WO2002052132A1 - Kühlsystem für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2002052132A1
WO2002052132A1 PCT/DE2001/004356 DE0104356W WO02052132A1 WO 2002052132 A1 WO2002052132 A1 WO 2002052132A1 DE 0104356 W DE0104356 W DE 0104356W WO 02052132 A1 WO02052132 A1 WO 02052132A1
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cooling system
unit
coolant
cooler
combustion engine
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PCT/DE2001/004356
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Reiner Hohl
Manfred Schmitt
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Robert Bosch Gmbh
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    • F01P7/164—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed

Definitions

  • the present invention relates to a cooling system for a motor vehicle with at least one coolant pump which is intended to circulate a coolant in the cooling system, and with a main cooler which has at least one main cooler inlet and at least one main cooler outlet, the main cooler inlet at least temporarily with a Coolant outlet of an internal combustion engine to be cooled is connected, while the main cooler outlet is connected to a coolant inlet of the internal combustion engine.
  • cooling systems are setshim- to this heat dissipation, in 'which, in order to subsequently deliver a coolant which flows through the cooling water spaces surrounding at least the cylinder and cylinder head, the heat via a condenser at least partially to the environment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a generic cooling system according to the prior art.
  • a cooler 10 has a cooler inlet 11 and a cooler outlet 12.
  • An internal combustion engine 20 to be cooled has a coolant inlet 23 and a coolant outlet 24, the coolant outlet being connected to the cooler inlet 11 via lines 101, 102 and a mixing valve 50.
  • a coolant pump 30 is provided, the pressure side 34 of which is connected via a line 105 to the coolant inlet 23 of the internal combustion engine 20.
  • the suction side 33 of the coolant pump 30 is connected to the cooler outlet 12 of the cooler 10 via lines 103, 104.
  • the coolant outlet 24 can be connected to the suction side 33 of the coolant pump 30 via the mixing valve 50, which can be formed, for example, by a thermostatic valve and a short-circuit line 106. Depending on the position of the mixing valve 50, this becomes from the coolant outlet 24 Leaving coolant is only or partially supplied to the cooler inlet 11, or it is via the short-circuit line. 106 supplied exclusively or partially to the suction side 33 of the coolant pump 30. With the help of the mixing valve 50, the temperature of the coolant flowing through the internal combustion engine 20 can thus be regulated.
  • FIG. 1 also shows an expansion tank 40 which is not of interest here and which is connected via a line 108 to the cooler inlet 11 and via a line 107 to the cooler outlet 12.
  • a cooler fan 45 which serves to direct an air flow onto the cooler 10 so that the heat can be released into the ambient air in the desired manner via the cooler 10.
  • the radiator fan 45 can be regulated or controlled, for example, as a function of the coolant temperature and / or as a function of the vehicle speed and thus of the airstream.
  • auxiliary units which are also referred to briefly below as units or additional units, are used, which can include, for example, electrical machines, oil coolers, compressors and the like.
  • units or additional units can include, for example, electrical machines, oil coolers, compressors and the like.
  • coolant removed from a special cooler section to the oil-water heat exchanger before it is passed on to the internal combustion engine.
  • At least one second unit to be cooled is also provided, which is connected to the cooling system via an additional cooler.
  • the second unit to be cooled can be operated at a temperature that is different from the engine temperature level, for example a significantly lower temperature.
  • the first unit is an electrical machine, for example a generator, a starter, an (additional) drive motor or a starter generator.
  • the second unit is an electrical circuit, in many cases it may be necessary for this circuit to be operated in a significantly lower temperature range than the internal combustion engine.
  • a particularly preferred embodiment of the cooling system according to the invention provides that the first unit is an electrical machine and in particular a starter generator, and that the second unit is a power electronics circuit assigned to the starter generator.
  • Starter generators combine the function of conventional starters and conventional alternators or generators. Starter generators are relatively strong heat sources and therefore have to be cooled in many cases.
  • Another embodiment of the cooling system according to the invention also provides that a mixing valve is provided between the main cooler inlet and the coolant outlet, which is connected to the suction side of the coolant pump via a short-circuit line.
  • the first unit is connected between the mixing valve and the main cooler inlet.
  • the waste heat from the first unit can only be used to a limited extent to shorten the warm-up phase of the internal combustion engine. This is due to the fact that the first gat. flowing coolant can only flow back through the main cooler into the cooling branch of the internal combustion engine.
  • the first unit is connected on the pressure side of the coolant pump. This measure ensures that the coolant pump, which is present anyway, generates the required coolant volume flow, so that in many cases an additional coolant pump can be dispensed with.
  • a particularly preferred embodiment of the cooling system according to the invention provides that the additional cooler has at least one.
  • Has additional cooler outlet which is connected to the second unit via a valve.
  • the coolant volume flow flowing through the second unit can be influenced by this valve.
