EP3470646B1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und kraftfahrzeug - Google Patents

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EP3470646B1
EP3470646B1 EP18197112.8A EP18197112A EP3470646B1 EP 3470646 B1 EP3470646 B1 EP 3470646B1 EP 18197112 A EP18197112 A EP 18197112A EP 3470646 B1 EP3470646 B1 EP 3470646B1
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EP
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combustion engine
cooling
internal combustion
coolant
cooler
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Volkswagen AG
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    • F01P2060/02—Intercooler

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, an internal combustion engine suitable for carrying out such a method, and a motor vehicle with such an internal combustion engine.
  • An internal combustion engine for a motor vehicle generally has a cooling system in which a coolant is conveyed by means of one or more coolant pumps in at least one cooling circuit and, in the process, heat energy from components integrated in the cooling circuit, e.g. an internal combustion engine. If an operating temperature range of the internal combustion engine has already been reached, this thermal energy is then released in an ambient heat exchanger, in particular the so-called main cooler, and temporarily in a heating heat exchanger to the ambient air, in the case of the heating heat exchanger to the ambient air provided for air conditioning an interior of the motor vehicle.
  • an ambient heat exchanger in particular the so-called main cooler
  • An internal combustion engine for a motor vehicle can also have exhaust gas recirculation, by means of which part of the exhaust gas generated by an internal combustion engine of the internal combustion engine can be returned from an exhaust gas line of the internal combustion engine to a fresh gas line of the internal combustion engine and via this into the internal combustion engine, whereby in particular certain pollutant emissions during operation of the Internal combustion engine should be kept low.
  • the use of so-called high-pressure exhaust gas recirculation is known, in which the associated exhaust gas recirculation line branches off from the exhaust gas system upstream of a turbine of an exhaust gas turbocharger integrated into the exhaust gas system and opens into the fresh gas system downstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger integrated into the fresh gas system.
  • exhaust gas recirculation is also known, in which the associated exhaust gas recirculation line branches off from the exhaust gas line downstream of the turbine of an exhaust gas turbocharger and opens into the fresh gas line upstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger.
  • an (EGR) cooler which acts as a heat exchanger, can be integrated into an exhaust gas recirculation a transition from Allows thermal energy from the exhaust gas to be returned to a coolant also flowing through the heat exchanger.
  • EGR cooler is usually integrated into a cooling system of the internal combustion engine that also includes cooling ducts of the internal combustion engine.
  • an automatic stop function or stop / start function can also be provided, in which the internal combustion engine is automatically switched off if no drive power is to be generated by it. This can be the case on the one hand when the motor vehicle is stationary, for example at a traffic light, or when the motor vehicle is coasting. The internal combustion engine is then automatically restarted as soon as the engine control system assumes that drive power should be generated again by means of the internal combustion engine. This can be determined, for example, in that the driver of the motor vehicle relieves a brake pedal of the motor vehicle and / or actuates a clutch pedal when the motor vehicle is stationary and with the stop function activated and therefore with the internal combustion engine switched off.
  • Internal combustion engines which are provided for driving motor vehicles are usually charged in order to increase the specific power and to reduce the specific fuel consumption.
  • Charging of internal combustion engines by means of one or more exhaust gas turbochargers is widespread. These comprise a turbine with a turbine runner, against which exhaust gas that was emitted by an internal combustion engine of the internal combustion engine flows against and is thereby driven to rotate.
  • the turbine impeller drives a compressor impeller of a compressor via a shaft, which is integrated into a fresh gas line of the internal combustion engine and thereby compresses the fresh gas.
  • such a compressor can also be driven by means of another drive, for example by the internal combustion engine itself or by an electric drive motor.
  • the compression increases the temperature and thus the specific volume of the compressed fresh gas, which counteracts the increase in the filling of the combustion chambers intended by the compression.
  • charge air coolers are usually integrated in the fresh gas line downstream of the compressor, which cause at least partial recooling of the fresh gas (charge air) heated by the compression.
  • Such a charge air cooler can also be integrated into the cooling system of the internal combustion engine, so that its cooling effect on a Heat transfer from the fresh gas to the charge air cooler flowing through coolant of the cooling system is based.
  • the DE 196 28 576 A1 discloses a radiator fan for a motor vehicle, in which the fan wheel can be driven on the one hand by an internal combustion engine of the motor vehicle and on the other hand by an electric motor integrated into the radiator fan.
  • the DE 10 2013 111 455 A1 describes a method and systems for reducing the corrosion of a charge air cooler.
  • a grille closure system In response to an area of condensate formation in a charge air cooler, a grille closure system is set, moving the area of condensate formation to another location in the charge air cooler.
  • the orientation of the grille closure system can also be adjusted in response to the operating conditions of the motor vehicle and the condensate weather conditions.
  • the DE 10 2015 113 476 A1 discloses a charge air cooler for an internal combustion engine that is cooled by liquid coolant, the liquid coolant being conveyed through the charge air cooler by means of a coolant pump driven by an electric motor.
  • the delivery rate of the coolant pump is controlled as a function of the temperatures of the air flow entering and exiting the charge air cooler.
  • the DE 10 2015 210 615 A1 describes a hybrid vehicle with a charged internal combustion engine and a charge air cooler integrated in a cooling system of the hybrid vehicle, through which coolant does not flow during a purely electric motor drive of the hybrid vehicle.
  • the EP 1 059 432 A2 discloses a cooling system for a motor vehicle that can integrate an internal combustion engine, a charge air cooler and an EGR cooler. In this case, it can be provided that when the internal combustion engine is no longer in operation, a coolant pump continues to operate for a defined period in order to achieve continued cooling of the charge air cooler and the EGR cooler. This is intended to increase the service life of these components.
  • the invention was based on the object, in an internal combustion engine with an internal combustion engine for which an automatic stop function is provided, to avoid, as far as possible, negative effects resulting from activation of the automatic stop function.
  • an internal combustion engine according to the invention also has a control device which is designed such that it can execute a method according to the invention (in an automated manner).
  • the conveyance of the coolant in the corresponding cooling circuit serves to overheat the charge air cooler, in particular due to the ongoing heat transfer from the Avoid charge air to the intercooler.
  • the conveyance of the coolant in this cooling circuit is used to avoid a build-up of heat in the cooling system, which could otherwise occur, since various components of the internal combustion engine integrated into the cooling system of the internal combustion engine, in particular the internal combustion engine (and in particular a cylinder head of the internal combustion engine), the exhaust gas turbine and the EGR cooler (in particular a EGR cooler for low-pressure exhaust gas recirculation), can have a high component temperature due to the previous operation of the internal combustion engine and then, due to the thermal inertia, enter a significant thermal output into the coolant of the cooling system even while the internal combustion engine's stop function is activated.
  • the specifically envisaged temperature ranges for the coolant are selected in such a way that the negative effects that would arise if the cooling circuit (s) were interrupted and the stop function was activated are sufficiently avoided or kept low and, at the same time, those that persist according to the invention Operation of the cooling system to be applied power, which is required in particular for conveying the coolant and possibly for operating a fan, is kept low.
  • At least one electric motor can be installed in the cooling circuit or, in the case of different cooling circuits, in at least one of the cooling circuits of the cooling system (possibly in each case) other way be integrated independently of the internal combustion engine drivable coolant pump.
  • cooling of the coolant in the said cooling circuit (s), in which coolant is conveyed during the activated stop function is effected by means of an ambient heat exchanger.
  • an ambient heat exchanger which is integrated in the cooling circuit or, in the case of different cooling circuits, in at least one of the aforementioned cooling circuits.
  • the ambient heat exchanger is assigned a fan so that a sufficient amount of heat transfer from the coolant flowing through the ambient heat exchanger to air that also flows through and / or around the ambient heat exchanger can be ensured even if an inventive Motor vehicle comprising internal combustion engine (according to the invention) is at a standstill, ie not driving, when the stop function is activated.
  • the mentioned cooling circuits are separated, the cooling circuit integrating the cooling duct of the internal combustion engine and / or the cooling duct of the exhaust gas turbine and / or the EGR cooler being designed for a higher operating range of the coolant temperature than the cooling circuit integrating the intercooler.
  • the first-mentioned cooling circuit can therefore in particular be part of a high-temperature cooling system and the second-mentioned cooling circuit can be part of a low-temperature cooling system separated from the high-temperature cooling system, each of which represents sections of the (overall) cooling system.
  • a “separate” or “separated” design of the cooling circuits or the (partial) cooling systems is understood to mean that they are not an integral section, ie not a section that is both part of one cooling circuit or cooling system and part of the other cooling circuit or cooling system, include.
  • the separated cooling circuits or cooling systems can, however, be indirectly connected to a common expansion tank, in particular via at least one equalization line and one ventilation line.
  • An “expansion tank” is understood to mean a reservoir for the coolant of the cooling system, which is used to compensate, in particular, temperature-related expansion of the coolant by changing the fill level of the coolant in the expansion tank.
  • such an expansion tank can in particular be partially filled with the coolant and partially with a gas, in particular air.
  • An associated vent line can preferably open into a section of the expansion tank in which the gas is present, while an associated equalization line opens into a section that receives the coolant in order to prevent coolant from flowing over between the cooling circuit (s) and the expansion tank with the primary
  • the aim of compensating for temperature-related expansion of the coolant possibly also for filling the (overall) cooling system or at least the connected cooling circuits with the coolant for the first time or as part of maintenance activities.
  • the cooling duct of the internal combustion engine can in particular be a cooling duct of a cylinder head of the internal combustion engine, because the cylinder head is usually subjected to particularly high thermal loads during operation of the internal combustion engine, and therefore has a relatively high component temperature and consequently the risk of local thermal overload for the coolant contained within the cooling channel of the cylinder head can be particularly high when the stop function is activated and the delivery of the coolant is interrupted.
  • Another possibility to avoid a local thermal overload up to boiling of the coolant is to use a defined pressure level for the cooling system when the cooling system is in operation
  • a defined pressure level for the cooling system when the cooling system is in operation
  • the pressure increases starting from a cold start of the internal combustion engine until the intended operating temperature range for the coolant is reached, whereby the provision of a closed expansion tank limits the pressure increase as a result of the Compression of the gas contained therein is not completely relieved, as is the case with an open cooling system or expansion tank.
  • the coolant is still at a relatively low temperature shortly after a cold start of the internal combustion engine, for example, its pressure in the cooling system is also still relatively low. If, for example, due to a very high load requirement on the internal combustion engine, a high thermal power is introduced into the coolant locally and in particular in a cylinder head of the internal combustion engine, there is a local risk of the coolant boiling, which can damage it. To avoid this, it can be provided that in a state of the cooling system during operation of the internal combustion engine, a defined pressure level, which has not yet been reached due to the temperature of the coolant being too low, is actively generated by one or more suitable pressure generating devices.
  • Such a pressure generating device can in particular be controlled as a function of the measurement signal from a pressure sensor, which preferably determines the gas pressure in an expansion tank of the cooling system.
  • a pressure sensor which preferably determines the gas pressure in an expansion tank of the cooling system.
  • Such an active influencing of the pressure of the coolant can, if necessary, in particular by a corresponding control of one or more coolant pumps of the cooling system, which can in particular be driven by an electric motor or in some other way independently of the internal combustion engine Combination with controllable throttles or other flow resistances can be achieved.
  • a pressure generating device can preferably also be provided, by means of which the pressure of the gas contained in the expansion tank can be influenced.
  • such a pressure generating device can comprise a gas delivery device, in particular a compressor, by means of which additional gas can be introduced into the expansion tank with the aim of increasing the gas pressure.
  • a pressure generating device can furthermore preferably have a controllable valve, as a result of which the gas pressure in the expansion tank can also be reduced again in a targeted manner.
  • a corresponding pressure generating device can also provide means by which the volume and thus the pressure of the gas contained in the expansion tank can be influenced.
  • Such means can for example have a wall which at least partially delimits the gas volume, in particular in the form of a membrane, which can be displaced by means of an actuating device in order to change the gas volume.
