EP3405660B1 - Cooling system after engine shut-down, cylinder head, and method for operating a cooling system after engine shut-down - Google Patents

Cooling system after engine shut-down, cylinder head, and method for operating a cooling system after engine shut-down Download PDF

Info

Publication number
EP3405660B1
EP3405660B1 EP16809349.0A EP16809349A EP3405660B1 EP 3405660 B1 EP3405660 B1 EP 3405660B1 EP 16809349 A EP16809349 A EP 16809349A EP 3405660 B1 EP3405660 B1 EP 3405660B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling system
engine
fuel pump
cooled
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP16809349.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3405660A1 (en
Inventor
Christoph Eisenschenk
Thomas Scheuer
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP3405660A1 publication Critical patent/EP3405660A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3405660B1 publication Critical patent/EP3405660B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/16Indicating devices; Other safety devices concerning coolant temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/005Cooling of pump drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/14Feeding by means of driven pumps the pumps being combined with other apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/024Cooling cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2031/00Fail safe
    • F01P2031/30Cooling after the engine is stopped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/10Fuel manifold
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/12Turbo charger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00Details
    • F01P2070/50Details mounting fans to heat-exchangers

Definitions

  • the after-cooling is realized in that a pump, in particular an electric main water pump or a separate electric auxiliary pump, is provided, which conveys the coolant through the coolant channel, which the fuel pump and the exhaust gas turbocharger and / or the cylinder head as components to be cooled or as to be cooled Component is assigned.
  • a pump in particular an electric main water pump or a separate electric auxiliary pump, is provided, which conveys the coolant through the coolant channel, which the fuel pump and the exhaust gas turbocharger and / or the cylinder head as components to be cooled or as to be cooled Component is assigned.
  • the after-cooling system can comprise a fan, the operation of which is based on a determined control.
  • the fan has an influence on the cooling capacity, which is why different control of the fan can cause a correspondingly different cooling capacity.
  • FIG. 1 An internal combustion engine 10 is shown that has an engine block 12 and a cylinder head 14 that is coupled to the engine block 12.
  • the internal combustion engine 10 also includes a fuel pump 16, which in the embodiment shown is attached to the cylinder head 14 via a holder 18 in the form of a pump bracket.
  • the fuel pump 16 can be a high-pressure fuel pump.
  • the internal combustion engine 10 has an exhaust gas turbocharger 20, which is a component of the internal combustion engine 10 to be cooled.
  • the additional cooling effect of the coolant cooler 40 on the coolant and thus also on the components to be cooled can be increased, for example, by operating a fan 41, in particular an electrical fan, after the internal combustion engine 10 has been switched off hot.
  • a fan 41 in particular an electrical fan
  • the pump 24 Through the operation of the pump 24, at least a partial volume flow of the coolant is pumped through the coolant cooler 40, which is additionally cooled by the operation of the fan 41 and thus enables more effective cooling of the components to be cooled, in particular the fuel pump 16 and the exhaust gas turbocharger 20 and / or the cylinder head 14.

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachlaufkühlsystem, einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Nachlaufkühlsystems.The invention relates to an after-run cooling system, a cylinder head for an internal combustion engine of a motor vehicle and a method for operating an after-run cooling system.

Moderne Verbrennungsmotoren mit Kraftstoffdirekteinspritzung müssen aus Gründen der Kraftstoffeffizienz möglichst heiß betrieben werden, um die motorinterne Reibung zu reduzieren. Dies führt jedoch dazu, dass die beispielsweise mit der Auslass-Nockenwelle betriebene Kraftstoff-Hochdruckpumpe ebenfalls erwärmt wird, da diese im Bereich des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Kraftstoff-Hochdruckpumpe über eine Halterung direkt am Zylinderkopf des Verbrennungsmotors angeordnet sein.Modern internal combustion engines with direct fuel injection must be operated as hot as possible for reasons of fuel efficiency in order to reduce internal engine friction. However, this means that the high-pressure fuel pump, which is operated, for example, with the exhaust camshaft, is also heated, since it is provided in the area of the internal combustion engine. For example, the high-pressure fuel pump can be arranged directly on the cylinder head of the internal combustion engine via a holder.

Unter Umständen kann es vorkommen, dass sich die Kraftstoff-Hochdruckpumpe sehr stark erwärmt, wodurch gerade beim Heißabstellen des Verbrennungsmotors lokal sehr heiße Bereiche auftreten können, die dazu führen, dass der Kraftstoff in der Kraftstoff-Hochdruckpumpe verdampft. Dies tritt insbesondere bei leicht flüchtigen Otto-Winterkraftstoffen auf, die bei Kraftstoffdrücken von ca. 5 bis 6 bar relativ bereits bei ca. 100 °C sieden. Beim Verdampfen des Kraftstoffs entstehen dann Blasen, die die Kraftstoff-Förderung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe beeinträchtigen und auf der Hochdruckseite der Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu einem ungenügenden Kraftstoffdruck und/oder Kraftstofffördervolumen beim erneuten Startversuch des Verbrennungsmotors führen. Dies kann zur Folge haben, dass der Motor nicht direkt startet oder kurz nach dem Start wieder abstirbt und sich erst wieder erfolgreich starten und betreiben lässt, wenn sich das System abgekühlt hat und der Kraftstoff im Niederdruck-Bereich des Kraftstoffsystems wieder in ausreichendem Maße flüssig ist, sodass die Kraftstoff-Hochdruckpumpe wieder in ausreichendem Maße flüssigen Kraftstoff fördern und somit im Hochdruck-Bereich des Kraftstoffsystems wieder Kraftstoff-Hochdruck aufbauen kann.Under certain circumstances, it can happen that the high-pressure fuel pump heats up very strongly, as a result of which, when the internal combustion engine is switched off hot, very hot areas can occur locally, which lead to the fuel evaporating in the high-pressure fuel pump. This occurs particularly in the case of highly volatile petrol winter fuels, which boil at around 100 ° C at fuel pressures of around 5 to 6 bar. When the fuel evaporates, bubbles then occur which impair the fuel delivery of the high-pressure fuel pump and lead to insufficient fuel pressure and / or fuel delivery volume on the high-pressure side of the high-pressure fuel pump when the internal combustion engine attempts to start again. This can mean that the engine does not start immediately or dies shortly after starting and can only be started and operated again successfully when the system has cooled down and the fuel in the low-pressure area of the fuel system is again sufficiently liquid , so that the high-pressure fuel pump can again deliver liquid fuel to a sufficient extent and thus build up high-pressure fuel again in the high-pressure area of the fuel system.

