EP3935269A1 - Kühlmittelkreislauf in einem fahrzeug - Google Patents

Kühlmittelkreislauf in einem fahrzeug

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Publication number
EP3935269A1
EP3935269A1 EP20704799.4A EP20704799A EP3935269A1 EP 3935269 A1 EP3935269 A1 EP 3935269A1 EP 20704799 A EP20704799 A EP 20704799A EP 3935269 A1 EP3935269 A1 EP 3935269A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant
flow control
control unit
temperature
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20704799.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Schneider
Philipp Buecherl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP3935269A1 publication Critical patent/EP3935269A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
    • F01P2025/32—Engine outcoming fluid temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler

Definitions

  • the invention relates to a coolant circuit in a vehicle, with a pump, a motor to be cooled and a radiator.
  • a coolant circuit is provided in conventional vehicles, which basically comprises a pump, an engine to be cooled and a radiator.
  • the pump pumps coolant into the hot engine, in which the engine heat is absorbed by the coolant.
  • the heated coolant is pumped further into the cooler, where it is z. B. is cooled with air.
  • the cooled coolant is then pumped back to the pump and the cycle starts all over again.
  • a thermostat and a bypass line are provided between the engine and the radiator through which the coolant can bypass the radiator. If the temperature of the coolant is below a limit value, the main line between the engine and radiator is closed by the thermostat and the bypass line is open. In this way, the coolant bypasses the radiator and is therefore not cooled. This will cause the engine and coolant to heat up faster, which will shorten the engine warm-up time.
  • the thermostat opens the main line to the same extent as it closes the bypass line. As a result, the coolant flows through the radiator and the temperature of the engine is kept substantially constant.
  • DE 100 28 280 A1 discloses a pumping and heating device in a coolant circuit for cooling an engine, in which a thermostatic valve is provided which opens a bypass line when a temperature of the Coolant in the thermostatic valve is lower than a certain preset temperature, and the bypass line closes and at the same time a line between the radiator and engine is released when the temperature of the coolant in the thermostatic valve is higher than the certain preset temperature.
  • a two-way thermostat is usually used for regulating the coolant temperature as described above.
  • the arrangement of such a two-way thermostat in the engine compartment is limited, since it must be either close to the engine or close to the radiator so that the arrangement of the bypass line can be made simple.
  • the object of the invention is to create a simple coolant circuit with an integrated bypass line that avoids the aforementioned disadvantages of generic coolant circuits.
  • two flow control units that are spatially separated from one another are provided instead of a two-way thermostat. This allows greater freedom of design for the arrangement of components in the engine compartment.
  • two flow control units it is also possible to control or regulate the flow of coolant in the main channel and bypass channel independently of one another depending on the engine operating state (coolant temperature, engine speed, etc.).
  • the second flow control unit it is possible for the second flow control unit to actively open or close the bypass channel directly depending on the temperature of the coolant. This means that the second flow control unit itself senses the temperature of the coolant through a temperature sensor and adjusts the flow rate of the coolant accordingly.
  • the second flow control unit actively opens or closes the flow of the coolant through the bypass channel indirectly depending on the temperature of the coolant.
  • the second, passively acting flow control unit controls the flow of the coolant through the bypass channel as a result of that through the first Flow control unit sets the temperature-dependent flow of the coolant.
  • a first temperature sensor is assigned to the first flow control unit and additionally to the second flow control unit, or that in addition to the first temperature sensor assigned to the first flow control unit, a second temperature sensor is provided that is assigned to the second flow control unit.
  • a common temperature sensor that senses the temperature of the coolant in one area for both flow control units simplifies the construction of the coolant circuit and minimizes the number of components required.
  • This temperature sensor is preferably an electronic sensor which electronically controls the actuator of each flow control unit. The other option with one temperature sensor per flow control unit allows a more free selection of temperature sensors and actuators. So z. B.
  • thermomechanical actuator instead of an electronic temperature sensor and an electronically controlled actuator, a mechanical, in particular thermomechanical actuator can be used, which is controlled via a temperature sensor integrated in the flow control unit or detects the temperature of the coolant itself and adjusts itself depending on it.
  • the properties of the temperature sensors and actuators can be similar or different for both flow control units.
  • the first flow control unit has an electronic temperature sensor and an electronically controlled actuator and the second flow control unit has a thermomechanical actuator with temperature sensor integrated therein.
  • the first temperature sensor and / or the second temperature sensor are arranged in the engine or immediately downstream of the engine in the direction of flow and detect the temperature of the coolant there.
  • the temperature sensor By arranging the temperature sensor in the engine or close to the engine, it is possible to detect the hottest temperature in the coolant circuit.
  • the first temperature sensor is integrated in the first flow control unit and / or the second temperature sensor is integrated in the second flow control unit. On the one hand, this simplifies the structure and arrangement of electronic signal transmission lines and, on the other hand, a thermomechanical actuator can be used in the flow control units.
  • the first valve of the first flow control unit is preferably in a maximally closed position at low coolant temperatures, in particular lower than 80 ° C., and in a maximally open position when the coolant reaches an operating temperature, in particular from 95 ° C., the first valve between the two maximum positions depending on the temperature of the coolant at the first temperature sensor is continuously moved into intermediate positions. This means that at low coolant temperatures, coolant is no longer fed into the radiator, which means that the cool coolant is not additionally cooled in the radiator, which can significantly reduce the warm-up time of the engine.
  • the second valve of the second flow control unit is preferably in a maximally open position at low coolant temperatures, in particular lower than 80 ° C., and in a maximally closed position when the coolant reaches an operating temperature, in particular from 95 ° C. At low coolant temperatures, the coolant is thus directed back to the engine through the bypass channel past the radiator.
  • This short-circuited coolant circuit means that the coolant is heated up significantly faster and, as a result, the engine's warm-up time is shortened.
  • the bypass channel and thus the short-circuited coolant circuit are closed by the second valve, so that the maximum available coolant flow can now be conducted in the main channel to the cooler.
  • the first flow control unit has an expansion thermostat.
  • thermostat is reliable and simple in design, since the temperature sensor can be integrated in the actuator or the actuator itself senses the temperature of the coolant.
  • valve of such thermostats can be controlled or regulated very precisely.
  • the throughflow of the coolant can thus be regulated very precisely as a function of the temperature of the coolant between the maximum positions of the first valve, which contributes to maintaining an essentially constant coolant temperature in the coolant circuit.