  • a motor vehicle according to the invention comprises at least one internal combustion engine according to the invention, which is preferably provided for generating drive power for the motor vehicle.
  • the motor vehicle can in particular be a wheel-based motor vehicle (preferably a car or truck).
  • the Fig. 1 shows a motor vehicle according to the invention with an internal combustion engine 10 according to the invention.
  • Such an internal combustion engine 10 according to the invention can according to FIG Fig. 2 have an internal combustion engine 12, which can in particular be designed as a reciprocating piston internal combustion engine operating according to the diesel principle and which comprises a cylinder housing 14 with cylinders 16 formed therein and a cylinder head 18. Furthermore, the internal combustion engine 10 according to FIG Fig. 2 still have a main cooling system and a secondary cooling system.
  • the main cooling system is used for (direct) cooling of the internal combustion engine 12, of engine oil to lubricate the internal combustion engine 12, of (gear) oil of a (manual or automatic) gearbox (not shown) assigned to the internal combustion engine 12, an exhaust gas turbocharger 20, in particular a bearing bracket or an exhaust gas turbine 96 of the exhaust gas turbocharger 20, as well as exhaust gas that is recirculated either via an exhaust gas recirculation line 22 of a low-pressure exhaust gas recirculation or an exhaust gas recirculation line 24 of a high-pressure exhaust gas recirculation.
  • the main cooling system comprises cooling channels 26, 28 of the cylinder housing 14 and the cylinder head 18, an engine oil cooler 30, a transmission oil cooler 32, a cooler for the exhaust gas turbocharger 20, specifically a cooling channel for the exhaust gas turbine 96 of the exhaust gas turbocharger (ATL cooler) 34, a cooler for a (or a cooling channel in an) exhaust gas recirculation valve 36 and an EGR cooler each in the exhaust gas recirculation line 22 of the low-pressure exhaust gas recirculation (LP EGR cooler 38) and the exhaust gas recirculation line 24 of the high pressure exhaust gas recirculation (HP EGR cooler 40).
  • the main cooling system comprises a main cooler 42, three coolant pumps 46, 48, 50 and a heating system heat exchanger 44.
  • the main cooler 42 is used to recool the coolant flowing through it by transferring thermal energy to ambient air, which also flows through the main cooler 42.
  • the heating heat exchanger 44 is used, if necessary, to supply ambient air that is used for air conditioning an interior of a motor vehicle comprising the internal combustion engine 10 (according to, for example, FIG Fig. 1 ) to warm up the intended air and thereby temper it.
  • the main coolant pump 46 which can be driven either by an electric motor or, preferably, directly or indirectly by an output shaft (in particular a crankshaft; not shown) of the internal combustion engine 12, ie mechanically.
  • the main coolant pump 46 Even with such a mechanical drive of the main coolant pump 46, it can be designed to be controllable or regulatable with regard to the specific (ie in each case related to the drive speed) delivery rate and also to be able to be switched off (ie then generating no relevant delivery rate despite rotary drive). It can be provided that when the main coolant pump 46 is switched off, it prevents or prevents its flow through is made possible.
  • the two further (additional) coolant pumps 48, 50 of the main cooling system are driven by an electric motor.
  • a main cooling circuit comprises the cooling channels 26, 28 of the cylinder head 18 and the cylinder housing 14, the main cooler 42, a bypass 52 bypassing the main cooler 42 and the main coolant pump 46.
  • the cooling channels 26, 28 of the cylinder head 18 and the cylinder housing 14 are parallel to the main cooling circuit integrated.
  • a first control device 54 in the form of a (automatically regulating) thermostatic valve (opening temperature: 105 ° C) and a second control device 56 in the form of a control valve controllable by a control device 58 can influence whether and to what extent the cooling duct 26 of the cylinder housing 14 is flowed through by the coolant when the cooling channel 28 of the cylinder head 18 is flowed through.
  • a third control device 60 which is also in the form of a control valve controllable by means of the control device 58, it can be influenced whether and, if so, to what extent coolant, the i.a. flows in the main cooling circuit, via the main cooler 42 or the associated bypass 52.
  • the first, second and third control devices 54, 56, 60 and a fourth control device 62 each represent part of a coolant distribution module 108.
  • a first secondary cooling circuit which comprises a secondary section which leaves a section of the main cooling circuit immediately downstream (in relation to an intended flow direction of the coolant in the main cooling circuit) of an outlet of the cooling channel 28 of the cylinder head 18 and back into a section upstream of the third control device 60 Section of the main cooling circuit opens.
  • the section of the main cooling circuit between the branch and the mouth of this branch line of the first auxiliary cooling circuit can be closed by means of the fourth control device 62, which is in the form of a control valve that can be controlled by means of the control device 58, so that, if necessary, this section of the Main cooling circuit (and thus the main cooling circuit as a whole) can be prevented.
  • a first (48) of the additional coolant pumps 48, 50 is integrated into the first auxiliary cooling circuit. Downstream of this first additional coolant pump 48, the first auxiliary cooling circuit is divided into two parallel strands, with the LP EGR cooler 38 being integrated in a first of these strands and the heating heat exchanger 44 being integrated in the second branch, and the ATL cooler 34 in the second branch is integrated. The two branches of the branch line of the first auxiliary cooling circuit are brought together again before they merge into the main cooling circuit.
  • the main cooling system also includes a second auxiliary cooling circuit.
  • the secondary section of the second secondary cooling circuit opens into a section of the main cooling circuit upstream of the main coolant pump 46 (as well as downstream of the main cooler 42 and upstream of the mouth of the bypass 52 belonging to the main cooler 42).
  • a third secondary cooling circuit comprises a secondary line which branches off in the area of the branch between the cooling channels 26, 28 of the cylinder head 18 and the cylinder housing 14 and upstream of the main coolant pump 46 (and downstream of the main cooler 42 and the mouth of the bypass 52 belonging to the main cooler 42) again opens into a section of the main cooling circuit.
  • the engine oil cooler 30 is integrated into this branch line.
  • a fourth secondary cooling circuit comprises a secondary line which branches off from the secondary line of the third secondary cooling circuit and which integrates a fifth control device 66 in the form of a thermostatic valve (opening temperature: e.g. 75 ° C) and the transmission oil cooler 32.
  • the secondary section of the fourth secondary cooling circuit also opens upstream of the main coolant pump 46 (as well as downstream of the main cooler 42 and upstream of the mouth of the bypass 52 belonging to the main cooler 42) in a section of the main cooling circuit.
  • a fifth secondary cooling circuit of the main cooling system comprises a secondary line which emerges from the secondary line of the first secondary cooling circuit upstream of the first additional coolant pump 48 and which integrates the second additional coolant pump 50 and the HP EGR cooler 40 downstream thereof.
  • a sixth control device 68 in the form of a thermostatic valve (switching temperature between 70 ° C and 80 ° C, for example) is arranged downstream of the HP-EGR cooler 40.
  • coolant that has flowed through the HP EGR cooler 40 can either be directed to an end section of the branch line of the EGR cooling circuit or to a short-circuit line 70 which opens upstream of the second additional coolant pump 50 into an initial section of the branch line of the fifth auxiliary cooling circuit , be divided.
  • the secondary cooling system serves to cool the fresh gas (charge air) charged by means of a compressor 98 of the exhaust gas turbocharger 20, which the internal combustion engine 12 is supplied via a fresh gas line 74 of the internal combustion engine 10, as well as a metering valve 72, by means of which a reducing agent can be introduced into exhaust gas flowing through an exhaust line 76 of the internal combustion engine 10 in order to reduce pollutants, in particular nitrogen oxides, by means of selective catalytic reduction To achieve exhaust gas.
  • the charge air cooler 78 provided for cooling the charge air, on the one hand, and the cooling channel provided for cooling the metering valve 72, on the other hand, are integrated in parallel strands of a cooling circuit of the auxiliary cooling system.
  • this cooling circuit in the section that is not divided into the two strings) there is an electric motor-driven coolant pump 80 as well as an additional cooler 82, which recools the coolant flowing through the cooling circuit of the secondary cooling system by transferring thermal energy to the ambient air flowing through the additional cooler 82 serves, integrated.
  • the additional cooler 82 can be bypassed by means of a bypass 84, whereby a division of the coolant flowing through the cooling circuit of the secondary cooling system to either the additional cooler 82 or the associated bypass 84 by means of a seventh control device 86, which can be designed as a thermostatic valve or as a control valve controllable by a control unit, is changeable.
  • the temperature of the coolant can be significantly higher in the main cooling system than in the secondary cooling system during regular operation of the internal combustion engine 10, so that the former can also be referred to as a high-temperature cooling system and the latter as a low-temperature cooling system.
  • the cooling system further includes a surge tank 88 that is partially filled with the coolant and partially with air.
  • the expansion tank 88 is connected in a fluid-conducting manner to both the main cooling circuit of the main cooling system and to the cooling circuit of the auxiliary cooling system via a connecting line 90 which exits from a (lower) section of the expansion tank 88 that receives the coolant.
  • vent lines 92 with the interposition of either one or more check valves 94 or a throttle 64, connect the HP EGR cooler 40, the main cooler 42, the cooling duct 28 of the cylinder head 18 and the charge air cooler 78 with the (upper) section of the air-receiving Reservoir 88.
  • the main cooling system of the cooling system according to the Fig. 1 can for example be operated as follows.
  • the main coolant pump 46 is not operated, as a result of which or wherein it is also switched off and consequently cannot be flowed through.
  • the first additional coolant pump 48 (with variable delivery rate) can be operated during this warm-up phase, whereby coolant (in connection with an interrupting position of the fourth control device 62) is delivered in the first auxiliary cooling circuit.
  • the coolant flows through the ATL cooler 34 integrated in the secondary section of the first secondary cooling circuit, the LP EGR cooler 38 and the heating heat exchanger 44.
  • this coolant flows (completely) through the bypass 52 to the main water cooler 42, which is also a section of the first secondary cooling circuit (as a result of a corresponding position of the third control device 60), furthermore the branch line of the third auxiliary cooling circuit (in a flow direction which is opposite to that in normal operation; see arrowhead without filling), with a flow through the engine oil cooler 30 optionally through the integration of a corresponding Bypasses (not shown) in this branch line can be prevented, as well as the cooling duct 28 of the cylinder head 18.
  • the second control device 56 In exceptional situations, especially if, despite the warm-up phase, the internal combustion engine 12 is to be operated with high loads, in particular full load, provision can also be made for the second control device 56 to be adjusted to a releasing position by means of the control device 58 in order to also allow flow through the cooling duct 26 of the cylinder housing 14 to ensure.
  • the fifth control device 66 prevents flow through the secondary section of the fourth secondary cooling circuit and consequently through the transmission oil cooler 32 at least initially during the warm-up phase.
  • the flow also flows through the second secondary cooling circuit with the cooler (cooling channel) integrated therein for the exhaust gas recirculation valve 36.
  • the sixth control device 68 is set in such a way that coolant is supplied by means of the second control device operated for this purpose Additional coolant pump 50 in which, moreover, only the high-pressure EGR cooler 40 and the short-circuit circuit comprising the short-circuit line 70 are conveyed.
  • the main coolant pump 46 is operated (with variable specific delivery rate) and coolant is conveyed at least temporarily in all of the cooling circuits of the main cooling system.
  • the two additional coolant pumps 48, 50 of the main cooling system can, if necessary, also be operated to support the main coolant pump 46.
  • the second additional coolant pump 50 this only applies after the sixth control device 68 has switched over in such a way that a flow of coolant is permitted in the fifth cooling circuit.
  • the second additional coolant pump 50 is operated in order to deliver coolant (also during normal operation of the internal combustion engine 10) within the short circuit.
  • the coolant flowing through the main cooling circuit continues to be variably divided between either the main cooler 42 or the associated bypass 52, whereby a setpoint temperature for the coolant leaving the cooling duct 28 of the cylinder head 18 of approximately 90 ° C can be set.