Aus dem Stand der Technik sind kostenintensive Maßnahmen bekannt, um das oben genannte Problem zu lösen. Beispielsweise wird der Vorförderdruck erhöht, sodass die Siedetemperatur des Kraftstoffs im Niederdruck-Bereich des Kraftstoffsystems angehoben wird. Hierzu muss das Kraftstoffsystem auf höhere Drücke entsprechend ausgelegt werden, was höhere Kosten verursacht. Eine alternative Möglichkeit ist es, eine aktive Wasserkühlung zu verwenden, mit der die Kraftstoff-Hochdruckpumpe aktiv gekühlt wird. Auch hierbei entstehen hohe Kosten, da zusätzliche Komponenten verbaut werden, die zudem noch Platz benötigen, der üblicherweise in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs nicht vorhanden ist.Cost-intensive measures are known from the prior art in order to solve the above-mentioned problem. For example, the pre-delivery pressure is increased so that the boiling point of the fuel is raised in the low-pressure area of the fuel system. To do this, the fuel system must be set to higher Pressures are designed accordingly, which causes higher costs. An alternative option is to use active water cooling, which actively cools the high-pressure fuel pump. Here, too, high costs arise because additional components are installed which also require space which is usually not present in an engine compartment of a motor vehicle.

Aus der US 4 728 306 A ist ein Nachlaufkühlsystem mit einer Pumpe bekannt, die nach dem Abstellen eines Verbrennungsmotors Kühlmittel durch eine Kraftstoffpumpe des Verbrennungsmotors pumpt.From the US 4,728,306 A a post-cooling system with a pump is known which pumps coolant through a fuel pump of the internal combustion engine after an internal combustion engine has been switched off.

In der EP 1923 548 A2 ist ein Verbrennungsmotor mit einer Turboladernachlaufkühlung gezeigt.In the EP 1923 548 A2 an internal combustion engine with turbocharger after-cooling is shown.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoffpumpe in einfacher Weise, kostengünstig und effizient zu kühlen.The object of the present invention is to cool a fuel pump in a simple manner, inexpensively and efficiently.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Nachlaufkühlsystem gelöst, mit einer Pumpe, einem Kühlmittelkanal für ein Kühlmittel und zumindest einem zu kühlenden Bauteil, wobei der Kühlmittelkanal einer Kraftstoffpumpe zugeordnet ist. Hierbei erstreckt sich der Kühlmittelkanal durch eine Halterung der Kraftstoffpumpe. Auf diese Weise wird verhindert, dass Wärme vom Motorblock oder Zylinderkopf durch die Halterung zur Kraftstoffpumpe wandert. Vorteilhaft hieran ist, dass die Kraftstoffpumpe in einfacher Weise gewechselt werden kann, ohne dass ein Kühlkreislauf unterbrochen und wieder neu hergestellt werden muss.The object is achieved according to the invention by an after-run cooling system with a pump, a coolant channel for a coolant and at least one component to be cooled, the coolant channel being assigned to a fuel pump. Here, the coolant channel extends through a bracket of the fuel pump. This prevents heat from migrating from the engine block or cylinder head through the bracket to the fuel pump. The advantage of this is that the fuel pump can be changed in a simple manner without having to interrupt a cooling circuit and to make it again.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, ein Nachlaufkühlsystem derart auszubilden, dass das ohnehin vorhandene Nachlaufkühlsystem dazu verwendet wird, eine Überhitzung der Kraftstoffpumpe zu verhindern, falls das Kraftfahrzeug heiß abgestellt wird. Entsprechend entstehen keine zusätzlichen Kosten für zwei separate Kühlsysteme, da nicht jede einzelne Komponente des Verbrennungsmotors mit einem separat ausgebildeten Nachlaufkühlsystem gekühlt wird, sondern sich zumindest zwei Komponenten ein gemeinsames Nachlaufkühlsystem teilen. Es hat sich herausgestellt, dass die Kühlleistung ausreichend hoch ist, sodass mehrere Komponenten von einem gemeinsamen Kühlsystem gekühlt werden können. Bei der Kraftstoffpumpe handelt es sich beispielsweise um eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe.The basic idea of the invention is to design an aftercooling system in such a way that the already existing aftercooling system is used to prevent the fuel pump from overheating if the motor vehicle is parked hot. Accordingly, there are no additional costs for two separate cooling systems, since not every individual component of the internal combustion engine is cooled with a separately designed after-cooling system, but at least two components share a common after-cooling system. It has been found that the cooling capacity is sufficiently high that several components can be cooled by a common cooling system. The fuel pump is, for example, a high-pressure fuel pump.

Insbesondere handelt es sich bei dem zumindest einen zu kühlenden Bauteil um einen Abgasturbolader. Neben der Kraftstoffpumpe wird somit der Abgasturbolader gekühlt. Der Abgasturbolader wird üblicherweise mit einem Wasser-Glykol-Gemisch als Kühlmittel gekühlt. Das zur Kühlung des Abgasturboladers verwendete Kühlsystem kann derart umgestaltet werden, dass es gleichzeitig die Kraftstoffpumpe kühlt, um sicherzustellen, dass der Kraftstoff nicht verdampft.In particular, the at least one component to be cooled is an exhaust gas turbocharger. In addition to the fuel pump, the exhaust gas turbocharger chilled. The exhaust gas turbocharger is usually cooled with a water-glycol mixture as a coolant. The cooling system used to cool the exhaust gas turbocharger can be modified in such a way that it simultaneously cools the fuel pump to ensure that the fuel does not evaporate.

Bei dem zumindest einen zu kühlenden Bauteil kann es sich um einen Zylinderkopf handeln. Der Zylinderkopf ist mit der Kraftstoffpumpe direkt oder indirekt verbunden. Hierdurch können gleichzeitig Komponenten des Zylinderkopfs gekühlt werden.The at least one component to be cooled can be a cylinder head. The cylinder head is directly or indirectly connected to the fuel pump. As a result, components of the cylinder head can be cooled at the same time.

Gerade bei der Kühlung des Abgasturboladers muss sichergestellt sein, dass die Kühlung des Abgasturboladers auch beim Heißabstellen des Motors aufrecht erhalten wird, um Temperaturschäden am Abgasturbolader auszuschließen. Diese Nachlaufkühlung kann entsprechend für die Kraftstoffpumpe verwendet werden, sodass auch beim Heißabstellen des Verbrennungsmotors ein Verdampfen des Kraftstoffs verhindert wird.Especially when cooling the exhaust gas turbocharger, it must be ensured that the cooling of the exhaust gas turbocharger is maintained even when the engine is switched off to prevent temperature damage to the exhaust gas turbocharger. This after-cooling can be used accordingly for the fuel pump, so that the fuel is prevented from evaporating even when the internal combustion engine is switched off hot.