  • the second flow control unit has an expansion thermostat.
  • the advantages of an expansion thermostat have already been described above.
  • one thermostat per flow control unit e.g. an expansion thermostat in the first flow control unit and an expansion thermostat in the second flow control unit
  • the two flow control units can communicate with each other electronically or mechanically so that when the valve of one flow control unit is closed, the valve of the other flow control unit is opened to the same extent. This is also conceivable for the other embodiments.
  • the second valve of the second flow control unit is a pressure valve, in particular a pressure limiting valve.
  • the flow of the coolant through the bypass channel is not regulated thermostatically by the second flow control unit, but rather with a pressure valve.
  • the second flow control unit is therefore indirectly temperature-dependent. Because at low coolant temperatures, the flow in the main channel is closed by the first flow control unit, which means that the coolant pressure in front of the closed valve of the first flow control unit increases until it exceeds a preset limit value and the pressure valve is thereby opened. If the closed valve of the first flow control unit is opened due to a rise in the temperature of the coolant, the pressure on the pressure valve decreases, thereby closing it. Purely mechanical pressure valves are reliable and have already proven themselves and are also simple in construction, as no pressure or temperature sensor or actuator are required here.
  • the pressure valve is electronically controlled or regulated by an electronic pressure sensor.
  • the first flow control unit and / or the second flow control unit each have a throttle thermostat.
  • a throttle thermostat the flow of coolant is throttled until the desired opening temperature provided in the thermostat is reached. Only then does the temperature again open the valve, which enables the coolant to flow through.
  • an oil / coolant heat exchanger is provided.
  • the integration of the oil-coolant heat exchanger can lead to a further improvement in the engine warm-up.
  • Figure 1 shows a schematic structure of a first embodiment of a coolant circuit according to the invention
  • Figure 2 shows a schematic structure of a second embodiment of the coolant circuit according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic structure of a third embodiment of the coolant circuit according to the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic structure of a fourth embodiment of the coolant circuit according to the invention.
  • the coolant circuit 10 shown in FIG. 1 comprises an engine 12, a cooler 14, an oil-coolant heat exchanger 16 and a pump 18.
  • a main duct 20 fluidically connects the engine 12 with the cooler 14, the radiator 14 with the oil / coolant heat exchanger 16, the oil / coolant heat exchanger 16 with the pump 18 and the pump 18 with the engine 12.
  • Flow control unit 22 is provided.
  • a bypass channel 24 branches off from the main channel 20 between the motor 12 and the first flow control unit 22.
  • the bypass channel 24 is fluidically connected in parallel to the cooler 14 and opens into the main channel 20 after the cooler 14.
  • a second flow control unit 26 is arranged in the bypass channel 24.
  • the two flow regulating units 22, 26 are arranged in relation to their position and fluidically remote from one another in the coolant circuit 10.
  • the first includes
  • Flow control unit 22 has a first, integrated temperature sensor 28, a first actuator 30 and a first valve 32, which are all integrated in the first flow control unit 22.
  • the first temperature sensor 28 can, for. B. be an electronic temperature sensor that controls the first actuator 30 electronically.
  • the first temperature sensor 28 can also be a part of the first actuator 30, which mechanically or in particular thermomechanically controls or regulates the first valve 32, e.g. B. by an expansion sensor acting as actuator 30 at the same time.
  • the first temperature sensor 28 is integrated into the first actuator 30 so that the first actuator 30 itself senses the temperature of the coolant and so the first temperature sensor 28 is no longer an additional external component.
  • the actuator and the temperature sensor associated with the actuator are referred to as two individual components in the present application.
  • the first valve 32 is coupled to the first actuator 30 and is adjusted continuously by the first actuator 30 as a function of the coolant temperature.
  • the first valve 32 is based on the temperature of the coolant measured by the first temperature sensor 28 is adjusted, the first flow control unit 22 is directly dependent on the temperature of the coolant.
  • the first flow control unit 22 can be designed as an expansion thermostat (e.g. wax actuator) and in particular as a throttle thermostat.
  • an expansion thermostat e.g. wax actuator
  • the second flow control unit 26 comprises a second valve 34 which is biased by a spring 36 against a flow direction of the coolant.
  • the second valve 34 can be designed as a purely mechanical pressure valve and in particular as a pressure limiting valve.
  • the second flow control unit 26 does not include a temperature sensor which measures the temperature of the coolant and on the basis of which controls or regulates the flow rate of the coolant, the second
  • Flow control unit 26 indirectly, d. H. indirectly dependent on the temperature of the coolant. In other words it will be the second
  • Flow control unit 26 is influenced by a change in flow rate triggered by an adjustment of the first valve 32 of the first flow control unit 22 as a function of the temperature of the coolant, and is a passively operating flow control unit.
  • the coolant is cold, as it is, for. B. occurs during a cold start of a vehicle.
  • the first flow control unit 22 comprises an expansion thermostat, in particular a throttle thermostat, e.g. B. with a wax actuator.
  • the first actuator 30 is therefore not controlled externally and detects the temperature of the coolant “by itself” and adjusts the first valve 32 accordingly.
  • the first valve 32 As long as the temperature of the coolant is below a specific, preset limit value (for example 80 ° C.), the first valve 32 is in a maximally closed position. As a result, the flow of coolant to the radiator is blocked and the coolant accumulates in front of the first valve 32.
  • a specific, preset limit value for example 80 ° C.
  • the coolant flows into the main channel 20 after the cooler 14 and is pumped further into the oil-coolant heat exchanger 16.
  • Heat can be exchanged there between oil and coolant.
  • the coolant is then directed to pump 18, where it is pumped further into engine 12. There, heat is transferred from the warming-up engine 12 to the cooler coolant.
  • the heated coolant then flows to the first flow control unit 22 and to the second flow control unit 26.
  • the first valve 32 remains closed. As long as the first valve 32 is closed, the coolant circulates in the short-circuited coolant circuit via the bypass channel 24 past the cooler 14.
  • the first actuator 30 continuously opens the first valve 32 of the first flow control unit 22, as a result of which a partial flow of the coolant to the radiator 14 is released. There the coolant is cooled and, after the bypass channel 24 opens into the main channel 20, it mixes with the warmer coolant. This reduces the heating of the coolant in the short-circuited coolant circuit.