  • the volume flow of the coolant through the secondary line of the first secondary cooling circuit can also be adjusted in superposition to the delivery rate of the main coolant pump 46. This can be relevant, in particular, to achieve sufficient heat transfer in the heating heat exchanger 44 and thus sufficient heating functionality for the interior heating of a motor vehicle comprising the internal combustion engine 10.
  • the second secondary cooling circuit with the cooler (cooling channel) integrated therein for the exhaust gas recirculation valve 36 and the third secondary cooling circuit with the engine oil cooler 30 integrated therein are also permanently flowed through.
  • the temperature of the coolant applied to the fifth control device 66 which is also integrated in the auxiliary section of the fourth auxiliary cooling circuit, is at least 75 ° C, so that the fifth control device 66 (temperature-dependent variable) also allows a flow through the transmission oil cooler 32.
  • a relatively small pilot flow can be provided to control the temperature of the fifth control device 66, which is designed as a thermostatic valve.
  • the fifth auxiliary cooling circuit is also only flowed through if the temperature of the coolant previously conveyed in the short-circuit circuit has at least reached the associated limit temperature, which can be between 70 ° C and 80 ° C.
  • the HP EGR cooler 40 is permanently acted upon with coolant, the temperature of which essentially corresponds to that which was reached in the outlet of the cooling channel 28 of the cylinder head 18 and which in particular is approx Can be 90 ° C.
  • the respective flow can be interrupted again by means of the corresponding control devices 54, 66, 68, provided that the respective associated limit or opening temperature has been fallen below.
  • a flow through the cooling circuit of the secondary cooling system is brought about by means of the coolant pump 80 integrated therein as required and independently of the controls / regulators of the main cooling system.
  • the cooling system of the internal combustion engine 10 also enables after-heating functionality when the internal combustion engine 12 is no longer in operation, in that coolant is conveyed by means of the first additional coolant pump 48 in the first auxiliary cooling circuit, which may then also include the main cooler 42, whereby the still in particular the main cooler 42, the cylinder head 18 and the LP EGR cooler 38 contained thermal energy in the Heating heat exchanger 44 can be used to control the temperature of the interior of a motor vehicle comprising the internal combustion engine 10.
  • the cooling system also enables after-cooling functionality when the internal combustion engine 12 is no longer operated and has previously been thermally highly stressed, in that coolant is conveyed by means of the first additional coolant pump 48 in the first secondary cooling circuit, which then also includes the main cooler 42, whereby the thermally critical components of the cooling system, in particular the cylinder head 18 and the exhaust gas turbocharger 20 (by means of the ATL cooler 34) and the LP EGR cooler 38 can be post-cooled.
  • This after-cooling functionality can be relevant for the internal combustion engine 12 in particular in connection with an automatic stop function.
  • the automatic stop function automatically switches off the internal combustion engine 12 when the internal combustion engine 10 or the motor vehicle comprising the internal combustion engine 10 is in operation, provided that no drive power is to be generated by it.
  • the LP EGR cooler 38 and the turbocharger cooler 34 during an activated stop function and consequently when the internal combustion engine 12 is not in operation, which in particular in the preceding Operation of the internal combustion engine 12 may have been subjected to high thermal loads, provision is made to convey coolant by operating the first additional coolant pump 48 in the first auxiliary cooling circuit.
  • the transmission oil cooler 32, the engine oil cooler 30, the main coolant pump 46 and the cooling channels 26 of the cylinder housing 14 can also be flowed through. Partly the direction of the flow is shown (see direction arrows without filling in the Fig. 2 ) reversed compared to the direction of flow (see directional arrows with filling in the Fig. 2 ) during operation of the internal combustion engine 12. During the aftercooling, it can be provided that all of the coolant flowing in the first secondary cooling circuit is conducted via the main cooler 42.
  • a variable proportion (up to the total amount) of this coolant can also be conducted via the bypass 52 by means of the third control device 60. In this way, in particular, excessive cooling of the coolant in the event of a prolonged non-operation of internal combustion engine 12 as a result of an activated stop function can be avoided.
  • the coolant is removed by means of the coolant pump 80 during non-operation of the internal combustion engine 12 as a result of an activated stop function is also promoted in the cooling circuit of the auxiliary cooling system, whereby excessive heating of the charge air cooler 78 is avoided.
  • the charge air cooler 78 can immediately again provide sufficient cooling capacity for the charge air to be supplied to the internal combustion engine 12, so that it is supplied to the combustion chambers of the internal combustion engine 12 in the temperature range provided for it .
  • the seventh control device 86 can be used to vary which proportion of the coolant flowing in the cooling circuit of the auxiliary cooling system is routed via the auxiliary cooler 82 or via the associated bypass 84 in order, on the one hand, to achieve a sufficient cooling capacity for, in particular, the charge air cooler 78 and, on the other hand, an excessively strong one Avoid cooling the coolant.
  • the internal combustion engine 10 in certain transient operating states of the internal combustion engine 12, specifically when the load requirement that is placed on the operation of the internal combustion engine 12 is increased by at least 20% based on the full load, the temperature of the in the cooling circuit of the Secondary cooling system flowing cooling system is lowered by, for example, approx. 20 ° C compared to the previous stationary operation in order to achieve an improved filling of the combustion chambers of the internal combustion engine 12 by means of an increase in the cooling capacity of the intercooler 78 realized in this way and, consequently, an improved boost pressure build-up, whereby the dynamic operating behavior of the internal combustion engine 12 is improved.
  • an increased proportion of the coolant arriving at the seventh control device 86 is conducted via the additional cooler 82, if possible. Furthermore, it can be provided that a fan 106 assigned to the additional cooler 82 is put into operation or its drive power is increased, as a result of which the cooling performance of the additional cooler 82 can be increased.
  • a NO x storage catalytic converter 100 and a particulate filter 102 are also integrated into the exhaust system 76 of the internal combustion engine 10.
  • the NOx storage catalytic converter 100 is used to store nitrogen oxides contained in the exhaust gas if these cannot be reduced to a sufficient extent by the reducing agent introduced in combination with a reduction or SCR catalytic converter (not shown). This can be the case, for example, after a cold start of the internal combustion engine 10 or when the internal combustion engine 12 is operated for a relatively long time at low loads and speeds, whereby the SCR catalytic converter does not yet or no longer has an operating temperature required for a sufficient reduction.
  • the particle filter 102 serves to filter out particles from the exhaust gas.
  • NO x storage catalytic converter 100 It applies to both the NO x storage catalytic converter 100 and the particle filter 102 that these must be regenerated when a defined loading limit is reached in order to maintain their functionality.
  • NO x storage catalytic converter 100 there is also the fact that it has to be desulfurized at regular intervals because the sulfur usually contained in the fuel reacts with the storage material of the NO x storage catalytic converter 100, as a result of which the amount of storage material available for storing the nitrogen oxides decreases.
  • the NO x storage catalytic converter 100 has to be heated to a temperature between 600 ° C. and 650 ° C., among other things by means of specific measures. Comparable temperatures are also required for a regeneration of the particle filter 102.
  • the heating of the NO x storage catalytic converter 100 and the particle filter 102 to the temperatures required for desulfurization or regeneration is carried out by a corresponding increase in the temperature of the exhaust gas, for which various, fundamentally known, especially engine-internal measures are provided.
  • a temperature of the coolant specifically that coolant that is then to be fed into the internal combustion engine 12 via the main coolant pump 46, to reduce the increased thermal load on the internal combustion engine 12 and the main cooling system due to the increase in the To compensate for the temperature of the exhaust gas.
  • the temperature of the coolant is measured by means of a temperature sensor 104, which is integrated in the outlet of the cooling channel 28 of the cylinder head 18.
  • an increased proportion of the coolant arriving at the third control device 60 is guided via the main cooler 42, if possible. Furthermore, it can be provided that a fan 106 assigned to the main cooler 42 is put into operation or its drive power is increased, as a result of which the cooling power of the main cooler 42 can be increased.
  • the lowering of the temperature of the coolant is also ended or reversed, in order to avoid excessive cooling of the components integrated in the main cooling system by the coolant.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Brennkraftmaschine.
  • Eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug weist in der Regel ein Kühlsystem auf, in dem ein Kühlmittel mittels einer oder mehrerer Kühlmittelpumpen in mindestens einem Kühlkreis gefördert wird und dabei Wärmeenergie von in den Kühlkreis integrierten Komponenten, u.a. einem Verbrennungsmotor, aufnimmt. Diese Wärmeenergie wird, sofern ein Betriebstemperaturbereich der Brennkraftmaschine bereits erreicht wurde, anschließend in einem Umgebungswärmetauscher, insbesondere dem sogenannten Hauptkühler, sowie zeitweise in einem Heizungswärmetauscher an die Umgebungsluft, im Fall des Heizungswärmetauschers an die zur Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs vorgesehene Umgebungsluft, abgegeben.
  • Eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug kann weiterhin eine Abgasrückführung aufweisen, mittels der ein Teil des von einem Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases aus einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine in einen Frischgasstrang der Brennkraftmaschine und über diesen in den Verbrennungsmotor zurückgeführt werden kann, wodurch insbesondere bestimmte Schadstoffemissionen im Betrieb der Brennkraftmaschine gering gehalten werden sollen. Bekannt ist der Einsatz einer sogenannten Hochdruck-Abgasrückführung, bei der die dazugehörige Abgasrückführleitung stromauf einer in den Abgasstrang integrierten Turbine eines Abgasturboladers aus dem Abgasstrang abzweigt und stromab eines in den Frischgasstrang integrierten Verdichters des Abgasturboladers in den Frischgasstrang mündet. Weiterhin ist der Einsatz einer sogenannten Niederdruck-Abgasrückführung bekannt, bei der die dazugehörige Abgasrückführleitung stromab der Turbine eines Abgasturboladers aus dem Abgasstrang abzweigt und stromauf des Verdichters des Abgasturboladers in den Frischgasstrang mündet. Um eine zu hohe Temperatur des dem Verbrennungsmotor zugeführten Frischgases, bei dem es sich bei aktivierter Abgasrückführung um ein Luft-Abgas-Gemisch handelt, zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass in eine Abgasrückführung ein (AGR-)Kühler integriert ist, der als Wärmetauscher einen Übergang von Wärmeenergie von dem rückzuführenden Abgas auf ein den Wärmetauscher ebenfalls durchströmendes Kühlmittel ermöglicht. Üblicherweise ist ein derartiger AGR-Kühler in ein auch Kühlkanäle des Verbrennungsmotors umfassendes Kühlsystem der Brennkraftmaschine integriert.
  • Für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs kann weiterhin eine automatische Stoppfunktion beziehungsweise Stopp-/Startfunktion vorgesehen sein, bei der der Verbrennungsmotor automatisch abgeschaltet wird, sofern von diesem keine Antriebsleistung erzeugt werden soll. Dies kann einerseits im Stillstand des Kraftfahrzeugs, beispielsweise an einer Ampel, oder beim Ausrollen des Kraftfahrzeugs der Fall sein. Der Verbrennungsmotor wird dann automatisch wieder gestartet, sobald die Motorsteuerung davon ausgeht, dass mittels des Verbrennungsmotors wieder Antriebsleistung erzeugt werden soll. Dies kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs im Stillstand des Kraftfahrzeugs und bei aktivierter Stoppfunktion und demnach bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor ein Bremspedal des Kraftfahrzeugs entlastet und/oder ein Kupplungspedal betätigt.