Die Nachlaufkühlung wird dadurch realisiert, dass eine Pumpe, insbesondere eine elektrische Hauptwasserpumpe oder eine separate elektrische Zusatzpumpe, vorgesehen ist, die das Kühlmittel durch den Kühlmittelkanal fördert, der der Kraftstoffpumpe und dem Abgasturbolader und/oder dem Zylinderkopf als zu kühlende Bauteile oder als zu kühlendes Bauteil zugeordnet ist.The after-cooling is realized in that a pump, in particular an electric main water pump or a separate electric auxiliary pump, is provided, which conveys the coolant through the coolant channel, which the fuel pump and the exhaust gas turbocharger and / or the cylinder head as components to be cooled or as to be cooled Component is assigned.

Alternativ oder ergänzend können auch andere Komponenten des Verbrennungsmotors, die nachlaufend gekühlt werden, Teil des Nachlaufkühlsystems sein und sich einen gemeinsamen Kühlmittelkanal und eine Pumpe teilen.Alternatively or in addition, other components of the internal combustion engine, which are cooled afterwards, can be part of the after-cooling system and share a common coolant channel and a pump.

Gemäß einem Aspekt erstreckt sich der Kühlmittelkanal durch die Kraftstoffpumpe, beispielsweise durch deren Gehäuse. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Kraftstoffpumpe und der darin befindliche Kraftstoff im Wesentlichen direkt gekühlt werden, da das Kühlmittel unmittelbar durch die Kraftstoffpumpe strömt, insbesondere durch einen Gehäusebereich der Kraftstoffpumpe. Etwaige Wärmeübertragungsverluste können so minimiert werden.According to one aspect, the coolant channel extends through the fuel pump, for example through its housing. This ensures that the fuel pump and the fuel therein are cooled essentially directly, since the coolant flows directly through the fuel pump, in particular through a housing area of the fuel pump. Any heat transfer losses can be minimized in this way.

Gemäß einem Aspekt ist ein Kühlmittelkühler im Nachlaufkühlsystem zumindest stückweise parallel zu oder in Reihe mit dem Kühlmittelkanal vorgesehen. Hierdurch lässt sich eine besonders wirkungsvolle Kühlung erreichen, insbesondere der Kraftstoffpumpe und der zu kühlenden Bauteile. Der Kühlmittelkühler erzeugt eine noch höhere Kühlwirkung.According to one aspect, a coolant cooler is provided in the after-run cooling system at least in part parallel to or in series with the coolant channel. This makes it possible to achieve particularly effective cooling, in particular the Fuel pump and the components to be cooled. The coolant cooler produces an even higher cooling effect.

Insbesondere kann dem Nachlaufkühlsystem ein Lüfter zugeordnet sein. Der Lüfter kann dazu verwendet werden, die zusätzliche Kühlwirkung des Kühlmittelkühlers nochmals zu erhöhen.In particular, a fan can be assigned to the after-cooling system. The fan can be used to further increase the additional cooling effect of the coolant cooler.

Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor gelöst, durch den sich ein Teil des Kühlmittelkanals eines Nachlaufkühlsystems der zuvor genannten Art erstreckt. Die Kraftstoffpumpe ist hierbei mittels einer Halterung am Zylinderkopf angebracht, wobei sich der Kühlmittelkanal in der Nähe des Bereichs befindet, in dem die Halterung für die Kraftstoffpumpe am Zylinderkopf angeordnet ist. Der Zylinderkopf umfasst somit einen Bereich des Kühlmittelkanals, sodass der Zylinderkopf zur Kühlung von zu kühlenden Bauteilen und/oder der Kraftstoffpumpe dient. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Kraftstoffpumpe in indirekter Weise gekühlt wird, da das Kühlmittel direkt im Anbindungsbereich der Kraftstoffpumpe durch den separat hiervon ausgebildeten Zylinderkopf strömt. "Indirekte Kühlung" bedeutet dabei, dass eine Wärmeübertragung von einem heißen Bauteil zur Kraftstoffpumpe verhindert ist. Ein Wechsel der Kraftstoffpumpe ist in einfacher Weise möglich, da keine Kühlmittelleitungen durch die Kraftstoffpumpe selbst laufen. Ferner ist so eine einheitliche Schnittstelle für unterschiedliche Kraftstoffpumpen geschaffen, über die die entsprechend angebundene Kraftstoffpumpe gekühlt werden kann.The object of the invention is also achieved by a cylinder head for an internal combustion engine, through which a part of the coolant channel of a post-cooling system of the aforementioned type extends. The fuel pump is attached to the cylinder head by means of a holder, the coolant channel being located in the vicinity of the area in which the holder for the fuel pump is arranged on the cylinder head. The cylinder head thus includes an area of the coolant channel, so that the cylinder head serves to cool components to be cooled and / or the fuel pump. This ensures that the fuel pump is cooled in an indirect manner, since the coolant flows directly in the connection area of the fuel pump through the cylinder head which is formed separately from it. "Indirect cooling" means that heat transfer from a hot component to the fuel pump is prevented. The fuel pump can be changed in a simple manner, since no coolant lines run through the fuel pump itself. Furthermore, a uniform interface is created for different fuel pumps, via which the correspondingly connected fuel pump can be cooled.

Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Nachlaufkühlsystems der zuvor genannten Art bereit, bei dem der Betrieb der Pumpe des Nachlaufkühlsystems anhand einer ermittelten bedarfsgerechten Ansteuerung erfolgt. Hierdurch ist es möglich, die Kühlung durch das Nachlaufkühlsystem zu optimieren, da diese bedarfsgerecht erfolgt. Hierzu kann vom Nachlaufkühlsystem die jeweils größte Einzel-Kühlungsanforderung der jeweiligen zu kühlenden Komponenten erfüllt werden. Hierdurch lässt sich der vom Nachlaufkühlsystem benötigte Energieverbrauch bedarfsgerecht minimieren.Furthermore, the invention provides a method for operating an after-cooling system of the type mentioned above, in which the pump of the after-cooling system is operated on the basis of a determined, needs-based control. This makes it possible to optimize the cooling by means of the after-cooling system, since this takes place as required. For this purpose, the after-cooling system can meet the greatest individual cooling requirement of the respective components to be cooled. As a result, the energy consumption required by the after-cooling system can be minimized as required.