  • the first valve 32 is in a maximally open position, which means that no more coolant accumulates in front of the first flow control unit 22 and the second flow control unit 26 and as a result the pressure in front of the second flow control unit 26 falls below a limit value at which the tension force of the Spring 36 is greater than the pressure generated by the coolant on the second valve 34.
  • the second valve 34 is in a maximally closed position and the flow of the coolant through the second flow control unit 26 is prevented.
  • the complete coolant volume flow now flows in the main channel 20 via the cooler 14. The coolant is thus continuously heated in the engine 12 and cooled in the cooler 14, whereby the coolant temperature can be kept constant.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the coolant circuit 10 ′ which is essentially identical to that in FIG. Therefore, the explanation of the same components is not repeated.
  • the flow control units 22, 26 are constructed differently.
  • the first temperature sensor 28 is no longer integrated in the first flow control unit 22, but is positioned in the motor 12 at a distance from the first flow control unit 22.
  • the first temperature sensor 28 in the engine 12 or immediately after the engine 12 in the direction of flow, since it is thus possible to detect the warmest coolant temperatures.
  • the first actuator 30 is controlled by the first temperature sensor 28, the z. B. can be designed as an electronic temperature sensor, electronically controlled.
  • the opening and closing of the first valve 32 takes place, as already described for the coolant circuit 10 of FIG. 1, continuously and directly depending on the temperature of the coolant.
  • An electronically controlled pressure valve is used in the coolant circuit 10 'instead of a mechanical pressure valve.
  • the pressure is detected by means of a pressure sensor 40 upstream of the second flow control unit 26 in the direction of flow.
  • a second actuator 44 is controlled by the pressure sensor 40 via a signal transmission 42, which can in particular be configured unidirectionally.
  • the second flow control unit 26 can be designed in such a way that it operates only in two operating states (open or closed), ie if a specific, preset limit value is undershot or exceeded, the second flow control unit 26 is closed or open.
  • the second valve 34 of the second flow control unit 26 can be continuously closed or opened between a lower pressure limit value and an upper pressure limit value.
  • the pressure sensor 40 can be freely positioned between the motor 12 and the first flow control unit 22 or the second flow control unit 26.
  • the first flow control unit 22 and the second flow control unit 26 can, for. B. be designed as an electronically controlled throttle thermostat.
  • the engine 12 and the coolant are at operating temperature.
  • the flow through the first flow control unit 22 to the cooler 14 is open and the flow through the bypass channel 24 is closed by the second flow control unit 26.
  • the coolant circuit 10 ′′ shown in FIG. 3 is essentially similar to the coolant circuits 10, 10 ′ shown before, which is why the explanation of the same components is not repeated in the following.
  • the first temperature sensor 28 is assigned to the first flow control unit 22 and the second flow control unit 26.
  • the first actuator 30 and the second actuator 44 are each controlled electronically by a signal transmission 38 from the first temperature sensor 28.
  • the first temperature sensor 28 is positioned in the engine 12 and can, for. B. be designed as an electronic temperature sensor.
  • the first temperature sensor 28 can be positioned immediately after the motor 12.
  • a second temperature sensor 48 which is assigned to the second flow control unit and is likewise positioned in the motor 12 or immediately after the motor 12, would also be conceivable.
  • the first flow control unit 22 and the second flow control unit 26 can each, for. B. be designed as a throttle thermostat.
  • the two flow control units 22, 26 are optionally in a communication link 46. This means that the two flow control units 22, 26 can exchange information about their state (e.g. degree of opening), in particular bidirectionally.
  • both flow control units 22, 26 need not be connected to the first temperature sensor 28 via the signal transmission 38. It is sufficient if only one flow control unit is connected to the first temperature sensor 28 via the signal transmission 38 and communicates its status with the other flow control unit via the communication link 46.
  • the opening and closing of the valves 32, 34 of the flow control units 22, 26 takes place continuously and directly depending on the temperature of the coolant.
  • the coolant circuit 10 "'shown in FIG. 4 is essentially similar to the coolant circuits 10, 10', 10" shown before, which is why the explanation of the same components is not repeated in the following.
  • the first temperature sensor 28 is integrated in the first flow control unit 22 and a second temperature sensor 48 is integrated in the second flow control unit 26. Both temperature sensors 28,
  • the two flow control units 22, 26 can each be designed as an expansion thermostat (z. B. throttle thermostat).
  • the temperature sensors 28, 48 are integrated here in the respective actuator 30, 44, so that the actuators 30, 44 feel the temperature of the coolant “themselves” and, depending on this, adjust the valve 32, 34 assigned to them continuously.

Landscapes

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Abstract

Ein Kühlmittelkreislauf (10, 10ʹ, 10ʹʹ, 10ʹʹʹ) in einem Fahrzeug hat eine Pumpe (18), einen zu kühlenden Motor (12) und einen Kühler (14) und ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motor (12) und dem Kühler (14) in einem Hauptkanal (20) eine erste Durchflussregelungseinheit (22) vorgesehen ist, die ein erstes Ventil (32) und einen ersten Aktuator (30) umfasst und die abhängig von einer Temperatur eines Kühlmittels einen Durchfluss des Kühlmittels stufenlos thermostatisch steuert oder regelt, und dass zwischen dem Motor (12) und der ersten Durchflussregelungseinheit (22) vom Hauptkanal (20) ein Bypass-Kanal (24) abzweigt, der strömungstechnisch parallel zum Kühler (14) geschaltet ist und nach dem Kühler (14) in den Hauptkanal (20) mündet, wobei im Bypass-Kanal (24) eine zweite Durchflussregelungseinheit (26) vorgesehen ist, die ein zweites Ventil (34) umfasst und die so ausgebildet ist, dass es den Bypass-Kanal (24) abhängig von der Temperatur des Kühlmittels öffnet oder schließt.

Description

Kühlmittelkreislauf in einem Fahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Kühlmittelkreislauf in einem Fahrzeug, mit einer Pumpe, einem zu kühlenden Motor und einem Kühler.
Um die Funktionsfähigkeit eines Motors eines Fahrzeugs sicherzustellen, muss der Motor ab Erreichen seiner Betriebstemperatur stetig gekühlt werden. Dazu ist in üblichen Fahrzeugen ein Kühlmittelkreislauf vorgesehen, der grundsätzlich eine Pumpe, einen zu kühlenden Motor und einen Kühler umfasst. Im Betrieb wird durch die Pumpe Kühlmittel in den heißen Motor gepumpt, in dem die Motorwärme vom Kühlmittel aufgenommen wird. Danach wird das erwärmte Kühlmittel weiter in den Kühler gepumpt, wo es z. B. mit Luft gekühlt wird. Danach wird das abgekühlte Kühlmittel zurück zur Pumpe gepumpt und der Kreislauf beginnt von vorne.