  • Brennkraftmaschinen, die zum Antrieb von Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, werden üblicherweise aufgeladen, um die spezifische Leistung zu erhöhen und den spezifischen Kraftstoffverbrauch zu senken. Weit verbreitet ist eine Aufladung von Brennkraftmaschinen mittels eines oder mehrerer Abgasturbolader. Diese umfassen eine Turbine mit einem Turbinenlaufrad, das von Abgas, das von einem Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine ausgestoßen wurde, angeströmt und dadurch drehend angetrieben wird. Das Turbinenlaufrad treibt über eine Welle ein Verdichterlaufrad eines Verdichters an, der in einen Frischgasstrang des Verbrennungsmotors integriert ist und dadurch das Frischgas verdichtet. Alternativ kann ein solcher Verdichter auch mittels eines anderen Antriebs, beispielsweise von dem Verbrennungsmotor selbst oder von einem elektrischen Antriebsmotor, angetrieben werden. Durch die Verdichtung kann u.a. die Menge des in die Brennräume des Verbrennungsmotors eingebrachten Frischgases und damit die Menge des in einem Arbeitsspiel in dem Brennraum umsetzbaren Kraftstoffs erhöht werden. Gleichzeitig wird jedoch durch die Verdichtung die Temperatur und damit das spezifische Volumen des verdichteten Frischgases erhöht, was der durch die Verdichtung beabsichtigten Erhöhung der Füllung der Brennräume entgegenwirkt. Um dies zu vermeiden, werden üblicherweise in den Frischgasstrang stromab des Verdichters Ladeluftkühler integriert, die eine zumindest teilweise Rückkühlung des durch die Verdichtung erwärmten Frischgases (Ladeluft) bewirken. Ein solcher Ladeluftkühler kann auch in das Kühlsystem der Brennkraftmaschine integriert sein, so dass dessen Kühlwirkung auf einem Wärmeübergang von dem Frischgas auf den Ladeluftkühler durchströmendes Kühlmittel des Kühlsystems beruht.
  • Die DE 196 28 576 A1 offenbart ein Kühlergebläse für ein Kraftfahrzeug, bei dem das Lüfterrad einerseits durch einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs und andererseits durch einen in das Kühlergebläse integrierten Elektromotor antreibbar ist.
  • Die DE 10 2013 111 455 A1 beschreibt ein Verfahren und Systeme zum Verringern der Korrosion eines Ladeluftkühlers. Als Reaktion auf einen Bereich der Kondensatbildung in einem Ladeluftkühler wird ein Kühlergrill-Verschlusssystem eingestellt, wobei der Bereich der Kondensatbildung zu einem anderen Ort in dem Ladeluftkühler bewegt wird. Die Ausrichtung des Kühlergrill-Verschlusssystems kann außerdem als Reaktion auf die Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs und die Kondensat bildenden Wetterbedingungen eingestellt werden.
  • Die DE 10 2015 113 476 A1 offenbart einen durch flüssiges Kühlmittel gekühlten Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine, wobei das flüssige Kühlmittel mittels einer elektromotorisch angetriebenen Kühlmittelpumpe durch den Ladeluftkühler gefördert wird. Die Förderleistung der Kühlmittelpumpe wird dabei in Abhängigkeit von den Temperaturen des in den Ladeluftkühler eintretenden und austretenden Luftstroms gesteuert.
  • Die DE 10 2015 210 615 A1 beschreibt ein Hybridfahrzeug mit einem aufgeladenen Verbrennungsmotor und einem in ein Kühlsystem des Hybridfahrzeugs integrierten Ladeluftkühler, der während eines rein elektromotorischen Fahrantriebs des Hybridfahrzeugs nicht von Kühlmittel durchströmt wird.
  • Die EP 1 059 432 A2 offenbart ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor, einen Ladeluftkühler und einen AGR-Kühler integrieren kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass mit der Beendigung eines Betriebs des Verbrennungsmotors eine Kühlmittelpumpe für einen definierten Zeitraum weiter betrieben wird, um eine noch andauernde Kühlung des Ladeluftkühlers und des AGR Kühlers zu realisieren. Dadurch soll die Lebensdauer dieser Komponenten erhöht werden.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, für den eine automatische Stoppfunktion vorgesehen ist, negative Auswirkungen, die aus einer Aktivierung der automatischen Stoppfunktion resultieren, möglichst zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Eine zur automatisierten Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Brennkraftmaschine sind Gegenstände der Patentansprüche 3 und 8. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und bevorzugte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und damit auch des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die (erfindungsgemäße) Brennkraftmaschine zumindest einen Verbrennungsmotor (insbesondere einen Dieselmotor oder einen Ottomotor oder eine Kombination daraus, d.h. z.B. einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung), für den eine automatische Stoppfunktion vorgesehen ist, einen Frischgasstrang, einen Abgasstrang und ein Kühlsystem aufweist. Weiterhin ist
    • in den Frischstrang ein Verdichter und zwischen dem Verdichter und dem Verbrennungsmotor ein Ladeluftkühler integriert, der zudem in einen Kühlkreis des Kühlsystems integriert ist, und/oder
    • mindestens ein Kühlkreis des Kühlsystems vorgesehen, der
      • einen Kühlkanal des Verbrennungsmotors und/oder
      • einen Kühler für einen Abgasturbolader und/oder
      • einen AGR-Kühler, der in eine (aus dem Abgasstrang abgehende und in den Frischgasstrang mündende) Abgasrückführleitung integriert ist, umfasst.
  • Zudem ist vorgesehen, dass (zumindest zweitweise) während aktivierter Stoppfunktion und folglich in einem Nichtbetrieb des Verbrennungsmotors Kühlmittel in dem Kühlkreis oder, bei unterschiedlichen Kühlkreisen, in zumindest einem der Kühlkreise gefördert wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Kühlung des Kühlmittels
    • in dem den Ladeluftkühler integrierenden Kühlkreis während aktivierter Stoppfunktion derart bewirkt wird, dass sich eine Temperatur des Kühlmittels an einem Austritt des Ladeluftkühlers im Bereich zwischen 70°C und 80°C einstellt, und/oder
    • in dem den Kühlkanal des Verbrennungsmotors und/oder den Kühler für den Abgasturbolader und/oder den AGR-Kühler integrierenden Kühlkanal während aktivierter Stoppfunktion derart bewirkt wird, dass sich eine Temperatur des Kühlmittels an zumindest einem Austritt einer dieser Komponenten im Bereich zwischen 95°C und 105°C einstellt.
  • Um eine Durchführung eines solchen erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen, weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zudem eine Steuerungsvorrichtung auf, die derart ausgebildet ist, dass diese ein erfindungsgemäßes Verfahren (automatisiert) ausführen kann.
  • In dem ersten Fall, d.h. wenn in den Abgasstrang ein Verdichter und zwischen dem Verdichter und dem Verbrennungsmotor ein Ladeluftkühler integriert ist, dient die Förderung des Kühlmittels in dem entsprechenden Kühlkreis dazu, ein zu starkes Erwärmen des Ladeluftkühlers, insbesondere aufgrund eines noch andauernden Wärmeübergangs von der Ladeluft auf den Ladeluftkühler, zu vermeiden. Würde das Kühlmittel in dem den Ladeluftkühler integrierenden Kühlkreis während aktivierter Stoppfunktion des Verbrennungsmotors nicht weiter gefördert, würde sich dieser aufgrund des Wärmeübergangs von der Ladeluft relativ stark erwärmen, was nach einer erneuten Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors dazu führen könnte, dass die dem Verbrennungsmotor zugeführte Ladeluft infolge einer zunächst unzureichenden Kühlleistung des Ladeluftkühlers temporär wärmer als vorgesehen ist, worauf gegebenenfalls mit einer Rücknahme der AGR-Rate, d.h. des Mengenstromanteils des über die Abgasrückführleitung in den Frischgasstrang geführten Abgases an dem insgesamt über den Abgasstrang geführten Abgases, reagiert würde, was wiederum zu einer temporären Verschlechterung des Schadstoffgehalts und insbesondere zu einer Erhöhung der Stickoxide (NOx) in dem aus dem Verbrennungsmotor austretenden Abgas führen könnte. Diese Problematik wird erfindungsgemäß durch die während aktivierter Stoppfunktion andauernde Förderung von Kühlmittel durch den den Ladeluftkühler umfassenden Kühlkreis des Kühlsystems vermieden.
  • Im (alternativen oder zusätzlichen) zweiten Fall, d.h. wenn mindestens ein Kühlkreis des Kühlsystems, der einen Kühlkanal des Verbrennungsmotors und/oder einen Kühlkanal der Abgasturbine und/oder einen AGR-Kühler umfasst, vorgesehen ist, dient die Förderung des Kühlmittels in diesem Kühlkreis dazu, einen Hitzestau in dem Kühlsystem zu vermeiden, der sich anderenfalls einstellen könnte, da verschiedene in das Kühlsystem der Brennkraftmaschine integrierte Komponenten der Brennkraftmaschine, insbesondere der Verbrennungsmotor (und dabei insbesondere ein Zylinderkopf des Verbrennungsmotors), die Abgasturbine und der AGR-Kühler (insbesondere ein AGR-Kühler für eine Niederdruck-Abgasrückführung), aufgrund des vorausgegangenen Betriebs der Brennkraftmaschine eine hohe Bauteiltemperatur aufweisen können und dann aufgrund der thermischen Trägheit auch noch während aktivierter Stoppfunktion des Verbrennungsmotors eine erhebliche thermische Leistung in das Kühlmittel des Kühlsystems eintragen. Sofern dann das Kühlmittel in dem Kühlsystem aufgrund der aktivierten Stoppfunktion und damit des Nichtbetriebs des Verbrennungsmotors nicht mehr in dem Kühlsystem gefördert und dadurch auch nicht in dem Hauptkühler gekühlt würde, könnte es lokal zu einer Überhitzung bis hin zu einem Sieden des Kühlmittels kommen, was erfindungsgemäß durch den andauernden Betrieb des Kühlsystems in zumindest dem oder den genannten Kühlkreis(en) vermeiden werden kann.
  • Die konkret vorgesehenen Temperaturbereiche für das Kühlmittel sind derart gewählt, dass die negativen Effekte, die sich bei unterbrochener Förderung des Kühlmittels in dem oder den genannten Kühlkreisen bei aktivierter Stoppfunktion einstellen würden, in ausreichendem Maße vermieden oder gering gehalten werden und gleichzeitig die für den erfindungsgemäß andauernden Betrieb des Kühlsystems aufzubringende Leistung, die insbesondere zur Förderung des Kühlmittels und gegebenenfalls zum Betrieb eines Gebläses erforderlich ist, gering gehalten wird.