  • This measure makes it possible, for example, for the second unit to be operated at significantly lower temperatures than the internal combustion engine, specifically within a defined second temperature. range.
  • the provision of such a second defined ' temperature range can bring advantages, for example, if the first unit is formed by a starter generator and the second ' unit is formed by a power electronics circuit assigned to the starter generator.
  • a preferred embodiment of the cooling system according to the invention provides that a temperature sensor is assigned to the second unit. If the second unit is formed by a power electronics circuit, it can be provided, for example, that the temperature sensor is integrated into the electronics at the thermally most important point.
  • a temperature sensor it is possible, for example, to actuate a valve upstream of the second unit as a function of the temperature detected by the temperature sensor.
  • Suitable control and / or regulating devices can be provided for this purpose.
  • the second aggregate is formed by a power electronics circuit or any other circuit possible to integrate the control and / or regulating devices in this circuit.
  • embodiments are also possible in which corresponding control and / or regulating devices are provided separately from the second unit.
  • the delivery rate of the coolant pump depends on the temperature detected by the temperature sensor.
  • Such a dependency of the delivery capacity of the coolant pump can be provided for the entire temperature range in question or only for certain temperature ranges. If, for example, the temperature sensor detects that the temperature of the second unit is too high, even though a valve assigned to it is completely open, the coolant pump can be controlled by this measure in such a way that its delivery rate is increased.
  • coolant pump is an electrical coolant pump.
  • the main cooler and / or the additional cooler is preferably assigned at least one cooler fan known per se.
  • a common one Cooling fan can be provided or a separate cooling fan can be assigned to each of the coolers.
  • the cooling system according to the invention preferably provides that the temperature detected by the temperature sensor is taken into account in the control or regulation of the cooler fan.
  • other temperature sensors or other sensors can also be provided, the measurement signals of which are used to control or regulate the cooling fan or other components of the cooling system.
  • the preferred embodiment of the invention provides that the valve is actuated in the manner of a control.
  • the second unit is connected to the suction side of the coolant pump. If the coolant outlet of the second unit is connected to the suction side of the coolant pump, the coolant flowing out of the second unit can be supplied to the coolant flowing out of the main cooler. This. This measure is particularly useful when the temperature of the coolant flowing out of the second unit is still sufficiently low to enable the internal combustion engine to be cooled.
  • the first unit to be cooled which is connected in parallel to the internal combustion engine and / or the main cooler, is an oil cooler, which of course does not rule out the possibility that further re first units, for example a starter generator, are also connected in parallel.
  • the first unit is specifically formed, it can be provided in the cooling system according to the invention that a valve is assigned to the first unit. This applies in particular to the cases already mentioned in which the first unit is formed by a starter generator and / or an oil cooler.
  • FIG. 1 shows a cooling system according to the prior art r
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the cooling system according to the invention, in which a first unit in the form of an oil cooler and a second unit in the form of a power electronics circuit are provided
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the cooling system according to the invention, in which two first units in the form of an oil cooler and a starter generator and a second unit in the form of a power electronics circuit are provided, the power electronics circuit being assigned to the starter generator, and
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of the cooling system according to the invention, in which a first unit in
  • the 'cooling system comprises a main radiator 10 including a main hollow pure passage 11 and a main outlet Kuhle 12th Adjacent to the main cooler 10 is a cooler fan, designated 45 overall.
  • the radiator fan 45 has a fan 46 and a radiator fan motor 47, which can set the fan 46 in rotation.
  • An expansion tank 40 which is not of interest here is connected via a line section 108 to the main cooler inlet 11 and connected to the main cooler outlet 12 via a line section 107.
  • the cooling system primarily serves to cool an internal combustion engine 20.
  • the internal combustion engine 20 has a cylinder head 21 and an engine block 22.
  • a coolant inlet 23 of the internal combustion engine 20 is indicated schematically, as is a coolant outlet 24.
  • an air flow is conducted through the heating heat exchanger 35, which air flow is provided, for example, to heat the passenger compartment.
  • two outputs are assigned to the heating heat exchanger 35, the first of which has a first heating valve 36, while the second of a second heating valve 37.
  • the amount of coolant flowing through different sections of the heating heat exchanger 35 can be influenced via the first heating valve 36 and the second heating valve 37, and the temperature for the left and right side of the vehicle can be influenced.
  • the first heating valve 36 and the second heating valve 37 are connected to the suction side of a heating medium pump 32 via line sections 113 and 112, respectively.
  • the pressure side of the heating medium pump 32 is connected to the suction side 33 of the coolant pump 30 via a line section 114.
  • the heating medium and the cooling medium are formed by one and the same medium.
  • the heating connection 25 of the internal combustion engine 20 is also connected to the heating medium inlet of a washer fluid heat exchanger 39 via a line section 110.
  • the washer fluid heat exchanger 39 is provided to heat liquid in a washer fluid reservoir 38, thereby to prevent icing of the washer fluid system, not shown.