Ein Aspekt sieht vor, dass die Ansteuerung der Pumpe aus bekannten Größen eines Motorsteuergeräts ermittelt wird, insbesondere über eine Software zur Bestimmung der Mindest-Kühlungsanforderung des zumindest einen zu kühlenden Bauteils und der Kraftstoffpumpe. Es ist somit in einfacher Weise möglich, die bedarfsgerechte Ansteuerung der Pumpe zu realisieren, da keine zusätzlichen Werte zuvor ermittelt werden müssen.One aspect provides that the activation of the pump is determined from known variables of an engine control unit, in particular via software for determining the minimum cooling requirement of the at least one component to be cooled and the fuel pump. It is thus possible in a simple manner to control the pump as required, since no additional values need to be determined beforehand.

Ferner kann das Nachlaufkühlsystem einen Lüfter umfassen, dessen Betrieb anhand einer ermittelten Ansteuerung erfolgt. Der Lüfter hat einen Einfluss auf die Kühlleistung, weswegen eine unterschiedliche Ansteuerung des Lüfters eine entsprechend andere Kühlleistung hervorrufen kann.Furthermore, the after-cooling system can comprise a fan, the operation of which is based on a determined control. The fan has an influence on the cooling capacity, which is why different control of the fan can cause a correspondingly different cooling capacity.

Insbesondere wird die Ansteuerung des Lüfters aus bekannten Größen eines Motorsteuergeräts ermittelt, insbesondere über eine Software zur Bestimmung der Mindest-Kühlungsanforderung des zumindest einen zu kühlenden Bauteils und der Kraftstoffpumpe. Es ist somit in einfacher Weise möglich, die bedarfsgerechte Ansteuerung des Lüfters zu realisieren, da keine zusätzlichen Werte zuvor ermittelt werden müssen.In particular, the control of the fan is determined from known variables of an engine control unit, in particular via software for determining the minimum cooling requirement of the at least one component to be cooled and the fuel pump. It is thus possible in a simple manner to implement the fan control as required, since no additional values have to be determined beforehand.

Bei den bekannten Größen zur Ermittlung der Ansteuerung der Pumpe und/oder des Lüfters handelt es sich beispielsweise um Größen des aktuellen Motorbetriebs, z. B. aktuelle Kühlmitteltemperatur, aktuelle Öltemperatur, über einen bestimmten Zeitraum gemittelte aktuelle Motorleistung und/oder aktuelle Umgebungstemperatur.The known variables for determining the control of the pump and / or the fan are, for example, variables of the current engine operation, for. B. current coolant temperature, current oil temperature, current engine power averaged over a certain period of time and / or current ambient temperature.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist dem Nachlaufkühlsystem mindestens ein schaltbares Stellglied zugeordnet, das beim Betrieb des Nachlaufkühlsystems so geschaltet wird, dass eine möglichst gute Kühlwirkung für das zumindest eine zu kühlende Bauteil und/oder die Kraftstoffpumpe erzielt wird. Hiermit ist es möglich, die Kühlleistung bedarfsgerecht zu schalten.According to a further aspect, the after-cooling system is assigned at least one switchable actuator which is switched during operation of the after-cooling system in such a way that the best possible cooling effect is achieved for the at least one component to be cooled and / or the fuel pump. This makes it possible to switch the cooling capacity as required.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

  • Figur 1 eine Perspektivansicht eines Verbrennungsmotors mit einem erfindungsgemäßen Zylinderkopf,
  • Figur 2 eine Schnittdarstellung eines Teils des Verbrennungsmotors aus Figur 1,
  • Figur 3 eine schematische Übersicht eines erfindungsgemäßen Nachlaufkühlsystems bei einem Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform, und
  • Figur 4 eine schematische Übersicht eines erfindungsgemäßen Nachlaufkühlsystems bei einem Verbrennungsmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Further advantages and properties of the invention result from the following description and the drawings to which reference is made. The drawings show:
  • Figure 1 1 shows a perspective view of an internal combustion engine with a cylinder head according to the invention,
  • Figure 2 a sectional view of a part of the internal combustion engine Figure 1 ,
  • Figure 3 2 shows a schematic overview of an after-run cooling system according to the invention in an internal combustion engine according to a first embodiment, and
  • Figure 4 is a schematic overview of an after-cooling system according to the invention in an internal combustion engine according to a second embodiment.

In Figur 1 ist ein Verbrennungsmotor 10 gezeigt, der einen Motorblock 12 sowie einen Zylinderkopf 14 aufweist, der mit dem Motorblock 12 gekoppelt ist.In Figure 1 An internal combustion engine 10 is shown that has an engine block 12 and a cylinder head 14 that is coupled to the engine block 12.

Der Verbrennungsmotor 10 umfasst zudem eine Kraftstoffpumpe 16, die in der gezeigten Ausführungsform über eine Halterung 18 in Form eines Pumpenträgers am Zylinderkopf 14 befestigt ist. Bei der Kraftstoffpumpe 16 kann es sich um eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe handeln. Darüber hinaus weist der Verbrennungsmotor 10 einen Abgasturbolader 20 auf, der ein zu kühlendes Bauteil des Verbrennungsmotors 10 ist.The internal combustion engine 10 also includes a fuel pump 16, which in the embodiment shown is attached to the cylinder head 14 via a holder 18 in the form of a pump bracket. The fuel pump 16 can be a high-pressure fuel pump. In addition, the internal combustion engine 10 has an exhaust gas turbocharger 20, which is a component of the internal combustion engine 10 to be cooled.

Der Verbrennungsmotor 10 weist ferner ein Nachlaufkühlsystem 22 auf, mit dem unter anderem der Abgasturbolader 20 und die Kraftstoffpumpe 16 gekühlt werden, wie nachfolgend erläutert wird.The internal combustion engine 10 also has an after-run cooling system 22 with which, among other things, the exhaust gas turbocharger 20 and the fuel pump 16 are cooled, as will be explained below.

Das Nachlaufkühlsystem 22 ist insbesondere derart ausgebildet, dass die zu kühlenden Komponenten bzw. Bauteile des Verbrennungsmotors 10 auch dann noch gekühlt werden, wenn der Verbrennungsmotor 10 heiß abgestellt wird.The after-cooling system 22 is designed in particular in such a way that the components or components of the internal combustion engine 10 to be cooled are still cooled even when the internal combustion engine 10 is switched off hot.