  • Um eine Förderung von Kühlmittel in dem oder den Kühlkreisen auch während aktivierter Stoppfunktion und demnach während eines Nichtbetriebs des Verbrennungsmotors zu ermöglichen, kann in den Kühlkreis oder, bei verschiedenen Kühlkreisen, in zumindest einen der Kühlkreise des Kühlsystems (gegebenenfalls jeweils) mindestens eine elektromotorisch oder auf andere Weise unabhängig von dem Verbrennungsmotor antreibbare Kühlmittelpumpe integriert sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Kühlung des Kühlmittels in dem oder den genannten Kühlkreisen, in dem/denen Kühlmittel während aktivierter Stoppfunktion gefördert wird, mittels eines Umgebungswärmetauschers bewirkt wird. Dadurch kann eine wirkungsvolle Rückkühlung des Kühlmittels erreicht werden. Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann dazu (gegebenenfalls jeweils) einen Umgebungswärmetauscher umfassen, der in den Kühlkreis oder, bei unterschiedlichen Kühlkreisen, in zumindest einen der genannten Kühlkreise, integriert ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass dem Umgebungswärmetauscher ein Gebläse zugeordnet ist, so dass ein Wärmeübergang in ausreichendem Maße von dem den Umgebungswärmetauscher durchströmenden Kühlmittel auf Luft, die den Umgebungswärmetauscher ebenfalls durch und/oder umströmt, auch dann sichergestellt werden kann, wenn ein eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine umfassendes (erfindungsgemäßes) Kraftfahrzeug bei aktivierter Stoppfunktion steht, d.h. nicht fährt. Zwingend erforderlich ist eine solche Integration eines Umgebungswärmetauschers in den oder die genannten Kühlkreise jedoch nicht, da gegebenenfalls bereits durch die Förderung des Kühlmittels in dem oder den Kühlkreisen das erfindungsgemäß angestrebte Vermeiden eines zu starken Erwärmens des Ladeluftkühlers und/oder einer lokalen thermischen Überbelastung des Kühlsystems und insbesondere des Kühlmittels vermieden werden kann, weil dadurch die von den genannten Komponenten in das Kühlmittel eingebrachte Wärmeenergie innerhalb des gesamten Kühlsystems oder zumindest in den Abschnitten davon, die den oder die genannten Kühlkreise umfassen, verteilt werden kann, so dass bereits dadurch eine ausreichende Kühlwirkung erreicht und die Entstehung von Temperaturspitzen im Kühlmittel vermieden werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass die genannten Kühlkreise separiert sind, wobei der den Kühlkanal des Verbrennungsmotors und/oder den Kühlkanal der Abgasturbine und/oder den AGR-Kühler integrierende Kühlkreis für einen höheren Betriebsbereich der Kühlmitteltemperatur ausgelegt ist als der den Ladeluftkühler integrierende Kühlkreis. Der erstgenannte Kühlkreis kann demnach insbesondere Bestandteil eines Hochtemperatur-Kühlsystems und der zweitgenannte Kühlkreis Bestandteil eines von dem Hochtemperatur-Kühlsystem separierten Niedertemperatur-Kühlsystems, die jeweils Abschnitte des (Gesamt-) Kühlsystems darstellen, sein. Als "separate" oder "separierte" Ausbildung der Kühlkreise beziehungsweise der (Teil-)Kühlsysteme wird dabei verstanden, dass diese keinen integralen Abschnitt, d.h. keinen Abschnitt, der sowohl Teil des einen Kühlkreises oder Kühlsystems als auch Teil des anderen Kühlkreises oder Kühlsystems ist, umfassen. Die separierten Kühlkreise oder Kühlsysteme können dabei jedoch mit einem gemeinsamen Ausgleichsbehälter, insbesondere über jeweils mindestens eine Ausgleichsleitung sowie jeweils eine Entlüftungsleitung, indirekt verbunden sein. Als "Ausgleichsbehälter" wird dabei ein Reservoir für das Kühlmittel des Kühlsystems verstanden, das dazu dient, insbesondere temperaturbedingte Ausdehnungen des Kühlmittels durch eine Veränderung des Füllstands des Kühlmittels in dem Ausgleichsbehälter auszugleichen. Dazu kann ein solcher Ausgleichsbehälter insbesondere teilweise mit dem Kühlmittel und teilweise mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllt sein. Eine dazugehörige Entlüftungsleitung kann vorzugsweise in einen Abschnitt des Ausgleichsbehälters münden, in dem das Gas vorhanden ist, während eine dazugehörige Ausgleichsleitung in einen das Kühlmittel aufnehmenden Abschnitt mündet, um ein Überströmen von Kühlmittel zwischen dem/den Kühlkreis(en) und dem Ausgleichsbehälter mit dem primären Ziel der Kompensation einer temperaturbedingten Ausdehnung des Kühlmittels, gegebenenfalls auch für ein erstmaliges oder im Rahmen von Wartungstätigkeiten vorgesehenes Befüllen des (Gesamt-)Kühlsystems oder zumindest der verbundenen Kühlkreise mit dem Kühlmittel, zu ermöglichen.
  • Bei dem Kühlkanal des Verbrennungsmotors kann es sich insbesondere um einen Kühlkanal eines Zylinderkopfs des Verbrennungsmotors handeln, weil der Zylinderkopf im Betrieb des Verbrennungsmotors in der Regel thermisch besonders hoch beansprucht ist, dadurch eine relativ hohe Bauteiltemperatur aufweist und folglich die Gefahr einer lokalen thermischen Überlastung für das innerhalb des Kühlkanals des Zylinderkopfs enthalten Kühlmittel bei aktivierter Stoppfunktion und unterbrochener Förderung des Kühlmittels besonders hoch sein kann.
  • Eine weitere Möglichkeit, eine lokale thermische Überlastung bis hin zu einem Sieden des Kühlmittels zu vermeiden, die grundsätzlich unabhängig von den übrigen hier beschriebenen Maßnahmen ist, mit diesem jedoch vorzugsweise kombiniert zur Anwendung kommt, liegt darin, im Betrieb des Kühlsystems ein definiertes Druckniveau für das Kühlmittel aufrecht zu halten, weil die Siedetemperatur druckabhängig ist und dabei mit zunehmendem Druck ansteigt. Bei einem geschlossenen Kühlsystem, wie es derzeit vielfach bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge zum Einsatz kommt, erhöht sich der Druck ausgehend von einem Kaltstart der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen des vorgesehenen Betriebstemperaturbereichs für das Kühlmittel, wobei durch das Vorsehen eines geschlossenen Ausgleichsbehälters der Druckanstieg begrenzt, infolge der Komprimierung des darin befindlichen Gases jedoch nicht vollständig entlastet wird, wie dies bei einem offenen Kühlsystem beziehungsweise Ausgleichsbehälter der Fall ist. Weist das Kühlmittel beispielsweise kurz nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine noch eine relativ niedrige Temperatur auf, ist auch dessen Druck im Kühlsystem noch relativ niedrig. Wird dann, beispielsweise durch eine sehr hohe Lastanforderung an den Verbrennungsmotor, lokal und insbesondere in einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors eine hohe thermische Leistung in das Kühlmittel eingetragen, besteht dort lokal die Gefahr des Siedens des Kühlmittels, wodurch dieses geschädigt werden kann. Um dies zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass in einem Zustand des Kühlsystems während eines Betriebs der Brennkraftmaschine ein definiertes Druckniveau, das infolge einer noch zu geringen Temperatur des Kühlmittels noch nicht erreicht ist, aktiv durch eine oder mehrere geeignete Druckerzeugungsvorrichtungen zu erzeugen. Eine solche Druckerzeugungsvorrichtung kann dabei insbesondere in Abhängigkeit von dem Messsignal eines Drucksensors, der vorzugsweise den Gasdruck in einem Ausgleichsbehälter des Kühlsystems ermittelt, angesteuert werden. Eine solche aktive Beeinflussung des Drucks des Kühlmittels kann insbesondere durch eine entsprechende Ansteuerung einer oder mehrerer Kühlmittelpumpen des Kühlsystems, die insbesondere elektromotorisch oder auf sonstige Weise unabhängig von dem Verbrennungsmotor antreibbar sind, gegebenenfalls in Kombination mit ansteuerbaren Drosseln oder sonstigen Strömungswiderständen erreicht werden. Alternativ oder ergänzend kann vorzugsweise auch eine Druckerzeugungsvorrichtung vorgesehen sein, durch die der Druck des in dem Ausgleichsbehälter enthaltenen Gases beeinflusst werden kann. Hierzu kann eine solche Druckerzeugungsvorrichtung eine Gasfördervorrichtung, insbesondere einen Verdichter, umfassen, durch den zusätzliches Gas mit dem Ziel der Erhöhung des Gasdrucks in den Ausgleichsbehälter einbringbar ist. Eine solche Druckerzeugungsvorrichtung kann weiterhin bevorzugt ein ansteuerbares Ventil aufweisen, wodurch der Gasdruck in dem Ausgleichsbehälter auch wieder gezielt reduziert werden kann. Alternativ oder ergänzend kann eine entsprechende Druckerzeugungsvorrichtung auch Mittel vorsehen, durch die das Volumen und damit der Druck des in dem Ausgleichsbehälter enthaltenen Gases beeinflusst werden kann. Derartige Mittel können beispielsweise eine das Gasvolumen zumindest teilweise begrenzende Wand, insbesondere in Form einer Membran, aufweisen, die mittels einer Betätigungsvorrichtung verschiebbar ist, um das Gasvolumen zu verändern.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine, die vorzugsweise zur Erzeugung einer Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein radbasiertes Kraftfahrzeug (vorzugsweise PKW oder LKW) handeln.
  • Die unbestimmten Artikel ("ein", "eine", "einer" und "eines"), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1:
    ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug; und
    Fig. 2:
    eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine schematisch in einem Schaltbild.
  • Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 10.
  • Eine solche erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 10 kann gemäß der Fig. 2 einen Verbrennungsmotor 12 aufweisen, der insbesondere als nach dem Diesel-Prinzip arbeitender Hubkolben-Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann und der ein Zylindergehäuse 14 mit darin ausgebildeten Zylindern 16 sowie einen Zylinderkopf 18 umfasst. Weiterhin weist die Brennkraftmaschine 10 gemäß der Fig. 2 noch ein Hauptkühlsystem und ein Nebenkühlsystem auf.
  • Das Hauptkühlsystem dient einer (direkten) Kühlung des Verbrennungsmotors 12, von Motoröl zur Schmierung des Verbrennungsmotors 12, von (Getriebe-)ÖI eines dem Verbrennungsmotor 12 zugeordneten (manuellen oder automatischen) Schaltgetriebes (nicht dargestellt), eines Abgasturboladers 20, insbesondere eines Lagerstuhls oder einer Abgasturbine 96 des Abgasturboladers 20, sowie von Abgas, das entweder über eine Abgasrückführleitung 22 einer Niederdruck-Abgasrückführung oder eine Abgasrückführleitung 24 einer Hochdruck-Abgasrückführung rückgeführt wird. Das Hauptkühlsystem umfasst hierzu Kühlkanäle 26, 28 des Zylindergehäuses 14 und des Zylinderkopfs 18, einen Motorölkühler 30, einen Getriebeölkühler 32, einen Kühler für den Abgasturbolader 20, konkret einen Kühlkanal der Abgasturbine 96 des Abgasturboladers (ATL-Kühler) 34, einen Kühler für ein (bzw. einen Kühlkanal in einem) Abgasrückführventil 36 sowie jeweils einen AGR-Kühler in der Abgasrückführleitung 22 der Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR-Kühler 38) und der Abgasrückführleitung 24 der Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR-Kühler 40). Weiterhin umfasst das Hauptkühlsystem einen Hauptkühler 42, drei Kühlmittelpumpen 46, 48, 50 sowie einen Heizungswärmetauscher 44. Der Hauptkühler 42 dient dazu, das diesen durchströmende Kühlmittel durch den Übergang von Wärmeenergie auf Umgebungsluft, die den Hauptkühler 42 ebenfalls durchströmt, rückzukühlen. Der Heizungswärmetauscher 44 dient dagegen dazu, bei Bedarf Umgebungsluft, die zur Klimatisierung eines Innenraums eines die Brennkraftmaschine 10 umfassenden Kraftfahrzeugs (gemäß beispielsweise der Fig. 1) vorgesehene Luft aufzuwärmen und dadurch zu temperieren. Von den drei Kühlmittelpumpen 46, 48, 50 des Hauptkühlsystems ist eine als Hauptkühlmittelpumpe 46 vorgesehen, die entweder elektromotorisch oder, vorzugsweise, direkt oder indirekt von einer Abtriebswelle (insbesondere einer Kurbelwelle; nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 12, d.h. mechanisch, angetrieben sein kann. Auch bei einem solchen mechanischen Antrieb der Hauptkühlmittelpumpe 46 kann diese hinsichtlich der spezifischen (d.h. jeweils auf die Antriebsdrehzahl bezogenen) Förderleistung steuerbar oder regelbar sowie zudem abschaltbar (d.h. dann trotz Drehantriebs ohne relevante Förderleistung erzeugend) ausgebildet sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass im abgeschalteten Zustand der Hauptkühlmittelpumpe 46 deren Durchströmung verhindert oder ermöglicht ist. Die zwei weiteren (Zusatz-)Kühlmittelpumpen 48, 50 des Hauptkühlsystems sind dagegen elektromotorisch angetrieben.