In Situationen, in denen der Motor und das Kühlmittel kalt sind (z. B. bei Kaltstart eines Fahrzeugs) wird das in dieser Situation gewünschte schnelle Warmlaufen des Motors durch den zuvor beschriebenen Kühlmittelkreislauf verzögert. Deswegen sind in gattungsgemäßen Kühlmittelkreisläufen zur Regelung der Kühlmitteltemperatur ein Thermostat und eine Bypass-Leitung zwischen dem Motor und dem Kühler vorgesehen, durch die das Kühlmittel am Kühler vorbeigeleitet werden kann. Liegt die Temperatur des Kühlmittels nun unter einem Grenzwert, ist die Hauptleitung zwischen Motor und Kühler durch das Thermostat geschlossen und die Bypass-Leitung geöffnet. So wird das Kühlmittel am Kühler vorbeigeleitet und dementsprechend nicht gekühlt. Dadurch erhitzen sich der Motor und das Kühlmittel schneller, wodurch die Warmlaufzeit des Motors verkürzt wird. Haben der Motor und das Kühlmittel ihre Betriebstemperatur erreicht, öffnet das Thermostat die Hauptleitung im gleichen Maße wie es die Bypass-Leitung schließt. Als Folge fließt das Kühlmittel durch den Kühler und die Temperatur des Motors wird im Wesentlichen konstant gehalten.
Die DE 100 28 280 A1 offenbart eine Pump- und Heizvorrichtung in einem Kühlmittelkreislauf zum Kühlen eines Motors, in dem ein thermostatisches Ventil vorgesehen ist, das eine Bypass-Leitung öffnet, wenn eine Temperatur des Kühlmittels im thermostatischen Ventil niedriger als eine bestimmte voreingestellte Temperatur ist, und die Bypass-Leitung schließt und gleichzeitig eine Leitung zwischen Kühler und Motor freigibt, wenn die Temperatur des Kühlmittels im thermostatischen Ventil höher als die bestimmte voreingestellte Temperatur ist.
In gattungsgemäßen Kühlmittelkreisläufen wird zur oben beschriebenen Regelung der Kühlmitteltemperatur üblicherweise ein Zwei-Wege-Thermostat verwendet. Allerdings ist die Anordnung eines solchen Zwei-Wege-Thermostats im Motorraum beschränkt, da es entweder nahe am Motor oder nahe am Kühler liegen muss, damit die Anordnung der Bypass-Leitung einfach gestaltet werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen Kühlmittelkreislauf mit einer eingebundenen Bypass-Leitung zu schaffen, der die zuvor erwähnten Nachteile gattungsgemäßer Kühlmittelkreisläufe vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kühlmittelkreislauf in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Im erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislauf sind anstatt eines Zwei-Wege- Thermostats zwei räumlich getrennt voneinander positionierte Durchfluss regelungseinheiten vorgesehen. Dadurch kann eine höhere Gestaltungsfreiheit der Anordnung von Bauteilen im Motorraum erzielt werden. Durch die Verwendung von zwei Durchflussregelungseinheiten ist es zudem möglich, den Durchfluss des Kühlmittels in Abhängigkeit des Motorbetriebszustandes (Kühlmittel-Temperatur, Motordrehzahl, o.Ä.) im Hauptkanal und Bypass-Kanal unabhängig voneinander zu steuern oder zu regeln. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs ist es möglich, dass die zweite Durchflussregelungseinheit aktiv den Bypass-Kanal unmittelbar abhängig von der Temperatur des Kühlmittels öffnet oder schließt. Das bedeutet, dass die zweite Durchflussregelungseinheit selbst die Temperatur des Kühlmittels durch einen Temperaturfühler fühlt und dementsprechend den Durchfluss des Kühlmittels einstellt. In einer anderen Ausführungsform ist es möglich, dass die zweite Durchflussregelungseinheit aktiv den Durchfluss des Kühlmittels durch den Bypass-Kanal mittelbar abhängig von der Temperatur des Kühlmittels öffnet oder schließt. Das bedeutet, dass die zweite, passiv wirkende Durchflussregelungseinheit den Durchfluss des Kühlmittels durch den Bypass-Kanal als Folge des durch die erste Durchflussregelungseinheit temperaturabhängig eingestellten Durchflusses des Kühlmittels einstellt. Mit der Verwendung von zwei Durchflussregelungseinheiten anstatt eines Zwei-Wege-Thermostats kann also der Aufbau des erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs deutlich flexibler gestaltet und angepasst werden.
Ein Aspekt sieht vor, dass ein erster Temperaturfühler der ersten Durchflussregelungseinheit und zusätzlich der zweiten Durchflussregelungseinheit zugeordnet ist oder dass neben dem ersten Temperaturfühler, der der ersten Durchflussregelungseinheit zugeordnet ist, ein zweiter Temperaturfühler vorgesehen ist, der der zweiten Durchflussregelungseinheit zugeordnet ist. Ein gemeinsamer Temperaturfühler, der die Temperatur des Kühlmittels in einem Bereich für beide Durchflussregelungseinheiten fühlt, vereinfacht den Aufbau des Kühlmittelkreislaufs und minimiert die Anzahl an benötigten Bauteilen. Dieser Temperaturfühler ist vorzugsweise ein elektronischer Sensor, der den Aktuator jeweils einer Durchflussregelungseinheit elektronisch ansteuert. Die andere Option mit jeweils einem Temperaturfühler pro Durchflussregelungseinheit ermöglicht eine freiere Auswahl der Temperaturfühler und Aktuatoren. So kann z. B. anstatt eines elektronischen Temperatursensors und eines elektronisch angesteuerten Aktuators ein mechanischer, insbesondere thermomechanischer Aktuator verwendet werden, der über einen in der Durchflussregelungseinheit integrierten Temperaturfühler angesteuert wird oder selbst die Temperatur des Kühlmittels erfasst und sich davon abhängig einstellt. Die Eigenschaften der Temperaturfühler und Aktuatoren können für beide Durchflussregelungseinheiten ähnlich oder unterschiedlich sein, sodass z. B. die erste Durchflussregelungs einheit einen elektronischen Temperatursensor und einen elektronisch angesteuerten Aktuator hat und die zweite Durchflussregelungseinheit einen thermomechanischen Aktuator mit darin integrierten Temperaturfühler hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind der erste Temperaturfühler und/oder der zweite Temperaturfühler im Motor oder in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Motor angeordnet und erfassen dort die Temperatur des Kühlmittels. Durch die Anordnung des Temperaturfühlers im Motor oder nahe des Motors ist es möglich, die heißeste Temperatur im Kühlmittelkreislauf zu erfassen. Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der erste Temperaturfühler in der ersten Durchflussregelungseinheit und/oder der zweite Temperaturfühler in der zweiten Durchflussregelungseinheit integriert ist. Das vereinfacht zum einen den Aufbau und die Anordnung von elektronischen Signalübertragungsleitungen und zum anderen kann ein thermomechanischer Aktuator in den Durchflussregelungseinheiten verwendet werden.