  • the outlet of the washer fluid heat exchanger 39 is also connected to the suction side of the heating medium pump 32 via a line section 111.
  • a first unit 60 in the form of a starter generator is connected in parallel to the internal combustion engine 20 and the main cooler 10.
  • the coolant inflow of the starter generator 60 is connected via a line section 115 to the pressure side 34 of the coolant pump 30.
  • the coolant outlet of the starter generator 60 is connected via a line section 116 between the mixing valve 50 and the coolant outlet 24 of the internal combustion engine 20.
  • a further first unit 80 is connected in parallel to the internal combustion engine 20 and to the main cooler 10, the coolant inlet of the unit 80 being connected to the pressure side 34 of the coolant pump 30 via a line section 117, while the coolant outlet of the unit 80 is connected via a line section 118 is connected between the mixing valve 50 and the coolant outlet 24 of the internal combustion engine 20.
  • a valve 81 is provided in the line section 118, with . which the coolant supply to the unit 80 can be adjusted.
  • the fact that two units are provided in this embodiment is optional, which is why the line sections 117, 118 are shown with dashed lines.
  • the embodiment of the The cooling system according to the invention according to FIG. 2 has the advantage that, for example, the waste heat from the starter generator 60 during the warm-up phase of the internal combustion engine 20 can be used for faster heating of the internal combustion engine 20 by completely or partially shutting off the coolant supply to the main cooler 10 through the mixing valve 50.
  • the valve 81 assigned to the oil cooler 80 makes it possible, for example, for the oil cooler 80 to be operated at higher temperatures than the internal combustion engine 20, specifically by restricting the coolant supply to the oil cooler 80 via the valve 81, if necessary.
  • a first unit 80 to be cooled in the form of an oil cooler is connected in parallel to the internal combustion engine 20 and to the main cooler 10.
  • a valve 81 is assigned to the oil cooler 80, so that the oil cooler 80 can optionally be operated at a higher temperature than the internal combustion engine 20.
  • the valve 81 is arranged in a line section 118 which is between the mixing valve 50 and the coolant outlet 24 of the internal combustion engine 20 is connected.
  • the coolant inlet of the oil cooler 80 is connected to the pressure side of the coolant pump 30 via a line section 117.
  • the first unit 80 connected in parallel is provided with a second unit 10 to be cooled, which is connected to the cooling system via an additional cooler 15.
  • the additional cooler 5 15 is arranged locally in the embodiment shown such that the cooler fan 45 can also act on the additional cooler 15.
  • the additional cooler 15 has an additional cooler inlet 16 which communicates with the pressure side 34 via line sections 119 or 117
  • the additional cooler 15 has an additional cooler outlet 17, which is connected to the coolant inlet of the second unit 70 via a line section 120.
  • a valve 72 is located in the line section 120
  • the second unit 70 is assigned a temperature sensor 71, which detects the temperature of the second unit 70 or the temperature of the temperature-sensitive
  • the second unit 70 can be formed, for example, by a circuit, in particular a power electronics circuit, which has to be operated at significantly lower temperatures than the internal combustion engine 20.
  • the coolant inlet of the oil cooler 80 is connected to the pressure side 34 of the coolant pump 30 via a line section 117. Since the oil cooler 80 is optionally provided, the line sections 117 and 118 are again shown in dashed lines.
  • a further first unit 60 in the form of a starter generator is provided.
  • the starter generator 60 is also connected in parallel to the internal combustion engine 20.
  • the coolant inlet of the starter rators 60 is connected via a line section 115 to the pressure side 34 of the coolant pump 30.
  • the coolant outlet of the starter generator 60 is connected via a line section 116 between the mixing valve 50 and the coolant outlet 24 of the internal combustion engine 20.
  • the starter generator 60 is operated in approximately the same temperature range as the internal combustion engine 20, because in the line section 116 or in the line section 115 there is no valve specifically assigned to the starter generator 60.
  • the starter generator 60 is to be operated at higher temperatures than the internal combustion engine, at least one such valve can be provided in the line section 116 and / or in the line section 115.
  • the starter generator 60 has a power electronics circuit 70 which must be operated at significantly lower temperatures than the starter generator 60 itself.
  • An additional cooler 15 is therefore provided in the embodiment according to FIG. 4, which is arranged spatially adjacent to the main cooler 10, so that the cooler fan 45 can also act on the additional cooler 15.
  • the additional cooler 15 has an additional cooler inlet 16 which is connected to the pressure side 34 of the coolant pump 30 via a line section 119 and a line section 115. Furthermore, the additional cooler 15 has an additional cooler outlet 17, which is connected via a line section 120 to the coolant inlet of the power electronics circuit 70, which in this embodiment forms a second unit to be cooled, which is connected to the cooling system via the additional cooler 15.
  • a valve 72 is provided in the line section 120 in order to set the amount of coolant used to cool the power electronics circuit 70 and use it to determine the operating temperature of the power electronics circuit 70.