Hierzu weist das Nachlaufkühlsystem 22 eine eigene Pumpe 24 auf, die in der gezeigten Ausführungsform als elektrische Zusatzpumpe ausgebildet ist (siehe Figur 3). Alternativ kann eine nicht-elektrische Pumpe vorgesehen sein. Des Weiteren umfasst das Nachlaufkühlsystem 22 einen Kühlmittelkanal 26 für ein Kühlmittel, der sich von der Pumpe 24 durch den Zylinderkopf 14 bis zum Abgasturbolader 20 erstreckt.For this purpose, the after-cooling system 22 has its own pump 24, which in the embodiment shown is designed as an electrical auxiliary pump (see Figure 3 ). Alternatively, a non-electric pump can be provided. Furthermore, the after-cooling system 22 includes a coolant channel 26 for a coolant, which extends from the pump 24 through the cylinder head 14 to the exhaust gas turbocharger 20.

Der Kühlmittelkanal 26 weist dementsprechend einen Kühlmittelvorlauf 28 auf, welcher sich von der Pumpe 24 bis in den Zylinderkopf 14 erstreckt. Vom Kühlmittelvorlauf 28 abgehend verläuft der Kühlmittelkanal 26 entlang eines Bereichs 29 innerhalb des Zylinderkopfs 14, der der Halterung 18 der Kraftstoffpumpe 16 zugeordnet ist. Das durch den Kühlmittelkanal 26 strömende Kühlmittel (K), welches durch den Pfeil dargestellt ist, reduziert dabei die vom Verbrennungsmotor 10 an die Halterung 18 übertragene Wärme (W), die ebenfalls durch entsprechende Pfeile dargestellt ist. Der Wärmeeintrag des Verbrennungsmotors 10 in die Halterung 18 und die daran angebundene Kraftstoffpumpe 16 ist daher deutlich reduziert, weswegen auch der in der Kraftstoffpumpe 16 vorhandene Kraftstoff nicht so stark erhitzt wird, dass er sieden könnte.The coolant channel 26 accordingly has a coolant supply 28, which extends from the pump 24 to the cylinder head 14. Starting from the coolant flow 28, the coolant channel 26 runs along a region 29 within the cylinder head 14, which is assigned to the holder 18 of the fuel pump 16. The coolant (K) flowing through the coolant channel 26, which is represented by the arrow, reduces the heat (W) transmitted from the internal combustion engine 10 to the holder 18, which is also represented by corresponding arrows. The heat input of the internal combustion engine 10 into the holder 18 and the fuel pump 16 connected to it is therefore significantly reduced, which is why that in FIG Fuel pump 16 existing fuel is not heated so much that it could boil.

Nachdem das Kühlmittel durch den Zylinderkopf 14 geströmt ist, strömt das Kühlmittel in eine Abgasturbolader-Vorlaufleitung 30, welche sich in der gezeigten Ausführungsform seitlich am Motorblock 12 befindet und zu einem Eintritt 32 des Abgasturboladers 20 führt. Der Abgasturbolader 20 wird demnach durch dasselbe Kühlmittel gekühlt, welches zuvor die Kraftstoffpumpe 16 gekühlt hat.After the coolant has flowed through the cylinder head 14, the coolant flows into an exhaust gas turbocharger feed line 30, which in the embodiment shown is located on the side of the engine block 12 and leads to an inlet 32 of the exhaust gas turbocharger 20. The exhaust gas turbocharger 20 is accordingly cooled by the same coolant that has previously cooled the fuel pump 16.

Zudem umfasst der Verbrennungsmotor 10 eine beispielweise mechanisch angetriebene Wasserpumpe 34.In addition, the internal combustion engine 10 includes a mechanically driven water pump 34, for example.

Aufgrund der vorgesehenen Pumpe 24 ist eine Nachlaufkühlung geschaffen, die auch noch aktiv ist, wenn der Verbrennungsmotor 10 bei einem Heißabstellen ausgeschaltet ist bzw. noch nachläuft. Dementsprechend wird das Kühlmittel bei einem heißabgestellten Verbrennungsmotor noch durch den Kühlmittelkanal 26 gefördert, um die Kraftstoffpumpe 16 und den Abgasturbolader 20 zu kühlen. Bei einer elektrischen Pumpe als Pumpe 24 kann die Nachlaufkühlung entsprechend unabhängig vom Betrieb des Verbrennungsmotors erfolgen.Because of the pump 24 provided, an after-run cooling system is created which is also still active when the internal combustion engine 10 is switched off or is still running after a hot shutdown. Accordingly, the coolant is still conveyed through the coolant channel 26 in a hot-switched-off internal combustion engine in order to cool the fuel pump 16 and the exhaust gas turbocharger 20. In the case of an electric pump as a pump 24, the after-cooling can accordingly take place independently of the operation of the internal combustion engine.

Das zur Kühlung des Abgasturboladers 20 verwendete Kühlmittel wird somit zunächst in den Zylinderkopf 14 umgeleitet, sodass das Kühlmittel den Zylinderkopf 14 kühlt bzw. den Wärmeeintrag verringert, insbesondere in den Bereich 29, an dem die Halterung 18 mit der Kraftstoffpumpe 16 angeordnet ist. Insofern wird die Kraftstoffpumpe 16 und der darin enthaltene Kraftstoff indirekt gekühlt, wodurch wirkungsvoll verhindert wird, dass der Kraftstoff verdampft und sich Dampfblasen bilden, die zu einem schlechten Startverhalten des Verbrennungsmotors 10 führen können. Nach der Kühlung der Kraftstoffpumpe 16 wird der Abgasturbolader 20 von demselben Kühlmittel gekühlt.The coolant used to cool the exhaust gas turbocharger 20 is thus first diverted into the cylinder head 14, so that the coolant cools the cylinder head 14 or reduces the heat input, in particular into the area 29 where the holder 18 with the fuel pump 16 is arranged. In this respect, the fuel pump 16 and the fuel contained therein are cooled indirectly, thereby effectively preventing the fuel from evaporating and forming vapor bubbles, which can lead to poor starting behavior of the internal combustion engine 10. After cooling the fuel pump 16, the exhaust gas turbocharger 20 is cooled by the same coolant.

Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform, bei der der Kühlmittelkanal 26 die Kraftstoffpumpe 16 indirekt kühlt, kann auch vorgesehen sein, dass die Kraftstoffpumpe 16 in ihrem Gehäuse eine Schnittstelle aufweist, an die der Kühlmittelkanal 26 angeschlossen werden kann, sodass der Kühlmittelkanal 26 zumindest teilweise durch die Kraftstoffpumpe 16 selbst laufen würde.As an alternative to the embodiment shown, in which the coolant channel 26 indirectly cools the fuel pump 16, it can also be provided that the fuel pump 16 has an interface in its housing to which the coolant channel 26 can be connected, so that the coolant channel 26 at least partially through the Fuel pump 16 would run itself.

Eine besonders wirkungsvolle Kühlung der beschriebenen Bauteile wird erreicht, wenn im Nachlaufkühlsystem 22 ein Kühlmittelkühler 40, beispielsweise in Form eines Luft-Kühlmittel-Wärmetauschers, in Reihe oder zumindest stückweise parallel zum Kühlmittelkanal 16 eingebunden ist und zumindest mit einem Teilvolumenstrom des Kühlmittels durchströmt wird (siehe Figur 4).A particularly effective cooling of the components described is achieved if a coolant cooler 40, for example in the form of an air-coolant heat exchanger, is arranged in series or at least in parts in parallel in the after-cooling system 22 is integrated into the coolant channel 16 and at least a partial volume flow of the coolant flows through it (see Figure 4 ).

Die zusätzliche Kühlwirkung des Kühlmittelkühlers 40 auf das Kühlmittel und damit auch auf die zu kühlenden Bauteile kann beispielsweise durch den Betrieb eines, insbesondere elektrischen, Lüfters 41 nach dem Heißabstellen des Verbrennungsmotors 10 noch erhöht werden. Durch den Betrieb der Pumpe 24 wird dabei zumindest ein Teilvolumenstrom des Kühlmittels durch den Kühlmittelkühler 40 gepumpt, welches durch den Betrieb des Lüfters 41 zusätzlich gekühlt wird und damit eine wirkungsvollere Kühlung der zu kühlenden Bauteile ermöglicht, insbesondere der Kraftstoffpumpe 16 und des Abgasturboladers 20 und/oder des Zylinderkopfes 14.The additional cooling effect of the coolant cooler 40 on the coolant and thus also on the components to be cooled can be increased, for example, by operating a fan 41, in particular an electrical fan, after the internal combustion engine 10 has been switched off hot. Through the operation of the pump 24, at least a partial volume flow of the coolant is pumped through the coolant cooler 40, which is additionally cooled by the operation of the fan 41 and thus enables more effective cooling of the components to be cooled, in particular the fuel pump 16 and the exhaust gas turbocharger 20 and / or the cylinder head 14.

Die Reihenfolge, in der die zu kühlenden Komponenten mit dem Kühlmittel durchströmt werden, ist hier nur beispielhaft dargestellt und kann beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann die in den Figuren 2 bis 4 schematisch, mit Hilfe der Pfeile dargestellte Strömungsrichtung des Kühlmittels auch in die Gegenrichtung umgekehrt werden, sodass z. B. ausgehend von der Pumpe 24 erst der Abgasturbolader 20 und dann die Kraftstoffpumpe 16 gekühlt wird.The order in which the components to be cooled are flowed through by the coolant is only shown here as an example and can be chosen as desired. For example, in the Figures 2 to 4 schematically, with the help of the arrows flow direction of the coolant can also be reversed in the opposite direction, so that, for. B. starting from the pump 24, the exhaust gas turbocharger 20 and then the fuel pump 16 is cooled.

Da keine zusätzlichen Bauteile benötigt werden, ist das Nachlaufkühlsystem 22, mit dem die Kraftstoffpumpe 16 und der Abgasturbolader 20 gekühlt werden, besonders kostengünstig ausgebildet, da lediglich auf bereits verwendete Bauteile zurückgegriffen wird, die zur Nachlaufkühlung des Abgasturboladers 20 dienen.Since no additional components are required, the after-cooling system 22, with which the fuel pump 16 and the exhaust gas turbocharger 20 are cooled, is designed to be particularly cost-effective, since only components that have already been used are used, which are used for after-cooling the exhaust gas turbocharger 20.

Zudem werden keine zusätzlichen elektronischen Komponenten benötigt, da die bereits vorhandenen elektronischen Komponenten der Nachlaufkühlung des Abgasturboladers 20 lediglich angepasst werden müssen.In addition, no additional electronic components are required, since the existing electronic components only have to be adapted to the after-cooling of the exhaust gas turbocharger 20.

Darüber hinaus kann auf aufwendige Entlüftungsmaßnahmen bei dem Nachlaufkühlsystem 22 verzichtet werden, da die Kraftstoffpumpe 16 im eingebauten Zustand des Verbrennungsmotors 10 oberhalb der Komponenten des Nachlaufkühlsystems 22 liegt, wodurch eine Siphonbildung im Nachlaufkühlsystem 22 vermieden wird.In addition, complex venting measures can be dispensed with in the after-cooling system 22, since the fuel pump 16 is above the components of the after-cooling system 22 when the internal combustion engine 10 is installed, as a result of which siphon formation in the after-cooling system 22 is avoided.

Des Weiteren ist bei dem Nachlaufkühlsystem 22 oder dem Zylinderkopf 14 eine zusätzliche Kühlfunktion für thermisch hochbeanspruchte Bereiche des Zylinderkopfes 14 geschaffen, beispielsweise Auslassventilstege.Furthermore, in the after-cooling system 22 or the cylinder head 14, an additional cooling function is created for areas of the cylinder head 14 which are subject to high thermal stress, for example exhaust valve webs.

Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Umsetzung ergibt sich, wenn die Kühlung der Komponenten bedarfsgerecht erfolgt. Dabei muss vom Nachlaufkühlsystem 22 die jeweils größte Einzel-Kühlungsanforderung der jeweiligen, zu kühlenden Komponenten erfüllt werden.A particularly advantageous implementation according to the invention is obtained if the components are cooled as required. The after-cooling system 22 must meet the greatest individual cooling requirement of the respective components to be cooled.

Eine solche Einzel-Kühlungsanforderung besteht beispielsweise aus der Kombination einer Ansteuer-Dauer und einer Ansteuer-Intensität, z. B. zur Variation des geförderten Kühlmittel-Volumenstroms, der Pumpe 24, einer Ansteuer-Dauer und Ansteuer-Intensität, z. B. zur Variation der Drehzahl, eines Lüfters 41 sowie einer Ansteuer-Dauer und einem Ansteuer-Signal von eventuell weiteren schaltbaren Komponenten im Nachlaufkühlsystem 22, beispielsweise eines elektrisch geschalteten Stellglieds 42 (siehe Figur 4).Such an individual cooling request consists, for example, of the combination of a control duration and a control intensity, e.g. B. to vary the delivered coolant volume flow, the pump 24, a control duration and control intensity, for. B. to vary the speed, a fan 41 and a control duration and a control signal of possibly further switchable components in the after-cooling system 22, for example an electrically switched actuator 42 (see Figure 4 ).