Vorzugsweise ist das erste Ventil der ersten Durchflussregelungseinheit bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen, insbesondere niedriger als 80 °C, in einer maximal geschlossenen Stellung und ab Erreichen einer Betriebstemperatur des Kühlmittels, insbesondere ab 95 °C, in einer maximal geöffneten Stellung, wobei das erste Ventil zwischen den zwei Maximalstellungen abhängig von der Temperatur des Kühlmittels am ersten Temperaturfühler stufenlos in Zwischenstellungen bewegt wird. Somit wird bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen Kühlmittel nicht mehr in den Kühler geleitet, was dazu führt, dass das kühle Kühlmittel nicht zusätzlich im Kühler gekühlt wird, wodurch die Warmlaufzeit des Motors deutlich reduziert werden kann. Ab Erreichen der Betriebstemperatur des Kühlmittels wird ein maximaler Durchfluss zum Kühler gewährleistet, wodurch das Kühlmittel stetig im Kühler gekühlt wird und so eine im Wesentlichen konstante Betriebstemperatur des Kühlmittels sichergestellt werden kann. Die stufenlose Bewegung des ersten Ventils in Zwischenstellungen zwischen den zwei Maximalstellungen trägt zusätzlich dazu bei, dass die Betriebstemperatur des Kühlmittels im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Bevorzugt ist das zweite Ventil der zweiten Durchflussregelungseinheit bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen, insbesondere niedriger als 80 °C, in einer maximal geöffneten Stellung und ab Erreichen einer Betriebstemperatur des Kühlmittels, insbesondere ab 95 °C, in einer maximal geschlossenen Stellung. Bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen wird das Kühlmittel somit durch den Bypass- Kanal am Kühler vorbei zurück zum Motor geleitet. Durch diesen kurzgeschlossenen Kühlmittelkreislauf wird das Kühlmittel deutlich schneller erwärmt und folglich die Warmlaufzeit des Motors verkürzt. Ab Erreichen einer Betriebstemperatur des Kühlmittels werden der Bypass-Kanal und somit der kurzgeschlossene Kühlmittelkreislauf durch das zweite Ventil geschlossen, wodurch der maximal zur Verfügung stehende Kühlmitteldurchfluss nun im Hauptkanal zum Kühler geleitet werden kann. Insbesondere weist die erste Durchflussregelungseinheit ein Dehnstoff- Thermostat auf. Diese Art von Thermostaten ist zuverlässig und einfach im Aufbau, da der Temperaturfühler im Aktuator integriert sein kann oder der Aktuator selbst die Temperatur des Kühlmittels fühlt. Zudem kann das Ventil solcher Thermostate sehr genau gesteuert oder geregelt werden. Somit kann der Durchfluss des Kühlmittels abhängig von der Temperatur des Kühlmittels zwischen den Maximalstellungen des ersten Ventils sehr genau geregelt werden, was zur Beibehaltung einer im Wesentlichen konstanten Kühlmitteltemperatur im Kühlmittelkreislauf beiträgt.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Durchflussregelungseinheit ein Dehnstoff-Thermostat aufweist. Die Vorteile eines Dehnstoff-Thermostats wurden oben bereits beschrieben. Bei der Verwendung von jeweils einem Thermostat pro Durchflussregelungseinheit (z. B. ein Dehnstoff-Thermostat in der ersten Durchflussregelungseinheit und ein Dehnstoff-Thermostat in der zweiten Durchflussregelungseinheit) kann vorgesehen sein, dass die zwei Durchfluss regelungseinheiten elektronisch oder mechanisch so miteinander kommunizieren können, dass beim Schließen des Ventils der einen Durchflussregelungseinheit das Ventil der anderen Durchflussregelungseinheit im gleichen Maße geöffnet wird. Dies ist auch für die anderen Ausführungsformen denkbar.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das zweite Ventil der zweiten Durchflussregelungseinheit ein Druckventil, insbesondere ein Druckbegrenzungs ventil ist. So wird der Durchfluss des Kühlmittels durch den Bypass-Kanal von der zweiten Durchflussregelungseinheit nicht thermostatisch, sondern mit einem Druckventil geregelt. Die zweite Durchflussregelungseinheit ist dadurch mittelbar temperaturabhängig. Denn bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen wird der Durchfluss im Hauptkanal durch die erste Durchflussregelungseinheit geschlossen, was dazu führt, dass sich der Kühlmitteldruck vor dem geschlossenen Ventil der ersten Durchflussregelungseinheit erhöht, bis er einen voreingestellten Grenzwert überschreitet und das Druckventil dadurch geöffnet wird. Wird das geschlossene Ventil der ersten Durchflussregelungseinheit aufgrund eines Anstiegs der Temperatur des Kühlmittels geöffnet, verringert sich der Druck auf das Druckventil, wodurch dieses geschlossen wird. Rein mechanische Druckventile sind zuverlässig und haben sich bereits bewährt und sind zudem einfach im Aufbau, da hier kein Druck- oder Temperaturfühler sowie Aktuator benötigt werden.
Es ist alternativ auch denkbar, dass das Druckventil von einem elektronischen Drucksensor elektronisch angesteuert oder geregelt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Durchflussregelungseinheit und/oder die zweite Durchflussregelungseinheit je ein Drosselthermostat auf. Im Allgemeinen wird bei einem Drosselthermostat der Durchfluss des Kühlmittels so lange gedrosselt, bis die gewünschte, im Thermostat vorgesehene Öffnungstemperatur erreicht wird. Erst dann erfolgt wiederum über die Temperatur die Öffnung des Ventils, welches den Durchfluss des Kühlmittels freigibt.