  • the power electronics circuit 70 is also assigned a temperature sensor 71, which is preferably arranged in the most heat-sensitive area of the power electronics circuit 70.
  • the power electronics circuit 70 may include circuit components that .
  • the coolant outlet of the power electronics circuit 70 is connected to the short-circuit line 106 via a line section 123 and thus to the suction side 33 of the coolant pump 30 via a further line section 104.
  • the starter generator 60 is operated even with a higher Temperaturniveäu than its associated power electronics circuit 70.
  • a further coolant pump is not required for this purpose.
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of the cooling system according to the invention.
  • a starter generator 60 forms a first unit to be cooled.
  • the coolant outlet of the starter generator 60 is connected via a line section 122 between the main cooler inlet 11 and the mixing valve 50.
  • the coolant inlet of the starter generator 60 is connected to the pressure side 34 of the coolant pump 30 via a line section 115.
  • the ' starter generator 60 can be operated at lower temperatures than the internal combustion engine 20'.
  • the coolant flow can be throttled 30 by the engine 20 even at a high flow rate of the coolant pump, beispiels-, by the valve 50 to the operating temperature of the engine 20 to increase '.
  • the waste heat from the starter generator 6 can only be used to a limited extent in this connection variant to shorten the warm-up phase of the internal combustion engine 20 ′ , because the coolant emerging from the starter generator 60 can only flow back to the cooling branch of the internal combustion engine 20 via the main cooler 10.
  • the starter generator 60 is again assigned a power electronics circuit 70 which forms a second unit which is connected to the cooling system via an additional cooler 15.
  • the coolant outlet of the power electronics circuit 70 is connected to the suction side 33 of the coolant pump 30 via a line section 121 and a line section 104. As a result, the coolant heated by the power electronics circuit 70 is supplied to the cooling branch for the internal combustion engine 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Kühlmittelpumpe (30), die dazuvorgesehen ist, ein Kühlmittel in dem Kühlsystem umzuwälzen, und mit einem Hauptkühler (10), der zumindest einen Hauptkühlereinlass (11) und zumindest einen Hauptkühlerauslass (12) aufweist, wobei der Hauptkühlereinlass (11) zumindest zeitweise mit einem Kühlmittelauslass (24) eines zu kühlenden Verbrennungsmotors (20), zu Verbindung steht, während der Hauptkühlerauslass (12) mit einem Kühlmitteleinlass (23) des Verbrennungsmotors (20) in Verbindung steht. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass zumindest ein ersteszu kühlendes Aggregat (60, 80) parallel zum Verbrennungsmotor und/oder zum Hauptkühler (10) angeschlossen ist.

Description

Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Kühlmittelpumpe, die dazu vorgesehen ist, ein Kühlmittel in dem Kühlsystem umzuwälzen, und mit einem Hauptkühler, der zumindest einen Hauptkuhlereinlass und zumindest einen Hauptkühler- auslass aufweist, wobei der Hauptkuhlereinlass zumindest zeitweise mit einem Kuhlmittelauslass eines zu kühlenden Verbrennungsmotors in Verbindung steht, während der Hauptkuhlerauslass mit einem Kuhlmitteleinlass des Verbrennungsmotors in Verbindung steht.
Stand, der Technik
Die Notwendigkeit der Kühlung ergibt sich bei Verbren- nungsmotoren allgemein aus der Tatsache, dass die von heißen Gasen berührten Flächen und deren Schmierung im Zylinderinneren den auftretenden Temperaturen nur in gewissen Grenzen ohne Beschädigung standhalten können. Zwar treten bei den Zündungen Temperaturen von über 2000°C auf, jedoch existieren im Zylinderinneren zwischen zwei Zündungen Abkühlphasen, die beispielsweise durch Spülluft, Expansionsvorgänge oder den Wärmeentzug beim Verdampfen der Kraftstoffe hervorgerufen werden, so dass sich insgesamt eine wesentlich niedrigere mittlere Temperatur ergibt. Teile wie Zündkerzen, Einspritzdüsen, Vorkammern, Abgasventile, Kolbenböden und so weiter, müssen besonders hohen Durchschnittstemperaturen standhalten, weshalb derartige Teile aus Werkstoffen mit hoher Wärmefestigkeit hergestellt sowie mit einer guten Wärmeableitung und besonderen Kühlmaßnahmen ausgestattet werden. Zu dieser Wärmeableitung werden daher Kühlsysteme einge- setzt, bei 'denen ein Kühlmittel, das die Kühlwasserräume, welche zumindest Zylinder und Zylinderkopf umgeben, durchströmt, um anschließend die Wärme über einen Kühler zumindest teilweise an die Umgebung abzugeben.