Die Ermittlung der Einzel-Kühlungsanforderung einer Komponente kann z. B. über ein empirisches oder physikalisches Modell, beispielsweise in Form eines Modells der maximalen Temperatur der Komponente für den Zeitbereich nach einem möglichen Abstellen des Verbrennungsmotors 10 erfolgen, welches im Motorsteuergerät hinterlegt ist.The determination of the individual cooling requirement of a component can, for. B. an empirical or physical model, for example in the form of a model of the maximum temperature of the component for the time range after a possible shutdown of the internal combustion engine 10, which is stored in the engine control unit.

Beispielsweise kann aus Größen des aktuellen Motorbetriebs, z. B. aktuelle Kühlmitteltemperatur, aktuelle Öltemperatur, über einen bestimmten Zeitraum gemittelte aktuelle Motorleistung, aktuelle Umgebungstemperatur usw., die Notwendigkeit und die Größe einer Einzel-Kühlungsanforderung beispielsweise der Kraftstoffpumpe 16 oder des Abgasturboladers 20 ermittelt werden.For example, from sizes of the current engine operation, e.g. B. current coolant temperature, current oil temperature, averaged over a certain period of time current engine power, current ambient temperature, etc., the need and the size of an individual cooling request, for example, the fuel pump 16 or the exhaust gas turbocharger 20 can be determined.

Wenn sich daraus die Notwendigkeit der Nachlaufkühlung mindestens einer Komponente ergibt, wird beim Abstellen des Verbrennungsmotors 10 das Nachlaufkühlsystem 22 aktiviert und entsprechend der größten Einzel-Kühlungsanforderung aller zu kühlenden Komponenten bedarfsgerecht betrieben.If this results in the need for post-cooling of at least one component, the post-cooling system 22 is activated when the internal combustion engine 10 is switched off and is operated in accordance with the greatest individual cooling requirement of all components to be cooled.

Dadurch lässt sich der vom Nachlaufkühlsystem 22 benötigte Energieverbrauch entsprechend minimieren.As a result, the energy consumption required by the after-cooling system 22 can be minimized accordingly.

Somit sind in einfacher Weise ein Nachlaufkühlsystem 22 sowie ein Zylinderkopf 14 geschaffen, mit denen eine aktive Kühlung der Kraftstoffpumpe 16 effizient und kostengünstig gewährleistet werden kann.A follow-up cooling system 22 and a cylinder head 14 are thus created in a simple manner, with which active cooling of the fuel pump 16 can be ensured efficiently and inexpensively.

Beispielsweise kann aus Größen des aktuellen Motorbetriebs, z. B. aktuelle Kühlmitteltemperatur, aktuelle Öltemperatur, über einen bestimmten Zeitraum gemittelte aktuelle Motorleistung, aktuelle Umgebungstemperatur usw., die Notwendigkeit und die Größe einer Einzel-Kühlungsanforderung beispielsweise der Kraftstoffpumpe 16 oder des Abgasturboladers 20 ermittelt werden.For example, from sizes of the current engine operation, e.g. B. current coolant temperature, current oil temperature, averaged over a certain period of time current engine power, current ambient temperature, etc., the need and the size of an individual cooling request, for example, the fuel pump 16 or the exhaust gas turbocharger 20 can be determined.

Wenn sich daraus die Notwendigkeit der Nachlaufkühlung mindestens einer Komponente ergibt, wird beim Abstellen des Verbrennungsmotors 10 das Nachlaufkühlsystem 22 aktiviert und entsprechend der größten Einzel-Kühlungsanforderung aller zu kühlenden Komponenten bedarfsgerecht betrieben.If this results in the need for post-cooling of at least one component, the post-cooling system 22 is activated when the internal combustion engine 10 is switched off and is operated in accordance with the greatest individual cooling requirement of all components to be cooled.

Dadurch lässt sich der vom Nachlaufkühlsystem 22 benötigte Energieverbrauch entsprechend minimieren.As a result, the energy consumption required by the after-cooling system 22 can be minimized accordingly.

Somit sind in einfacher Weise ein Nachlaufkühlsystem 22 sowie ein Zylinderkopf 14 geschaffen, mit denen eine aktive Kühlung der Kraftstoffpumpe 16 effizient und kostengünstig gewährleistet werden kann.A follow-up cooling system 22 and a cylinder head 14 are thus created in a simple manner, with which active cooling of the fuel pump 16 can be ensured efficiently and inexpensively.

Claims (12)

  1. An engine-off cooling system (22), with a pump (24), a coolant duct (26) for a coolant and at least one component which is to be cooled, wherein the coolant duct (26) is associated with a fuel pump (16), characterised in that the coolant duct (26) extends through a holding means (18) of the fuel pump (16).
  2. An engine-off cooling system (22) according to Claim 1, characterised in that the component which is to be cooled is an exhaust turbocharger (20).
  3. An engine-off cooling system (22) according to Claim 1 or Claim 2, characterised in that the component which is to be cooled is a cylinder head (14).
  4. An engine-off cooling system (22) according to one of the preceding claims, characterised in that the coolant duct (26) extends through the fuel pump (16).
  5. An engine-off cooling system (22) according to one of the preceding claims, characterised in that a coolant cooler (40) is provided in the engine-off cooling system (22) at least piece-wise parallel to or in series with the coolant duct (26).
  6. An engine-off cooling system (22) according to one of the preceding claims, characterised in that a fan (41) is associated with the engine-off cooling system (22).
  7. A cylinder head assembly with a engine-off cooling system according to one of the preceding claims (14) for an internal combustion engine (10), wherein a coolant duct of the engine-off cooling system extends through the cylinder head assembly, characterised in that the fuel pump (16) is attached to the cylinder head (14) by means of the holding means (18) and in that the coolant duct (26) is located in the vicinity of the region in which the holding means (18) for the fuel pump (16) is connected to the cylinder head (14).
  8. A method for operating an engine-off cooling system (22) according to one of Claims 1 to 6, wherein the operation of the pump (24) of the engine-off cooling system (22) takes place using an ascertained control.
  9. A method according to Claim 8, characterised in that the control of the pump (24) is ascertained from known variables of an engine control unit, especially by way of software for determining the minimum cooling requirement of the at least one component which is to be cooled and the fuel pump (16).
  10. A method according to Claim 8 or Claim 9, characterised in that the engine-off cooling system (22) comprises a fan (41), the operation of which takes place using an ascertained control which is tailored to meet requirements.
  11. A method according to Claim 10, characterised in that the control of the fan (41) is ascertained from known variables of an engine control unit, especially by way of software for determining the minimum cooling requirement of the at least one component which is to be cooled and the fuel pump (16).
  12. A method according to one of Claims 8 to 11, characterised in that at least one switchable actuating element (42) is associated with the engine-off cooling system (22), which element is switched during operation of the engine-off cooling system (22) such that as good as possible a cooling action for the at least one component which is to be cooled and/or the fuel pump (16) is achieved.
EP16809349.0A 2016-01-18 2016-12-07 Cooling system after engine shut-down, cylinder head, and method for operating a cooling system after engine shut-down Active EP3405660B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016200508.1A DE102016200508A1 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Caster cooling system, cylinder head and method for operating a follow-up cooling system
PCT/EP2016/079985 WO2017125196A1 (en) 2016-01-18 2016-12-07 Cooling system after engine shut-down, cylinder head, and method for operating a cooling system after engine shut-down