In einer weiteren Ausführungsform des Kühlmittelkreislaufs ist ein Öl- Kühlmittel-Wärmetauscher vorgesehen. Die Einbindung des Öl-Kühlmittel- Wärmetauschers kann zu einer weiteren Verbesserung des Motorwarmlaufs führen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 einen schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs,
Figur 2 einen schematischen Aufbau einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs,
Figur 3 einen schematischen Aufbau einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs, und
Figur 4 einen schematischen Aufbau einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs.
Der in Figur 1 gezeigte Kühlmittelkreislauf 10 umfasst einen Motor 12, einen Kühler 14, einen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher 16 und eine Pumpe 18. Ein Hauptkanal 20 verbindet strömungstechnisch den Motor 12 mit dem Kühler 14, den Kühler 14 mit dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher 16, den Öl-Kühlmittel- Wärmetauscher 16 mit der Pumpe 18 und die Pumpe 18 mit dem Motor 12.
Zwischen dem Motor 12 und dem Kühler 14 ist eine erste
Durchflussregelungseinheit 22 vorgesehen.
Zwischen dem Motor 12 und der ersten Durchflussregelungseinheit 22 zweigt vom Hauptkanal 20 ein Bypass-Kanal 24 ab. Der Bypass-Kanal 24 ist strömungstechnisch parallel zum Kühler 14 geschaltet und mündet nach dem Kühler 14 in den Hauptkanal 20.
Im Bypass-Kanal 24 ist eine zweite Durchflussregelungseinheit 26 angeordnet.
Die beiden Durchflussregelungseinheiten 22, 26 sind lagebezogen und strömungstechnisch entfernt voneinander im Kühlmittelkreislauf 10 angeordnet.
In der hier gezeigten Ausführungsform umfasst die erste
Durchflussregelungseinheit 22 einen ersten, integrierten Temperaturfühler 28, einen ersten Aktuator 30 und ein erstes Ventil 32, die alle in der ersten Durchflussregelungseinheit 22 integriert sind.
Der erste Temperaturfühler 28 kann z. B. ein elektronischer Temperatursensor sein, der den ersten Aktuator 30 elektronisch ansteuert.
Optional kann der erste Temperatursensor 28 aber auch ein Teil des ersten Aktuators 30 sein, der mechanisch oder insbesondere thermomechanisch das erste Ventil 32 steuert oder regelt, z. B. indem ein Dehnstoffsensor gleichzeitig als Aktuator 30 wirkt. Der erste Temperaturfühler 28 ist dabei in den ersten Aktuator 30 integriert, sodass der erste Aktuator 30 selbst die Temperatur des Kühlmittels fühlt und so der erste Temperaturfühler 28 nicht länger ein zusätzliches externes Bauteil ist. Der Einfachheit halber werden in der vorliegenden Anmeldung der Aktuator und der dem Aktuator zugeordnete Temperaturfühler als zwei einzelne Bauteile bezeichnet.
Das erste Ventil 32 ist mit dem ersten Aktuator 30 gekoppelt und wird von dem ersten Aktuator 30 in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur stufenlos verstellt.
Da in der ersten Durchflussregelungseinheit 22 das erste Ventil 32 auf Grundlage der von dem ersten Temperaturfühler 28 gemessenen Temperatur des Kühlmittels verstellt wird, ist die erste Durchflussregelungseinheit 22 unmittelbar abhängig von der Temperatur des Kühlmittels.
Die erste Durchflussregelungseinheit 22 kann als Dehnstoff-Thermostat (z. B. Wachs-Aktuator) und insbesondere als Drosselthermostat ausgebildet sein.
Die zweite Durchflussregelungseinheit 26 umfasst ein zweites Ventil 34, das durch eine Feder 36 gegen eine Strömungsrichtung des Kühlmittels vorgespannt ist.
Das zweite Ventil 34 kann als rein mechanisches Druckventil und insbesondere als Druckbegrenzungsventil ausgebildet sein.
Da die zweite Durchflussregelungseinheit 26 keinen T emperaturfühler umfasst, der die Temperatur des Kühlmittels misst, und auf Grundlage dessen den Durchfluss des Kühlmittels steuert oder regelt, ist die zweite
Durchflussregelungseinheit 26 mittelbar, d. h. indirekt abhängig von der Temperatur des Kühlmittels. Mit anderen Worten wird die zweite
Durchflussregelungseinheit 26 von einer von der Temperatur des Kühlmittels abhängigen Verstellung des ersten Ventils 32 der ersten Durchflussregelungseinheit 22 ausgelösten Durchflussänderung beeinflusst und ist eine passiv arbeitende Durchflussregelungseinheit.
In der in Figur 1 dargestellten Situation ist das Kühlmittel kalt, wie es z. B. bei einem Kaltstart eines Fahrzeugs vorkommt. In der hier beschriebenen Ausführungsform umfasst die erste Durchflussregelungseinheit 22 ein Dehnstoff- Thermostat, insbesondere ein Drosselthermostat, z. B. mit einem Wachsaktuator.
Der erste Aktuator 30 wird somit nicht extern angesteuert und erfasst„von selbst“ die Temperatur des Kühlmittels und verstellt dementsprechend das erste Ventil 32.
Solange die Temperatur des Kühlmittels unter einem bestimmten, voreingestellten Grenzwert (z. B. 80 °C) liegt, ist das erste Ventil 32 in einer maximal geschlossenen Stellung. Folglich ist der Durchfluss des Kühlmittels zum Kühler unterbunden und das Kühlmittel staut sich vor dem ersten Ventil 32.
Das führt zu einer Drucksteigerung vor der ersten Durchflussregelungseinheit 22 und vor der zweiten Durchflussregelungseinheit 26. Sobald der Druck vor der ersten Durchflussregelungseinheit 22 einen bestimmten Grenzwert überschreitet, der z. B. durch die Vorspannkraft der Feder 36 eingestellt werden kann, öffnet sich das zweite Ventil 34 und das Kühlmittel kann durch den Bypass-Kanal 24 fließen.
Das Kühlmittel mündet nach dem Bypass-Kanal 24 in den Hauptkanal 20 nach dem Kühler 14 und wird weiter in den Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher 16 gepumpt.
Dort kann ein Wärmetausch zwischen Öl und Kühlmittel stattfinden.