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines gattungsgemäßen Kühlsystems gemäß dem Stand der Technik. Ein Kühler 10 weist einen Kühlereinlass 11 und einen Kühler- auslass 12 auf. Ein zu kühlender Verbrennungsmotor 20 weist einen Kuhlmitteleinlass 23 und einen Kühlmittelaus- lass 24 auf, wobei der Kuhlmittelauslass über Leitungen 101, 102 sowie ein Mischventil 50 mit dem Kühlereinlass 11- verbunden ist. Zur Umwälzung des Kühlmittels ist eine Kühlmittelpumpe 30 vorgesehen, deren Druckseite 34 über eine Leitung 105 mit ' dem Kuhlmitteleinlass 23 des Verbrennungsmotors 20 verbunden ist. Die Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 ist über Leitungen 103, 104 mit dem Kühlerauslass 12 des Kühlers 10 verbunden. Über das Mischventil 50, das beispielsweise durch ein Thermostatventil gebildet sein kann, sowie eine Kurzschlussleitung 106 ist der Kuhlmittelauslass 24 mit der Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 verbindbar. Je nach Stellung des Mischventils 50 wird das aus dem Kuhlmittelauslass 24 austretende Kühlmittel ausschließlich oder teilweise dem Kühlereinlass 11 zugeführt, oder es wird über die Kurzschlussleitung. 106 ausschließlich oder teilweise der Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 zugeführt. Mit Hilfe des Mischventils- 50 kann somit die Temperatur des durch den Verbrennungsmotor 20 strömenden Kühlmittels geregelt werden. In Figur 1 ist weiterhin ein hier nicht näher interessierender Ausgleichbehälter 40 dargestellt, der über eine Leitung 108 mit dem Kühlereinlass 11 und über eine Leitung 107 mit dem Kühlerauslass 12 verbunden ist. Weiterhin ist ein Kühlergebläse 45 vorgesehen, das dazu dient, einen Luftstrom auf den Kühler 10 zu lenken, damit die Wärme in gewünschter Weise über den Kühler 10 an die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Das Kühlergebläse 45 kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur und/oder in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und damit vom Fahrtwind geregelt oder gesteuert werden.
Bei modernen Fahrzeugen werden verschiedene Motor- Nebenaggregate, die nachfolgend auch kurz als Aggregate oder Zusatzaggregate bezeichnet werden, eingesetzt, die beispielsweise elektrische Maschinen, Ölkühler, Kompressoren und dergleichen umfassen können. In vielen Fällen ist es erforderlich, derartige -Aggregate in ähnlicher Weise wie den Verbrennungsmotor selbst zu kühlen. Im Zusammenhang mit Ölkühlern beziehungsweise Öl-Wasser- Wärmetauschern, insbesondere für Automatikgetrietaeöl, wurde daher bereits vorgeschlagen, einem speziellen Küh- lerabschnitt entnommenes Kühlmittel dem Öl-Wasser- Wärmetauscher zuzuführen, bevor es in Richtung zum Verbrennungsmotor weitergeleitet wird. Darüber hinaus ist es beispielsweise üblich, die Fahrzeugheizung ebenfalls an den Kühlmittelkreislauf anzuschließen, wobei zusätzliche Kühlmittelpumpen im Bereich des Heizungssystems vorgesehen sein können.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem vorge- sehen ist, dass zumindest ein erstes zu kühlendes Aggregat parallel zum Verbrennungsmotor und/oder zum Hauptkühler angeschlossen ist, kann dieses Aggregat gekühlt werden, ohne dass zusätzliche Kühlmittelpumpen erforderlich sind und ohne dass entweder dem Aggregat durch den Verbrennungsmotor erwärmtes Kühlmittel zugeführt wird oder dass dem Verbrennungsmotor durch das Aggregat erwärmtes Kühlmittel zugeführt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems ist weiterhin zumindest ein zweites zu kühlendes Aggregat vorgesehen, das über einen Zusatzkühler an das Kühlsystem angeschlossen ist. Durch den Einsatz eines Zusatzkühlers kann das zweite zu kühlende Aggregat mit einer zum Motor-Temperaturniveau un- terschiedlichen Temperatur betrieben werden, beispielsweise einer deutlich niedrigeren Temperatur.
Bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem kann vorgesehen sein, dass das erste Aggregat eine elektrische Maschine ist, beispielsweise ein Generator, ein Starter, ein (zusätzlicher) Antriebsmotor oder ein Startergenerator. Beispielsweise wenn das zweite Aggregat eine elektrische Schaltung ist, kann es in vielen Fällen erforderlich sein, dass diese Schaltung in einem deutlich niedrigeren Temperaturbereich betrieben wird als der Verbrennungsmo- tor. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems sieht vor, dass das erste Aggregat eine elektrische Maschine und insbesondere ein Startergenerator ist, und dass das zweite Aggregat eine dem Startergenerator zugeordnete Leistungselektronikschaltung ist. Startergeneratoren vereinen die Funktion von herkömmlichen Startern und herkömmlichen Lichtmaschinen beziehungsweise Generatoren. Startergeneratoren sind relativ starke Wärmequellen und müssen daher in vielen Fällen gekühlt werden. Da sie häufig bei ähnlichen Tempe- raturen betrieben werden können, wie sie das zur Kühlung des Verbrennungsmotors verwendete Kühlmittel aufweist, ist der parallele Anschluss zum Verbrennungsmotor und/oder zum Hauptkühler besonders vorteilhaft. Auch die einem Startergenerator in der Regel notwendigerweise zugeordnete Leistungselektronikschaltung uss in vielen Fällen gekühlt werden, um Beschädigungen der die Schaltung bildenden Bauteile zu vermeiden. Allerdings sind die üblicherweise zur Kühlung von Verbrennungsmotoren eingesetzten Kühlmitteltemperaturen' für eine derartige Leis- tungselektronikschaltung in der Regel zu hoch. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn die dem Startergenerator zugeordnete Leistungselektronikschaltung über einen Zusatzkühler an das Kühlsystem angeschlossen ist, so dass die Leistungselektronikschaltung in einem Temperaturbe- reich arbeiten kann, der deutlich unter dem des für die Kühlung des Verbrennungsmotors verwendeten Kühlmittels liegt . Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems sieht vor, dass zwischen dem Hauptkuhlereinlass und dem Kuhlmittelauslass ein Mischventil vorgesehen ist, das in an sich bekannter Weise über , eine Kurzschlussleitung mit der Saugseite der Kühlmittelpumpe in Verbindung steht, und dass das erste Aggregat zwischen dem Mischventil und dem Kuhlmittelauslass des Verbrennungsmotors angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Abwärme des ersten Aggregats während der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors zu dessen schnelleren Erwärmung eingesetzt werden. Zu diesem Zweck riegelt das Mischventil die Kühl- mittelzufuhr zum Hauptkühler ganz oder teilweise ab, so dass sowohl das vom Verbrennungsmotor zurückströmende Kühlmittel als auch das durch das erste Aggregat geleitete Kühlmittel über die Kurzschlussleitung der Saugseite der Kühlmittelpumpe zugeführt wird.
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühl- Systems sieht ebenfalls vor, dass zwischen dem Hauptkuhlereinlass und dem Kuhlmittelauslass ein Mischventil vorgesehen ist, das über eine Kurzschlussleitung mit der Saugseite der Kühlmittelpumpe in Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch weiterhin vorgesehen, dass das erste Aggregat zwischen dem Mischventil und dem Hauptkuhlereinlass angeschlossen ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass das erste 'Aggregat bei niedrigeren Temperaturen als der Verbrennungsmotor betrieben werden kann. Allerdings ist bei dieser Ausführungsform 'die Abwärme des ersten Aggregats nur bedingt zur Verkürzung der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors nutzbar. Dies ist dadurch bedingt, dass das durch das erste Aggre- gat. strömende Kühlmittel nur durch den Hauptkühler in den Kühlzweig des Verbrennungsmotors zurückfließen kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erste Aggregat auf der Druckseite der Kühlmittelpumpe angeschlossen ist. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass die- ohnehin vorhandene Kühlmittelpumpe den erforderlichen Kühlmittel-Volumenstrom erzeugt, so dass in vielen Fällen auf eine zusätzliche Kühlmittelpumpe verzichtet werden kann.
Bei Ausführungsformen, bei denen zumindest ein zweites zu kühlendes Aggregat vorgesehen ist, das über einen Zusatz- kühler an das Kühlsystem angeschlossen ist, ist vorzugs- weise vorgesehen, dass der Zusatzkühler zumindest einen Zusatzkühlereinlass aufweist, der an .die Druckseite der Kühlmittelpumpe angeschlossen ist. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass das Kühlmittel mit einem ausreichenden Druck durch den Zusatzkühler strömt.
Sofern zumindest ein zweites zu kühlendes Aggregat vorgesehen ist, das über den Zusatzkühler an das Kühlsystem angeschlossen ist, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems vor, dass der Zusatzkühler zumindest einen . Zusatzkühlerauslass aufweist, der über ein Ventil mit dem zweiten Aggregat verbunden ist. Durch dieses Ventil kann der durch das zweite Aggregat strömende Kühlmittel-Volumenstrom beein- flusst werden. Durch diese Maßnahme ist es beispielsweise möglich, dass das zweite Aggregat bei deutlich niedrigeren Temperaturen als der Verbrennungsmotor betrieben wird, und zwar innerhalb eines definierten zweiten Tempe- raturbereichs . Das Vorsehen eines derartigen zweiten definierten ' Temperaturbereichs kann beispielsweise dann Vorteile mit sich bringen, wenn das erste Aggregat durch einen Startergenerator und das zweite 'Aggregat durch eine dem Startergenerator zugeordnete Leistungselektronikschaltung gebildet ist. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, den Startergenerator selbst in einem ähnlichen Temperaturbereich zu betreiben, wie den Verbrennungsmotor, während die zugehörige Leistungselektronik- schaltung in einem deutlich niedrigeren Temperaturbereich betrieben werden kann, um sicher zu stellen, dass die Bestandteile der Leistungselektronikschaltung nicht thermisch zerstört oder nachteilig beeinflusst werden.