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3405660A1 EP3405660A1 (en) 2018-11-28
EP3405660B1 true EP3405660B1 (en) 2020-05-06

Family

ID=57539234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16809349.0A Active EP3405660B1 (en) 2016-01-18 2016-12-07 Cooling system after engine shut-down, cylinder head, and method for operating a cooling system after engine shut-down

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10781741B2 (en)
EP (1) EP3405660B1 (en)
CN (1) CN108138642B (en)
DE (1) DE102016200508A1 (en)
WO (1) WO2017125196A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394827B1 (en) * 2017-12-18 2022-05-06 현대자동차주식회사 Method for Turbo Charger Key Off Cooling Control Based on Engine Load and Engine System thereof
KR102552089B1 (en) * 2018-10-16 2023-07-06 현대자동차주식회사 Cooling system and method for engine assembly with turbocharger
US11125185B2 (en) 2019-01-31 2021-09-21 Pratt & Whiiney Canada Corp. Engine assembly with heat management system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835822A (en) * 1972-08-16 1974-09-17 Brunswick Corp Cooled fuel pump for internal combustion engines
DE3407521C1 (en) * 1984-03-01 1985-03-14 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Liquid cooling system for a supercharged internal combustion engine
NL8602971A (en) * 1986-11-24 1988-06-16 Volvo Car Bv COOLING SYSTEM FOR A TURBO COMPRESSOR.
US4728306A (en) * 1986-12-29 1988-03-01 Brunswick Corporation Marine propulsion auxiliary cooling system
DE10318744B4 (en) * 2003-04-25 2006-04-27 Audi Ag cooling system
US20050188943A1 (en) * 2003-10-21 2005-09-01 Henry Gonzalez System and method for customizing a rotary engine for marine vessel propulsion
DE102006053514B4 (en) * 2006-11-14 2016-09-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Internal combustion engine with turbocharger overrun cooling
JP2008202441A (en) * 2007-02-19 2008-09-04 Suzuki Motor Corp Fuel supply device for engine
DE102010015107B4 (en) * 2010-04-16 2014-01-02 Audi Ag Coolant circuit for an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102014201167A1 (en) 2014-01-23 2015-07-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Thermal management system for an internal combustion engine
JP6291973B2 (en) * 2014-03-31 2018-03-14 スズキ株式会社 Fuel pump mounting structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017125196A1 (en) 2017-07-27
EP3405660A1 (en) 2018-11-28
CN108138642A (en) 2018-06-08
CN108138642B (en) 2020-12-25
DE102016200508A1 (en) 2017-07-20
US20180320577A1 (en) 2018-11-08
US10781741B2 (en) 2020-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007001140B4 (en) Vehicle cooling system with directed flows
EP3292287B1 (en) Water injection device of an internal combustion engine and method for operating such a water injection device
DE10318744B4 (en) cooling system
EP3405660B1 (en) Cooling system after engine shut-down, cylinder head, and method for operating a cooling system after engine shut-down
EP2601396B1 (en) Internal combustion engine with liquid and gaseous fuel
DE102010015107B4 (en) Coolant circuit for an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102012205001B4 (en) Coolant circuit for an internal combustion engine and method for operating the internal combustion engine
DE102015006302A1 (en) Cooling system with a coolant pump for an internal combustion engine
EP2565334B1 (en) Construction machine with oil-cooled generator
DE102017209484B4 (en) Cooling device, motor vehicle and method for operating a cooling device
DE102007061032B4 (en) Assembly for energy recovery in an internal combustion engine
EP2108813B1 (en) Device for cooling or heating a combustion engine
EP3640069A1 (en) Motor vehicle with a liquid container
DE102018112108A1 (en) Method for tempering a current storage
DE102017221698B3 (en) Drive device with a coolant circuit and a heating element and method for operating a drive device
DE102013211701A1 (en) A vehicle heating system and method of heating the interior of a vehicle with a vehicle heating system
DE102018205345A1 (en) Electric motor with liquid cooling and use of such an electric motor
DE102006019579A1 (en) Coolant circuit for an internal combustion engine
DE112017000682B4 (en) Fuel system for an internal combustion engine and a method for increasing the vaporization temperature of a fuel used in a fuel system
DE102018213086B4 (en) Split cooling system for internal combustion engine
DE4116496A1 (en) Coolant circulation safety device for internal combustion engine - prevents overload or overrun by action on fuel injection or ignition timing after failure of pump
DE102015205544B4 (en) Motor assembly for a motor vehicle
DE102014018592B4 (en) Injection system for a direct injection internal combustion engine and method for starting the internal combustion engine
DE19860751A1 (en) High pressure jet system for treating, especially cleaning e.g. surfaces, objects has internal combustion engine loss heat source, electrical heating cartridge as heat source for heating module
DE202013102569U1 (en) Liquid-cooled internal combustion engine with secondary circuit

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180712

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20190508

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20200129

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1267077

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200515

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502016009905

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20200506

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200806

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200906

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200907

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200807

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200806

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502016009905

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20210209

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20201231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201207

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201207

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201231

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200506

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201231

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1267077

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20211207

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211207

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20221230

Year of fee payment: 7

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230503

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20231220

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20231219

Year of fee payment: 8

Ref country code: DE

Payment date: 20231214

Year of fee payment: 8