Danach wird das Kühlmittel zur Pumpe 18 geleitet, wo es weiter in den Motor 12 gepumpt wird. Dort findet ein Wärmetransfer vom sich aufwärmenden Motor 12 zum kühleren Kühlmittel statt.
Das aufgewärmte Kühlmittel fließt danach zur ersten Durchflussregelungseinheit 22 und zur zweiten Durchflussregelungseinheit 26.
Falls das Kühlmittel den Grenzwert der Temperatur noch nicht erreicht hat, bleibt das erste Ventil 32 geschlossen. Solange das erste Ventil 32 geschlossen ist, zirkuliert das Kühlmittel im kurzgeschlossenen Kühlmittelkreislauf über den Bypass-Kanal 24 vorbei am Kühler 14.
Ab Erreichen des unteren Temperaturgrenzwerts des Kühlmittels öffnet der erste Aktuator 30 stufenlos das erste Ventil 32 der ersten Durchflussregelungseinheit 22, wodurch ein Teildurchfluss des Kühlmittels zum Kühler 14 freigegeben wird. Dort wird das Kühlmittel abgekühlt und vermischt sich nach der Mündung des Bypass-Kanals 24 in den Hauptkanal 20 mit dem wärmeren Kühlmittel. Die Erwärmung des Kühlmittels im kurzgeschlossenen Kühlmittelkreislauf wird dadurch verringert.
Ab Erreichen einer vorgegebenen Betriebstemperatur des Kühlmittels (z. B.
95 °C) ist das erste Ventil 32 in einer maximal geöffneten Stellung, wodurch sich kein Kühlmittel mehr vor der ersten Durchflussregelungseinheit 22 und der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 staut und infolgedessen der Druck vor der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 unter einen Grenzwert fällt, bei dem die Spannungskraft der Feder 36 größer ist als der vom Kühlmittel erzeugte Druck auf das zweite Ventil 34. Als Folge ist das zweite Ventil 34 in einer maximal geschlossenen Stellung und der Durchfluss des Kühlmittels durch die zweite Durchflussregelungseinheit 26 unterbunden. Der komplette Kühlmittelvolumenstrom fließt nun im Hauptkanal 20 über den Kühler 14. Das Kühlmittel wird somit stetig im Motor 12 erhitzt und im Kühler 14 abgekühlt, wodurch die Kühlmitteltemperatur konstant gehalten werden kann.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform des Kühlmittelkreislaufs 10' gezeigt, die im Wesentlichen identisch zu der in Figur 1 ist. Deshalb wird von einer Wiederholung der Erklärung von gleichen Bauteilen abgesehen.
Im Kühlmittelkreislauf 10' aus Figur 2 sind die Durchflussregelungseinheiten 22, 26 anders aufgebaut.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist der erste Temperaturfühler 28 nicht mehr in der ersten Durchflussregelungseinheit 22 integriert, sondern ist entfernt von der ersten Durchflussregelungseinheit 22 im Motor 12 positioniert.
Es ist von Vorteil, den ersten Temperatursensor 28 im Motor 12 oder in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Motor 12 anzuordnen, da es so möglich ist, die wärmsten Kühlmitteltemperaturen zu erfassen.
Über eine Signalübertragung 38, die insbesondere unidirektional sein kann, wird der erste Aktuator 30 vom ersten Temperaturfühler 28, der z. B. als elektronischer Temperatursensor ausgebildet sein kann, elektronisch angesteuert.
Das Öffnen und Schließen des ersten Ventils 32 erfolgt, wie bereits zum Kühlmittelkreislauf 10 der Figur 1 beschrieben wurde, stufenlos und unmittelbar abhängig von der Temperatur des Kühlmittels.
Im Kühlmittelkreislauf 10' wird anstatt eines mechanischen Druckventils ein elektronisch angesteuertes Druckventil verwendet. In der hier dargestellten Ausführungsform wird der Druck mittels eines Drucksensors 40 in Strömungsrichtung vor der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 erfasst.
Über eine Signalübertragung 42, die insbesondere unidirektional ausgebildet sein kann, wird ein zweiter Aktuator 44 vom Drucksensor 40 angesteuert.
Die zweite Durchflussregelungseinheit 26 kann so ausgebildet sein, dass sie nur in zwei Betriebszuständen (offen oder geschlossen) operiert, d. h. bei einem Unterschreiten oder Überschreiten eines bestimmten, voreingestellten Grenzwerts ist die zweite Durchflussregelungseinheit 26 geschlossen bzw. geöffnet. Optional kann das zweite Ventil 34 der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 zwischen einem unteren Druckgrenzwert und einem oberen Druckgrenzwert stufenlos geschlossen oder geöffnet werden.
Der Drucksensor 40 kann zwischen dem Motor 12 und der ersten Durchflussregelungseinheit 22 oder der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 frei positioniert werden.
Die erste Durchflussregelungseinheit 22 und die zweite Durchflussregelungs einheit 26 können hier z. B. als jeweils ein elektronisch angesteuertes Drossel thermostat ausgebildet sein.
In der hier gezeigten Situation sind der Motor 12 und das Kühlmittel in Betriebstemperatur. Der Durchfluss durch die erste Durchflussregelungseinheit 22 zum Kühler 14 ist geöffnet und der Durchfluss durch den Bypass-Kanal 24 ist durch die zweite Durchflussregelungseinheit 26 geschlossen.
Der in Figur 3 gezeigte Kühlmittelkreislauf 10" ist im Wesentlichen ähnlich zu den davor gezeigten Kühlmittelkreisläufen 10, 10', weshalb auch im Folgenden von einer Wiederholung der Erklärung von gleichen Bauteilen abgesehen wird.
Der erste Temperaturfühler 28 ist in der hier gezeigten Ausführungsform des Kühlmittelkreislaufs 10" der ersten Durchflussregelungseinheit 22 und der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 zugeordnet.
Der erste Aktuator 30 und der zweite Aktuator 44 werden jeweils durch eine Signalübertragung 38 vom ersten Temperaturfühler 28 elektronisch angesteuert.
Der erste Temperaturfühler 28 ist im Motor 12 positioniert und kann z. B. als elektronischer Temperatursensor ausgeführt sein.
Optional kann der erste Temperaturfühler 28 unmittelbar nach dem Motor 12 positioniert werden.
Auch ein zweiter Temperaturfühler 48, der der zweiten Durchflussregelungseinheit zugeordnet ist und ebenfalls im Motor 12 oder unmittelbar nach dem Motor 12 positioniert ist, wäre denkbar.