Insbesondere in diesem Zusammenhang, das heißt, wenn das zweite Aggregat eine Leistungselektronikschaltung ist, sieht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs gemäßen Kühlsystems vor, dass dem zweiten Aggregat ein Temperatursensor zugeordnet ist. Sofern das zweite Aggregat durch eine Leistungselektronikschaltung gebildet ist, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Temperatursensor an der thermisch wichtigsten Stelle in die Elektronik integriert wird.
Sofern -ein Temperatursensor vorgesehen ist, ist es beispielsweise möglich, ein dem zweiten Aggregat vorgeschaltetes Ventil in Abhängigkeit von der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur zu betätigen. Zu diesem Zweck können geeignete Steuerungs- und/oder Regelungsein- richtungen vorgesehen sein. Wenn das zweite Aggregat durch eine Leistungselektronikschaltung oder irgendeine andere Schaltung gebildet ist, ist es beispielsweise möglich, die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen in diese Schaltung zu integrieren. Selbstverständlich sind ebenfalls Ausführungsformen möglich, bei denen entsprechende Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen separat von dem zweiten Aggregat vorgesehen sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem kann vorgesehen sein, dass die Förderleistung der Kühlmittelpumpe von der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur abhängt. Eine derartige Abhängigkeit der Förderleistung der Kühlmittelpumpe kann für den gesamten in Frage kommenden Temperaturbereich oder nur für bestimmte Temperaturbereiche vorgesehen sein. Sollte beispielsweise über den Temperatursensor erfasst werden, dass die Temperatur des zweiten Aggregats zu hoch ist, obwohl ein diesem zugeordnetes Ventil vollständig geöffnet ist, so kann die Kühlmittelpumpe durch diese Maßnahme derart angesteuert werden, dass ihre Förderleistung erhöht wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem kann zusätzlich oder alternativ weiterhin vorgesehen sein, dass die Förderleistung der Kühlmittelpumpe unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors Steuer- oder regelbar ist.
Insbesondere in diesem Zusammenhang kommen Ausführungs- formen in Betracht, bei denen die Kühlmittelpumpe eine elektrische Kühlmittelpumpe ist.
Dem Hauptkühler und/oder dem Zusatzkühler ist vorzugswei- se zumindest ei an sich bekanntes Kühlergebläse zugeordnet. Je nach räumlicher Anordnung des Hauptkühlers und gegebenenfalls des Zusatzkühlers kann ein gemeinsames Kühlergebläse vorgesehen sein oder jedem der Kühler kann ein separates Kühlergebläse zugeordnet sein. In diesem Zusammenhang sieht das erfindungsgemäße Kühlsystem vorzugsweise vor, dass die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur bei der Steuerung oder Regelung des Kühlergebläses berücksichtigt wird. Selbstverständlich können auch weitere Temperatursensoren oder andere Sensoren vorgesehen sein, deren Mess-signale zur Steuerung oder Regelung des Kühlergebläses oder anderer Bestandteile des Kühlsyste s verwendet werden.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht jedoch vor, dass die Betätigung des Ventils nach Art einer Regelung erfolgt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das zweite Aggregat an die Saugseite der Kühlmittelpumpe angeschlossen ist. Wenn der Kuhlmittelauslass des zweiten Aggregats an die Saugseite der Kühlmittelpumpe angeschlossen ist, kann das aus dem zweiten Aggregat ausströmende Kühlmittel dem aus dem Hauptkühler ausströmenden Kühlmittel zugeführt werden. Diese. Maßnahme bietet sich insbesondere dann an, wenn die Temperatur des aus dem zweiten Aggregat ausströmenden Kühlmittels immer noch ausreichend niedrig ist, um eine Kühlung des Verbrennungsmotors zu ermöglichen.
Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlsystems kann vorgesehen sein, dass das erste parallel zum Verbrennungsmotor und/oder zum Hauptkühler angeschlossene zu kühlende Aggregat ein Ölkühler ist, wobei dadurch selbstverständlich nicht ausgeschlossen wird, dass weite- re erste Aggregate, beispielsweise ein Startergenerator, ebenfalls parallel angeschlossen sind.