  • Die verschiedenen Wärmetauschkomponenten sowie die Kühlmittelpumpen 46, 48, 50 sind in verschiedene Kühlkreise des Hauptkühlsystems integriert. Ein Hauptkühlkreis umfasst die Kühlkanäle 26, 28 des Zylinderkopfs 18 und des Zylindergehäuses 14, den Hauptkühler 42, einen den Hauptkühler 42 umgehenden Bypass 52 und die Hauptkühlmittelpumpe 46. Die Kühlkanäle 26, 28 des Zylinderkopfs 18 und des Zylindergehäuses 14 sind dabei parallel in den Hauptkühlkreis integriert. Mittels einer ersten Steuervorrichtung 54 in Form eines (selbsttätig regelnden) Thermostatventils (Öffnungstemperatur: 105 °C) sowie mittels einer zweiten Steuervorrichtung 56 in Form eines mittels einer Steuerungsvorrichtung 58 ansteuerbaren Steuerventils kann beeinflusst werden, ob und in welchem Ausmaß auch der Kühlkanal 26 des Zylindergehäuses 14 von dem Kühlmittel durchströmt wird, wenn der Kühlkanal 28 des Zylinderkopfs 18 durchströmt wird. Mittels einer dritten Steuervorrichtung 60, die ebenfalls in Form eines mittels der Steuerungsvorrichtung 58 ansteuerbaren Steuerventils ausgebildet ist, kann beeinflusst werden, ob und, wenn ja, in welchem Ausmaß Kühlmittel, das u.a. in dem Hauptkühlkreis strömt, über den Hauptkühler 42 oder den dazugehörigen Bypass 52 geführt wird. Die erste, zweite und dritte Steuervorrichtung 54, 56, 60 sowie eine vierte Steuervorrichtung 62 stellen jeweils Teil eines Kühlmittelverteilermoduls 108 dar.
  • Weiterhin ist ein erster Nebenkühlkreis vorgesehen, der eine Nebenstrecke umfasst, die unmittelbar stromab (bezogen auf eine vorgesehene Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Hauptkühlkreis) eines Auslasses des Kühlkanals 28 des Zylinderkopfs 18 aus einem Abschnitt des Hauptkühlkreises abgeht und stromauf der dritten Steuervorrichtung 60 wieder in einen Abschnitt des Hauptkühlkreises mündet. Der Abschnitt des Hauptkühlkreises zwischen dem Abzweig und der Mündung dieser Nebenstrecke des ersten Nebenkühlkreises ist mittels der vierten Steuervorrichtung 62, die in Form eines mittels der Steuerungsvorrichtung 58 ansteuerbaren Steuerventils ausgebildet ist, verschließbar, so dass bedarfsweise mittels dieser vierten Steuervorrichtung 62 eine Durchströmung dieses Abschnitts des Hauptkühlkreises (und damit des Hauptkühlkreises insgesamt) unterbunden werden kann. In den ersten Nebenkühlkreis ist eine erste (48) der Zusatzkühlmittelpumpen 48, 50 integriert. Stromab bezüglich dieser ersten Zusatzkühlmittelpumpe 48 teilt sich der erste Nebenkühlkreis in zwei parallel verlaufende Stränge auf, wobei in einen ersten dieser Stränge der ND-AGR-Kühler 38 und stromab davon der Heizungswärmetauscher 44 integriert sind, und in den zweiten Strang der ATL-Kühler 34 integriert ist. Die zwei Stränge der Nebenstrecke des ersten Nebenkühlkreises werden vor deren Mündung in den Hauptkühlkreis wieder zusammengeführt. Das Hauptkühlsystem umfasst weiterhin einen zweiten Nebenkühlkreis. Eine Nebenstrecke des zweiten Nebenkühlkreises, in die der Kühler (Kühlkanal) für das Abgasrückführventil 36 integriert ist, geht in der Nähe des Auslasses des Kühlkanals 28 des Zylinderkopfs 18 ab, wobei in diesen Abzweig eine Drossel 64 zur Begrenzung der Menge des den zweiten Nebenkühlkreis durchströmenden Kühlmittels integriert ist. Die Nebenstrecke des zweiten Nebenkühlkreises mündet stromauf der Hauptkühlmittelpumpe 46 (sowie stromab des Hauptkühlers 42 und stromauf der Mündung des zu dem Hauptkühler 42 gehörenden Bypasses 52) in einen Abschnitt des Hauptkühlkreises.
  • Ein dritter Nebenkühlkreis umfasst eine Nebenstrecke, die im Bereich der Verzweigung zwischen den Kühlkanälen 26, 28 des Zylinderkopfs 18 und des Zylindergehäuses 14 abgeht und stromauf der Hauptkühlmittelpumpe 46 (sowie stromab des Hauptkühlers 42 und der Mündung des zu dem Hauptkühler 42 gehörenden Bypasses 52) wieder in einen Abschnitt des Hauptkühlkreises mündet. In diese Nebenstrecke ist der Motorölkühler 30 integriert.
  • Ein vierter Nebenkühlkreis umfasst eine Nebenstrecke, die aus der Nebenstrecke des dritten Nebenkühlkreises abgeht und die eine fünfte Steuervorrichtung 66 in Form eines Thermostatventils (Öffnungstemperatur: z.B. 75 °C) sowie den Getriebeölkühler 32 integriert. Die Nebenstrecke des vierten Nebenkühlkreises mündet ebenfalls stromauf der Hauptkühlmittelpumpe 46 (sowie stromab des Hauptkühlers 42 und stromauf der Mündung des zu dem Hauptkühler 42 gehörenden Bypasses 52) in einen Abschnitt des Hauptkühlkreises.
  • Ein fünfter Nebenkühlkreis des Hauptkühlsystems umfasst eine Nebenstrecke, die stromauf der ersten Zusatzkühlmittelpumpe 48 aus der Nebenstrecke des ersten Nebenkühlkreises abgeht und die die zweite Zusatzkühlmittelpumpe 50 sowie stromab davon den HD-AGR-Kühler 40 integriert. Stromab des HD-AGR-Kühlers 40 ist eine sechste Steuervorrichtung 68 in Form eines Thermostatventils (Umschalttemperatur z.B. zwischen 70°C und 80°C) angeordnet. Mittels dieser sechsten Steuervorrichtung kann Kühlmittel, das den HD-AGR-Kühler 40 durchströmt hat, temperaturabhängig auf entweder einen Endabschnitt der Nebenstrecke des AGR-Kühlkreises oder auf eine Kurzschlussleitung 70, die stromauf der zweiten Zusatzkühlmittelpumpe 50 in einen Anfangsabschnitt der Nebenstrecke des fünften Nebenkühlkreises mündet, aufgeteilt werden.
  • Das Nebenkühlsystem dient einer Kühlung des mittels eines Verdichters 98 des Abgasturboladers 20 aufgeladenen Frischgases (Ladeluft), das dem Verbrennungsmotor 12 über einen Frischgasstrang 74 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird, sowie eines Dosierventils 72, mittels dessen ein Reduktionsmittel in Abgas, das einen Abgasstrang 76 der Brennkraftmaschine 10 durchströmt, eingebracht werden kann, um mittels selektiver katalytischer Reduktion eine Verringerung von Schadstoffen, insbesondere von Stickoxiden, des Abgases zu erreichen. Der zur Kühlung der Ladeluft vorgesehene Ladeluftkühler 78 einerseits und der zur Kühlung des Dosierventils 72 vorgesehene Kühlkanal andererseits sind in parallele Stränge eines Kühlkreises des Nebenkühlsystems integriert. Weiterhin ist in diesen Kühlkreis (in demjenigen Abschnitt, der nicht in die zwei Stränge aufgeteilt ist) eine elektromotorisch antreibbare Kühlmittelpumpe 80 sowie ein Zusatzkühler 82, der der Rückkühlung des den Kühlkreis des Nebenkühlsystems durchströmenden Kühlmittels durch einen Übergang von Wärmeenergie auf den Zusatzkühler 82 durchströmende Umgebungsluft dient, integriert. Der Zusatzkühler 82 ist mittels eines Bypasses 84 umgehbar, wobei eine Aufteilung des den Kühlkreis des Nebenkühlsystems durchströmenden Kühlmittels auf entweder den Zusatzkühler 82 oder den dazugehörigen Bypass 84 mittels einer siebten Steuervorrichtung 86, die als Thermostatventil oder als mittels einer Steuerungseinheit ansteuerbares Steuerventil ausgebildet sein kann, veränderbar ist.
  • Die Temperatur des Kühlmittels kann während eines regulären Betriebs der Brennkraftmaschine 10 in dem Hauptkühlsystem zumindest abschnittsweise deutlich höher als in dem Nebenkühlsystem sein, so dass ersteres auch als Hochtemperaturkühlsystem und letzteres als Niedertemperaturkühlsystem bezeichnet werden kann.
  • Das Kühlsystem umfasst weiterhin einen Ausgleichsbehälter 88, der teilweise mit dem Kühlmittel und teilweise mit Luft gefüllt ist. Über eine Verbindungsleitung 90, die aus einem das Kühlmittel aufnehmenden (unteren) Abschnitt des Ausgleichsbehälters 88 abgeht, ist der Ausgleichsbehälter 88 sowohl mit dem Hauptkühlkreis des Hauptkühlsystems als auch mit dem Kühlkreis des Nebenkühlsystems fluidleitend verbunden. Weiterhin verbinden Entlüftungsleitungen 92, unter Zwischenschaltung entweder einer oder mehrerer Rückschlagventile 94 oder einer Drossel 64, den HD-AGR-Kühler 40, den Hauptkühler 42, den Kühlkanal 28 des Zylinderkopfs 18 sowie den Ladeluftkühler 78 mit dem die Luft aufnehmenden (oberen) Abschnitt des Ausgleichsbehälters 88.
  • Das Hauptkühlsystem des Kühlsystems gemäß der Fig. 1 kann beispielsweise folgendermaßen betrieben werden.
  • Während einer Warmlaufphase, insbesondere nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors, wenn folglich das Kühlmittel im gesamten Kühlsystem eine relativ niedrige Temperatur aufweist, kann vorgesehen sein, die Hauptkühlmittelpumpe 46 nicht zu betreiben, wodurch oder wobei diese zudem abgeschaltet ist und folglich nicht durchströmt werden kann. Gleichzeitig kann während dieser Warmlaufphase die erste Zusatzkühlmittelpumpe 48 (mit variabler Förderleistung) betrieben werden, wodurch Kühlmittel (in Verbindung mit einer unterbrechenden Stellung der vierten Steuervorrichtung 62) in dem ersten Nebenkühlkreis gefördert wird. Das Kühlmittel durchströmt dabei den in die Nebenstrecke des ersten Nebenkühlkreises integrierten ATL-Kühler 34, den ND-AGR-Kühler 38 und den Heizungswärmetauscher 44. Weiterhin durchströmt dieses Kühlmittel (vollständig) den ebenfalls einen Abschnitt des ersten Nebenkühlkreises darstellenden Bypass 52 zu dem Hauptwasserkühler 42 (infolge einer entsprechenden Stellung der dritten Steuervorrichtung 60), weiterhin die Nebenstrecke des dritten Nebenkühlkreises (in einer Strömungsrichtung, die zu derjenigen in einem Regelbetrieb entgegengesetzt ist; vgl. Pfeilspitze ohne Füllung), wobei eine Durchströmung des Motorölkühlers 30 optional durch die Integration eines entsprechenden Bypasses (nicht dargestellt) in diese Nebenstrecke verhindert sein kann, sowie den Kühlkanal 28 des Zylinderkopfs18. Eine Durchströmung auch des Kühlkanals 26 des Zylindergehäuses 14, mit Ausnahme einer relativ kleinen Pilotströmung zur Temperierung der als Thermostatventil ausgebildeten ersten Steuervorrichtung 54, ist dabei in der Regel durch entsprechende Stellungen der ersten Steuervorrichtung 54 und der zweiten Steuervorrichtung 56 verhindert. In Ausnahmesituationen, insbesondere wenn trotz der Warmlaufphase ein Betrieb des Verbrennungsmotors 12 mit hohen Lasten, insbesondere Volllast, vorgesehen ist, kann aber auch vorgesehen sein, die zweite Steuervorrichtung 56 mittels der Steuerungsvorrichtung 58 in eine freigebende Stellung zu verstellen, um auch eine Durchströmung des Kühlkanals 26 des Zylindergehäuses 14 zu gewährleisten. In Abhängigkeit von der Temperatur des den ersten Nebenkühlkreis durchströmenden Kühlmittels wird während der Warmlaufphase mittels der fünften Steuervorrichtung 66 eine Durchströmung der Nebenstrecke des vierten Nebenkühlkreises und folglich des Getriebeölkühlers 32 zumindest anfangs verhindert.
