemente (28, 29, 30) einwirken.14. Cooling system (1) according to one of claims 9 to 13, characterized in that the flap (26, 32) is divided transversely to an axis of rotation (27), with different active elements (28, 29, 30) on the flap parts. act.
15. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klappe (26) einen entgegen der Strömungsrichtung des Kühlmittels weisenden Flügel (31) besitzt, der mit der Klappe (26) einen Winkel (φ) einschließt.15. Cooling system (1) according to one of claims 9 to 14, characterized in that the flap (26) has a wing (31) which points against the direction of flow of the coolant and which forms an angle (φ) with the flap (26).
16. Kühlsystem (1) nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Flügel (31) aus Bimetall ist und sich der Winkel (φ) temperaturabhängig ändert.16. Cooling system (1) according to claim 15, characterized in that the wing (31) is made of bimetal and the angle (φ) changes as a function of temperature.
17. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klappe (32) nur den KühlerZulauf (13) steuert und über einen Lenker (33) mit einem Schieber (34) verbunden ist, der die Bypassleitung (21) steuert. 17. Cooling system (1) according to one of claims 9 to 14, characterized in that the flap (32) controls only the cooler inlet (13) and is connected via a link (33) to a slide (34) which connects the bypass line ( 21) controls.
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