Die erste Durchflussregelungseinheit 22 und die zweite Durchflussregelungs einheit 26 können jeweils z. B. als Drosselthermostat ausgeführt sein. Die beiden Durchflussregelungseinheiten 22, 26 sind optional in einer Kommunikationsverbindung 46. Das bedeutet, dass die beiden Durchflussregelungseinheiten 22, 26 insbesondere bidirektional Informationen über ihren Zustand (z. B. Grad der Öffnung) austauschen können.
Dadurch ist es möglich, das Öffnen und Schließen einer Durchflussregelungseinheit mit dem Schließen und Öffnen der anderen Durchflussregelungseinheit abzustimmen. So wird z. B. beim Öffnen des ersten Ventils 32 der ersten Durchflussregelungseinheit 22 das zweite Ventil 34 der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 im gleichen Maße geschlossen.
Beim Vorhandensein einer solchen Kommunikationsverbindung 46 müssen nicht beide Durchflussregelungseinheiten 22, 26 über die Signalübertragung 38 mit dem ersten Temperaturfühler 28 verbunden sein. Es reicht aus, wenn nur eine Durchflussregelungseinheit über die Signalübertragung 38 mit dem ersten Temperaturfühler 28 verbunden ist und seinen Zustand über die Kommunikationsverbindung 46 mit der anderen Durchflussregelungseinheit kommuniziert.
Das Öffnen und Schließen des der Ventile 32, 34 der Durchflussregelungseinheiten 22, 26 erfolgt in der hier gezeigten Ausführungsform stufenlos und unmittelbar abhängig von der Temperatur des Kühlmittels.
Der in Figur 4 gezeigte Kühlmittelkreislauf 10"' ist im Wesentlichen ähnlich zu den davor gezeigten Kühlmittelkreisläufen 10, 10', 10" weshalb auch im Folgenden von einer Wiederholung der Erklärung von gleichen Bauteilen abgesehen wird.
Im Kühlmittelkreislauf 10'" ist der erste Temperaturfühler 28 in der ersten Durchflussregelungseinheit 22 integriert und ein zweiter Temperaturfühler 48 in der zweiten Durchflussregelungseinheit 26 integriert. Beide Temperaturfühler 28,
48 erfassen somit die Temperatur des Kühlmittels im unmittelbaren Bereich der jeweiligen Durchflussregelungseinheit 22, 26.
Die beiden Durchflussregelungseinheiten 22, 26 können jeweils als Dehnstoff- Thermostat (z. B. Drosselthermostat) ausgebildet sein. Die Temperaturfühler 28, 48 sind hier im jeweiligen Aktuator 30, 44 integriert, sodass die Aktuatoren 30, 44 die Temperatur des Kühlmittels„selbst“ fühlen und davon abhängig das ihnen zugeordnete Ventil 32, 34 stufenlos verstellen.
Folglich sind die beiden Durchflussregelungseinheiten 22, 26 unmittelbar abhängig von der Temperatur des Kühlmittels.

Claims

Patentansprüche
1. Kühlmittelkreislauf in einem Fahrzeug, mit einer Pumpe (18), einem zu kühlenden Motor (12) und einem Kühler (14), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motor (12) und dem Kühler (14) in einem Hauptkanal (20) eine erste Durchflussregelungseinheit (22) vorgesehen ist, die ein erstes Ventil (32) und einen ersten Aktuator (30) umfasst und die abhängig von einer Temperatur eines Kühlmittels einen Durchfluss des Kühlmittels stufenlos thermostatisch steuert oder regelt, und zwischen dem Motor (12) und der ersten Durchflussregelungseinheit (22) vom Hauptkanal (20) ein Bypass-Kanal (24) abzweigt, der strömungstechnisch parallel zum Kühler (14) geschaltet ist, und nach dem Kühler (14) in den Hauptkanal (20) mündet, wobei im Bypass-Kanal (24) eine zweite Durchflussregelungseinheit (26) vorgesehen ist, die ein zweites Ventil (34) umfasst und die so ausgebildet ist, dass sie den Bypass-Kanal (24) abhängig von der Temperatur des Kühlmittels öffnet oder schließt.
2. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperaturfühler (28) der ersten Durchflussregelungseinheit (22) und der zweiten Durchflussregelungseinheit (26) zugeordnet ist oder dass neben dem ersten Temperaturfühler (28), der der ersten Durchflussregelungseinheit (22) zugeordnet ist, ein zweiter Temperaturfühler (48) vorgesehen ist, der der zweiten Durchflussregelungseinheit (26) zugeordnet ist.
3. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Temperaturfühler (28) und/oder der zweite Temperaturfühler (48) im Motor (12) oder in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Motor (12) angeordnet ist und dort die Temperatur des Kühlmittels erfasst.
4. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste T emperaturfühler (28) in der ersten Durchflussregelungseinheit (22) und/oder der zweite Temperaturfühler (48) in der zweiten Durchflussregelungseinheit (26) integriert ist.
5. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil (32) der ersten Durchflussregelungseinheit (22) bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen, insbesondere niedriger als 80°C, in einer maximal geschlossenen Stellung ist und ab Erreichen einer Betriebstemperatur des Kühlmittels, insbesondere ab 95°C, in einer maximal geöffneten Stellung ist, wobei das erste Ventil (32) zwischen den zwei Maximalstellungen abhängig von der Temperatur des Kühlmittels am ersten Temperaturfühler (28) stufenlos in Zwischenstellungen bewegt wird.
6. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventil (34) der zweiten Durchflussregelungseinheit (26) bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen, insbesondere niedriger als 80°C, in einer maximal geöffneten Stellung ist und ab Erreichen einer Betriebstemperatur des Kühlmittels, insbesondere ab 95°C, in einer maximal geschlossenen Stellung ist.
7. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchflussregelungseinheit (22) ein Dehnstoff- Thermostat aufweist.
8. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Durchflussregelungseinheit (26) ein Dehnstoff- Thermostat aufweist.
9. Kühlmittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventil (34) der zweiten Durchflussregelungseinheit (26) ein Druckventil, insbesondere ein Druckbegrenzungsventil ist.
10. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchflussregelungseinheit (22) und/oder die zweite Durchflussregelungseinheit (26) je ein Drosselthermostat aufweist.
11. Kühlmittelkreislauf (10, 10', 10", 10"') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (16) vorgesehen ist.
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