  • Infolge der Durchströmung des ebenfalls einen Abschnitt des ersten Nebenkühlkreises darstellenden Kühlkanals 28 des Zylinderkopfs 18 wird auch der zweite Nebenkühlkreis mit dem darin integrierten Kühler (Kühlkanal) für das Abgasrückführventil 36 durchströmt.
  • Während der Warmlaufphase ist weiterhin vorgesehen, dass die sechste Steuervorrichtung 68 derart eingestellt ist, dass Kühlmittel mittels der hierzu betriebenen zweiten Zusatzkühlmittelpumpe 50 in dem im Übrigen lediglich noch den HD-AGR-Kühler 40 sowie die Kurzschlussleitung 70 umfassenden Kurzschlusskreis gefördert wird.
  • Während eines Regelbetriebs der Brennkraftmaschine 10 wird die Hauptkühlmittelpumpe 46 (mit variabler spezifischer Förderleistung) betrieben und Kühlmittel zumindest zeitweise in sämtlichen der Kühlkreise des Hauptkühlsystems gefördert. Die zwei Zusatzkühlmittelpumpen 48, 50 des Hauptkühlsystems können dabei bedarfsweise zur Unterstützung der Hauptkühlmittelpumpe 46 ebenfalls betrieben werden. Für die zweite Zusatzkühlmittelpumpe 50 gilt dies jedoch erst, nachdem die sechste Steuervorrichtung 68 derart umgeschaltet hat, dass eine Strömung von Kühlmittel in dem fünften Kühlkreis zugelassen ist. Bevor dies vorgesehen ist, wird die zweite Zusatzkühlmittelpumpe 50 betrieben, um Kühlmittel (auch noch während eines Regelbetriebs der Brennkraftmaschine 10) innerhalb des Kurzschlusskreises zu fördern.
  • Während eines Regelbetriebs der Brennkraftmaschine 10 wird der Hauptkühlkreis permanent durchströmt, wobei stets eine Durchströmung des Kühlkanals 28 des Zylinderkopfs 18 vorgesehen ist, wohingegen eine Durchströmung auch des Kühlkanals 26 des Zylindergehäuses 14 (sofern nicht in Ausnahmesituationen die zweite Steuervorrichtung 56 in die freigebende Stellung verstellt ist) erst mittels der ersten Steuervorrichtung 54 freigegeben wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels in dem Kühlkanal 26 des Zylindergehäuses 14 die Temperatur von ca. 105°C erreicht hat.
  • Mittels der dritten Steuervorrichtung 60 erfolgt während des Regelbetriebs der Brennkraftmaschine 10 weiterhin eine variable Aufteilung des den Hauptkühlkreis durchströmenden Kühlmittels auf entweder den Hauptkühler 42 oder den dazugehörigen Bypass 52, wodurch eine Solltemperatur für das den Kühlkanal 28 des Zylinderkopfs 18 verlassende Kühlmittel von ca. 90°C eingestellt werden kann.
  • Während des Regelbetriebs der Brennkraftmaschine 10 wird zudem der erste Nebenkühlkreis mit dem darin integrierten ATL-Kühler 34, dem ND-AGR-Kühler 38 und dem Heizungswärmetauscher 44 permanent durchströmt. Durch einen angepassten Betrieb der ersten Zusatzkühlmittelpumpe 48 kann dabei der Volumenstrom des Kühlmittels durch den Nebenstrang des ersten Nebenkühlkreises auch in Überlagerung zu der Förderleistung der Hauptkühlmittelpumpe 46 angepasst werden. Dies kann insbesondere zur Erzielung eines ausreichenden Wärmeübergangs in dem Heizungswärmetauscher 44 und damit einer ausreichenden Heizfunktionalität für die Innenraumheizung eines die Brennkraftmaschine 10 umfassenden Kraftfahrzeugs relevant sein.
  • Auch der zweite Nebenkühlkreis mit dem darin integrierten Kühler (Kühlkanal) für das Abgasrückführventil 36 und der dritte Nebenkühlkreis mit dem darin integrierten Motorölkühler 30 werden permanent durchströmt.
  • Für den vierten Nebenkühlkreis mit dem darin integrierten Getriebeölkühler 32 gilt dies dagegen nur dann, sofern die Temperatur des an der ebenfalls in die Nebenstrecke des vierten Nebenkühlkreises integrierten fünften Steuervorrichtung 66 anliegenden Kühlmittels mindestens 75°C beträgt, so dass dann die fünfte Steuervorrichtung 66 (temperaturabhängig variabel) eine Durchströmung auch des Getriebeölkühlers 32 zulässt. Auch hier kann in der verschließenden Stellung eine relativ kleine Pilotströmung zur Temperierung der als Thermostatventil ausgebildeten fünften Steuervorrichtung 66 vorgesehen sein.
  • Auch der fünfte Nebenkühlkreis wird nur dann durchströmt, wenn die Temperatur des zuvor in dem Kurzschlusskreis geförderten Kühlmittels mindestens die dazugehörige Grenztemperatur, die zwischen 70°C und 80°C liegen kann, erreicht hat. Sobald die sechste Steuervorrichtung 68 eine zumindest teilweise Durchströmung des fünften Kühlkreises freigegeben hat, wird der HD-AGR-Kühler 40 permanent mit Kühlmittel beaufschlagt, dessen Temperatur im Wesentlichen derjenigen entspricht, die im Auslass des Kühlkanals 28 des Zylinderkopfs 18 erreicht wurde und die insbesondere ca. 90°C betragen kann.
  • Für den Kühlkanal 26 des Zylindergehäuses 14, für die Nebenstrecke des vierten Nebenkühlkreises und damit den Getriebeölkühler 32 sowie für die Nebenstrecke des AGR-Kühlkreises gilt, dass die jeweilige Durchströmung mittels der entsprechenden Steuervorrichtungen 54, 66, 68 wieder unterbrochen werden kann, sofern die jeweils zugehörige Grenz- beziehungsweise Öffnungstemperatur unterschritten worden ist.
  • Eine Durchströmung des Kühlkreises des Nebenkühlsystems wird mittels der darin integrierten Kühlmittelpumpe 80 bedarfsgerecht und unabhängig von den Steuerungen/Regelungen des Hauptkühlsystems bewirkt.
  • Das Kühlsystem der Brennkraftmaschine 10 ermöglicht auch eine Nachheizfunktionalität bei nicht mehr betriebenem Verbrennungsmotor 12, indem Kühlmittel mittels der ersten Zusatzkühlmittelpumpe 48 in dem dann gegebenenfalls auch den Hauptkühler 42 umfassenden ersten Nebenkühlkreis gefördert wird, wodurch die noch in insbesondere dem Hauptkühler 42, dem Zylinderkopf 18 und dem ND-AGR-Kühler 38 enthaltene Wärmeenergie in dem Heizungswärmetauscher 44 zur Temperierung des Innenraums eines die Brennkraftmaschine 10 umfassenden Kraftfahrzeugs genutzt werden kann.
  • Weiterhin ermöglicht das Kühlsystem auch eine Nachkühlfunktionalität bei nicht mehr betriebenem, zuvor thermisch hoch belastetem Verbrennungsmotor 12, indem Kühlmittel mittels der ersten Zusatzkühlmittelpumpe 48 in dem dann auch den Hauptkühler 42 umfassenden ersten Nebenkühlkreis gefördert wird, wodurch die thermisch kritischen Komponenten des Kühlsystems, insbesondere der Zylinderkopf 18 und der Abgasturbolader 20 (mittels des ATL-Kühlers 34) und der ND-AGR-Kühler 38, nachgekühlt werden können.
  • Diese Nachkühlfunktionalität kann insbesondere in Verbindung mit einer automatischen Stoppfunktion für den Verbrennungsmotor 12 relevant sein. Durch die automatische Stoppfunktion wird der Verbrennungsmotor 12 im Betrieb der Brennkraftmaschine 10 beziehungsweise des die Brennkraftmaschine 10 umfassenden Kraftfahrzeugs automatisch abgeschaltet, sofern von diesem keine Antriebsleistung erzeugt werden soll. Um während einer aktivierten Stoppfunktion und folglich im Nichtbetrieb des Verbrennungsmotors 12 eine lokale thermische Überlastung des Hauptkühlsystems und der darin integrierten Komponenten, insbesondere des Verbrennungsmotors 12, des ND-AGR-Kühlers 38 und des ATL-Kühlers 34, die im besonderen Maße in dem vorausgegangenen Betrieb des Verbrennungsmotors 12 thermisch hoch belastet gewesen sein können, zu vermeiden, ist vorgesehen, Kühlmittel durch einen Betrieb der ersten Zusatzkühlmittelpumpe 48 in dem ersten Nebenkühlkreis zu fördern. Je nach Stellungen der Steuervorrichtungen 66, 68 und der Schaltstellung für die Durchlässigkeit der Hauptkühlmittelpumpe 46 können dabei auch der Getriebeölkühler 32, der Motorölkühler 30, die Hauptkühlmittelpumpe 46 sowie die Kühlkanäle 26 des Zylindergehäuses 14 durchströmt werden. Teilweise ist die Richtung der Durchströmung (vgl. Richtungspfeile ohne Füllung in der Fig. 2) dabei umgekehrt im Vergleich zu der Richtung der Durchströmung (vgl. Richtungspfeile mit Füllung in der Fig. 2) während eines Betriebs des Verbrennungsmotors 12. Während des Nachkühlens kann vorgesehen sein, das gesamte in dem ersten Nebenkühlkreis strömende Kühlmittel über den Hauptkühler 42 zu führen. Mittels der dritten Steuervorrichtung 60 kann jedoch auch ein variabler Anteil (bis hin zur Gesamtmenge) dieses Kühlmittel über den Bypass 52 geführt werden. Dadurch kann insbesondere ein zu starkes Auskühlen des Kühlmittels bei einem länger andauernden Nichtbetrieb des Verbrennungsmotors 12 infolge einer aktivierten Stoppfunktion vermieden werden.
  • Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass das Kühlmittel während eines Nichtbetriebs des Verbrennungsmotors 12 infolge einer aktivierten Stoppfunktion mittels der Kühlmittelpumpe 80 auch in dem Kühlkreis des Nebenkühlsystems gefördert wird, wodurch eine zu starke Erwärmung des Ladeluftkühlers 78 vermieden wird. Bei einer erneuten Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors 12 infolge einer manuellen oder automatischen Deaktivierung der automatischen Stoppfunktion kann der Ladeluftkühler 78 dadurch wieder unmittelbar eine ausreichende Kühlleistung für die dem Verbrennungsmotor 12 zuzuführende Ladeluft aufbringen, so dass diese den Brennräumen des Verbrennungsmotors 12 in dem dafür vorgesehenen Temperaturbereich zugeführt wird. Mittels der siebten Steuervorrichtung 86 kann dabei variiert werden, welcher Anteil des in dem Kühlkreis des Nebenkühlsystems strömenden Kühlmittels über den Zusatzkühler 82 oder über den dazugehörigen Bypass 84 geführt wird, um einerseits eine ausreichende Kühlleistung für insbesondere den Ladeluftkühler 78 zu erreichen und andererseits ein zu starkes Auskühlen des Kühlmittels zu vermeiden.
  • Weiterhin ist für die Brennkraftmaschine 10 vorgesehen, dass bei bestimmten instationären Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 12, konkret bei einer Erhöhung der Lastanforderung, die an den Betrieb des Verbrennungsmotors 12 gestellt wird, um mindestens 20% bezogen auf die Volllast, die Temperatur des in dem Kühlkreis des Nebenkühlsystems strömenden Kühlsystems um beispielsweise ca. 20°C im Vergleich zu dem vorausgegangenen stationären Betrieb abgesenkt wird, um mittels einer so realisierten Erhöhung der Kühlleistung des Ladeluftkühlers 78 eine verbesserte Füllung der Brennräume des Verbrennungsmotors 12 und daraus folgend einen verbesserten Laderdruckaufbau zu erzielen, wodurch das dynamische Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors 12 verbessert wird.
  • Um die Temperatur des in dem Kühlkreis des Nebenkühlsystems strömenden Kühlmittels zu senken, wird, sofern dies möglich ist, ein erhöhter Anteil des an der siebten Steuervorrichtung 86 ankommenden Kühlmittels über den Zusatzkühler 82 geführt. Weiterhin kann vorgesehen sein, ein dem Zusatzkühler 82 zugeordnetes Gebläse 106 in Betrieb zu nehmen oder dessen Antriebsleistung zu erhöhen, wodurch die Kühlleistung des Zusatzkühlers 82 gesteigert werden kann.
  • In den Abgasstrang 76 der Brennkraftmaschine 10 ist weiterhin ein NOx-Speicherkatalysator 100 sowie ein Partikelfilter 102 integriert. Der NOx-Speicherkatalysator 100 dient dazu, im Abgas enthaltene Stickoxide zu speichern, wenn diese nicht in ausreichendem Maße durch das eingebrachte Reduktionsmittel in Kombination mit einem nicht dargestellten Reduktionsbeziehungsweise SCR-Katalysator reduziert werden können. Dies kann beispielsweise nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 10 oder bei einem relativ lange andauernden Betrieb des Verbrennungsmotors 12 mit niedrigen Lasten und Drehzahlen der Fall sein, wodurch der SCR-Katalysator noch nicht oder nicht mehr eine für eine ausreichende Reduktion erforderliche Betriebstemperatur aufweist. Der Partikelfilter 102 dient dagegen dazu, Partikel aus dem Abgas herauszufiltern.
  • Sowohl für den NOx-Speicherkatalysator 100 als auch für den Partikelfilter 102 gilt, dass diese beim Erreichen einer definierten Beladungsgrenze regeneriert werden müssen, um deren Funktionsfähigkeit aufrecht zu erhalten. Bei einem NOx-Speicherkatalysator 100 kommt hinzu, dass dieser in regelmäßigen Abständen entschwefelt werden muss, weil der üblicherweise im Kraftstoff enthaltene Schwefel mit dem Speichermaterial des NOx-Speicherkatalysators 100 reagiert, wodurch die für die Speicherung der Stickoxide verfügbare Menge an Speichermaterial abnimmt. Zur Entschwefelung muss der NOx-Speicherkatalysator 100 unter anderem durch gezielte Maßnahmen auf eine Temperatur, die zwischen 600°C und 650°C liegt, aufgeheizt werden. Vergleichbare Temperaturen sind auch für eine Regeneration des Partikelfilters 102 erforderlich.
  • Das Aufheizen des NOx-Speicherkatalysators 100 und des Partikelfilters 102 auf die für eine Entschwefelung beziehungsweise Regeneration erforderlichen Temperaturen erfolgt durch eine entsprechende Erhöhung der Temperatur des Abgases, wofür verschiedene, grundsätzlich bekannte, insbesondere innermotorische Maßnahmen vorgesehen sind.
  • Während die Temperatur des Abgases in entsprechender Weise erhöht ist, um die Entschwefelung NOx-Speicherkatalysators 100 und die Regeneration des Partikelfilters 102 zu bewirken, wird eine im relevanten Ausmaß erhöhte thermische Leistung in den Verbrennungsmotor 12 (insbesondere direkt aufgrund der die Erhöhung der Temperatur des Abgases bewirkenden innermotorischen Maßnahmen) sowie in das gesamte Hauptkühlsystem oder zumindest in einen oder mehrere Abschnitte davon, nämlich einerseits über den Verbrennungsmotor 12 und andererseits über die beiden AGR-Kühler 38, 40, eingebracht.
  • Um eine lokale thermische Überlastung des Kühlsystems insbesondere im Bereich des Verbrennungsmotors 12 zu vermeiden (dabei soll insbesondere ein Sieden des Kühlmittels vermieden werden), ist vorgesehen, kurzzeitig vor sowie zumindest zeitweise während einer für die Entschwefelung des NOx-Speicherkatalysators 100 und/oder der Regeneration des Partikelfilters 102 vorgesehenen Erhöhung der Temperatur des Abgases eine Temperatur des Kühlmittels, konkret desjenigen Kühlmittels, das anschließend über die Hauptkühlmittelpumpe 46 in den Verbrennungsmotor 12 geleitet werden soll, abzusenken, um die erhöhte thermische Belastung des Verbrennungsmotors 12 sowie des Hauptkühlsystems infolge der Erhöhung der Temperatur des Abgases zu kompensieren. Die Temperatur des Kühlmittels wird dabei mittels eines Temperatursensors 104, der in den Austritt des Kühlkanals 28 des Zylinderkopfs 18 integriert ist, gemessen.
  • Um die Temperatur des in den Verbrennungsmotor 12 einströmenden Kühlmittels zu senken, wird, sofern dies möglich ist, ein erhöhter Anteil des an der dritten Steuervorrichtung 60 ankommenden Kühlmittels über den Hauptkühler 42 geführt. Weiterhin kann vorgesehen sein, ein dem Hauptkühler 42 zugeordnetes Gebläse 106 in Betrieb zu nehmen oder dessen Antriebsleistung zu erhöhen, wodurch die Kühlleistung des Hauptkühlers 42 gesteigert werden kann.
  • Kurzzeitig vor, zeitgleich oder kurzfristig nachdem die als Maßnahme für die Entschwefelung des NOx-Speicherkatalysators 100 und/oder für die Regeneration des Partikelfilters 102 vorgesehene Erhöhung der Temperatur des Abgases beendet wird, wird auch die Absenkung der Temperatur des Kühlmittels beendet beziehungsweise rückgängig gemacht, um eine zu starke Kühlung der in das Hauptkühlsystem integrierten Komponenten durch das Kühlmittel zu vermeiden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Brennkraftmaschine
    12
    Verbrennungsmotor
    14
    Zylindergehäuse
    16
    Zylinder
    18
    Zylinderkopf
    20
    Abgasturbolader
    22
    Abgasrückführleitung der Niederdruck-Abgasrückführung
    24
    Abgasrückführleitung der Hochdruck-Abgasrückführung
    26
    Kühlkanal des Zylindergehäuses
    28
    Kühlkanal des Zylinderkopfs
    30
    Motorölkühler
    32
    Getriebeölkühler
    34
    ATL-Kühler
    36
    Abgasrückführventil
    38
    ND-AGR-Kühler
    40
    HD-AGR-Kühler
    42
    Umgebungswärmetauscher/Hauptkühler
    44
    Heizungswärmetauscher
    46
    Hauptkühlmittelpumpe
    48
    erste Zusatzkühlmittelpumpe
    50
    zweite Zusatzkühlmittelpumpe
    52
    Bypass zum Hauptkühler
    54
    erste Steuervorrichtung
    56
    zweite Steuervorrichtung
    58
    Steuerungsvorrichtung
    60
    dritte Steuervorrichtung
    62
    vierte Steuervorrichtung
    64
    Drossel
    66
    fünfte Steuervorrichtung
    68
    sechste Steuervorrichtung
    70
    Kurzschlussleitung
    72
    Dosierventil
    74
    Frischgasstrang
    76
    Abgasstrang
    78
    Ladeluftkühler
    80
    Kühlmittelpumpe des Nebenkühlsystems
    82
    Umgebungswärmetauscher/Zusatzkühler
    84
    Bypass zum Zusatzkühler
    86
    siebte Steuervorrichtung
    88
    Ausgleichsbehälter
    90
    Verbindungsleitung
    92
    Entlüftungsleitung
    94
    Rückschlagventil
    96
    Abgasturbine des Abgasturboladers
    98
    Verdichter des Abgasturboladers
    100
    NOx-Speicherkatalysator
    102
    Partikelfilter
    104
    Temperatursensor
    106
    Gebläse
    108
    Kühlmittelverteilermodul

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) mit einem Verbrennungsmotor (12), für den eine automatische Stoppfunktion vorgesehen ist, einem Frischgasstrang (74), einem Abgasstrang (76) und einem Kühlsystem, wobei
    - in den Frischstrang (74) ein Verdichter (98) und zwischen dem Verdichter (98) und dem Verbrennungsmotor (12) ein Ladeluftkühler (78) integriert ist, der zudem in einen Kühlkreis des Kühlsystems integriert ist, und/oder
    - ein Kühlkreis des Kühlsystems, der
    - einen Kühlkanal (26, 28) des Verbrennungsmotors (12) und/oder
    - einen Kühler (34) für einen Abgasturbolader (20) und/oder
    - einen AGR-Kühler (38, 40), der in eine Abgasrückführleitung (22, 24) integriert ist, umfasst, vorgesehen ist,
    wobei während aktivierter Stoppfunktion Kühlmittel in dem Kühlkreis oder, bei unterschiedlichen Kühlkreisen, in zumindest einem der Kühlkreise gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung des Kühlmittels
    - in dem den Ladeluftkühler (78) integrierenden Kühlkreis während aktivierter Stoppfunktion derart bewirkt wird, dass sich eine Temperatur des Kühlmittels an einem Austritt des Ladeluftkühlers (78) im Bereich zwischen 70°C und 80°C einstellt, und/oder
    - in dem den Kühlkanal (26, 28) des Verbrennungsmotors (12) und/oder den Kühler (34) für den Abgasturbolader (20) und/oder den AGR-Kühler (38, 40) integrierenden Kühlkreis während aktivierter Stoppfunktion derart bewirkt wird, dass sich eine Temperatur des Kühlmittels an zumindest einem Austritt einer dieser Komponenten im Bereich zwischen 95°C und 105°C einstellt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung des Kühlmittels in dem oder den Kühlkreisen, in dem/denen Kühlmittel während aktivierter Stoppfunktion gefördert wird, mittels eines Umgebungswärmetauschers (42, 82) bewirkt wird.
  3. Brennkraftmaschine (10) mit einem Verbrennungsmotor (12), einem Frischgasstrang (74), einem Abgasstrang (76) und einem einen Umgebungswärmetauscher umfassenden Kühlsystem, wobei
    - in den Frischgasstrang ein Verdichter (98) und zwischen dem Verdichter (98) und dem Verbrennungsmotor (12) ein Ladeluftkühler (78) integriert ist, der zudem in einen Kühlkreis des Kühlsystems integriert ist, und/oder
    - mindestens ein Kühlkreis, der
    - einen Kühlkanal (26, 28) des Verbrennungsmotors (12) und/oder
    - einen Kühler (34) für einen Abgasturbolader (20) und/oder
    - einen AGR-Kühler (38, 40), der in eine Abgasrückführleitung (22, 24) integriert ist, umfasst, vorgesehen ist,
    gekennzeichnet durch eine Steuerungsvorrichtung (58), die derart ausgebildet ist, dass diese ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausführen kann.
  4. Brennkraftmaschine (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kühlkreis oder, bei unterschiedlichen Kühlkreisen, in zumindest einen der Kühlkreise, ein Umgebungswärmetauscher (42, 82) integriert ist.
  5. Brennkraftmaschine (10) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kühlkreis oder, bei verschiedenen Kühlkreisen, in zumindest einen der Kühlkreise, eine elektromotorisch antreibbare Kühlmittelpumpe (48, 50, 80) integriert ist.
  6. Brennkraftmaschine (10) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkreise separiert sind, wobei der den Kühlkanal (26, 28) des Verbrennungsmotors (12) und/oder den Kühler (34) des Abgasturboladers (20) und/oder den AGR-Kühler (38, 40) integrierende Kühlkreis für einen höheren Betriebsbereich der Kühlmitteltemperatur ausgelegt ist als der den Ladeluftkühler (78) integrierende Kühlkreis.
  7. Brennkraftmaschine (10) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (26, 28) des Verbrennungsmotors (12) ein Kühlkanal (28) eines Zylinderkopfs (18) des Verbrennungsmotors (12) ist.
  8. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (10) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7.
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