Unabhängig davon, wodurch das erste Aggregat speziell gebildet ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem vorgesehen sein, dass dem ersten Aggregat ein Ventil zugeordnet ist. Dies gilt insbesondere für die bereits erwähnten Fälle, in denen das erste Aggregat durch einen Startergenerator und/oder einen Ölkühler gebildet ist.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Kühlsystem gemäß dem Stand der Techni r
Figur 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems, bei der zwei erste Aggregate in Form eines Startergenerators und eines öl- kühlers vorgesehen sind,
Figur 3 -eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems, bei der ein erstes Aggregat in Form eines Ölkühlers und ein zweites Aggregat in Form einer Leistungselektronikschaltung vor- gesehen sind, Figur 4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems, bei der zwei erste Aggregate in Form eines Ölkühlers und eines Startergene- ratbrs und ein zweites Aggregat in Form einer Leistungselektronikschaltung vorgesehen sind, wobei die Leistungselektronikschaltung dem Startergenerator zugeordnet ist, und
Figur 5 eine vierte Ausführungsform des er indungsgemä- ßen Kühlsystems, bei der ein erstes Aggregat in
Form eines Startergenerators und ein zweites Aggregat in Form einer Leistungselektronikschaltung vorgesehen sind, wobei die Leistungselektronik dem Startergenerator zugeordnet ist.
Beschreibung der Äusführungsbeispiele
Zunächst folgt eine Beschreibung der Systembestandteile, die für die Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 bis 5 zumindest im Wesentlichen gleich sind.
Bei den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlsystems gemäß den Figuren 2 bis 5 umfasst das ' Kühlsystem einen Hauptkühler 10, der einen Hauptkuhlereinlass 11 und einen Hauptkuhlerauslass 12 aufweist. Benachbart zum Hauptkühler 10 ist ein insgesamt mit 45 bezeichnetes Kühlergebläse angeordnet. Das Kühlergebläse 45 weist einen Ventilator 46 sowie einen Kühlergebläsemotor 47 auf, der den Ventilator 46 in Drehung versetzen kann. Ein hier nicht näher interessierender Ausgleichbehälter 40 ist über einen Leitungsabschnitt 108 mit dem Hauptkühler- einlass 11 und über einen Leitungsabschnitt 107 mit dem Hauptkuhlerauslass 12 verbunden. Das Kühlsystem dient primär zur Kühlung eines Verbrennungsmotors 20. Der Verbrennungsmotor 20 weist einen Zylinderkopf 21 und einen Motorblock 22 -auf. Ein Kuhlmitteleinlass 23 des Verbrennungsmotors 20 ist schematisch angedeutet, ebenso wie ein Kuhlmittelauslass 24. Der Kuhlmittelauslass 24 des Verbrennungsmotors 20 steht über einen Leitungsabschnitt 101, ein Mischventil 50 und einen Leitungsab- schnitt 102 mit dem Hauptkuhlereinlass 11 in Verbindung. Das Mischventil 50 kann beispielsweise durch ein an sich bekanntes Thermostatventil gebildet sein. Der Kuhlmitteleinlass 23 des Verbrennungsmotors 20 steht über einen Leitungsabschnitt 105 mit der Druckseite 34 einer Kühi- mittelpumpe 30 in Verbindung. Die Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 steht über einen Leitungsabschnitt 103 und einen Leitungsabschnitt 104 mit dem Hauptkuhlerauslass 12 in Verbindung. Dem Mischventil 50 ist eine Kurzschlussleitung 106 zugeordnet, wobei der Kuhlmittelauslass 24 des Verbrennungsmotors über einen Leitungsabschnitt 101, das Mischventil 50, die Kurzschlussleitung 106, einen Leitungsabschnitt 104 (außer bei der Ausführungs orm gemäß Figur 5), die Kühlmittelpumpe 30 und einen Leitungsabschnitt 105 mit dem Kuhlmitteleinlass 23 verbind- bar ist. Über das Mischventil 50, beispielsweise in Form eines Thermostatventils, kann somit die Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors 20 eingestellt oder geregelt werden. Beispielsweise während der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 20 kann die Kühlmittelzufuhr zum Hauptkühler 10 durch das Mischventil 50 ganz oder teilweise abgeriegelt werden, so dass die Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors 20 schneller erreicht werden kann, als wenn das Kühlmittel durch den Hauptkühler 10 geleitet würde. Der' Zylinderkopf 21 des Verbrennungsmotors 20 weist weiterhin einen Heizungsanschluss 25 auf. Dem Hei- zungsanschluss 25 kann Kühlmittel entnommen werden, das durch den Verbrennungsmotor 20 erwärmt wurde. Der Heizungsanschluss 25 steht über einen Leitungsabschnitt 109 mit einem Heizungswärmetauscher 35 in Verbindung. Durch den Heizungswärmetauscher 35 wird durch geeignete Maßnahmen ein Luftstrom geführt, der beispielsweise dazu vorge- sehen ist, den Fahrgastraum zu beheizen. Um die Temperatur für den Fahrer- und den Beifahrer-Fahrgastraum unterschiedlich einstellen zu können, sind dem Heizungswärmetauscher' 35 zwei Ausgänge zugeordnet, von denen der erste ein erstes Heizungsventil 36 aufweist, während der zweite eines zweites Heizungsventil 37 aufweist. Über das erste Heizungsventil 36 und das zweite Heizungsventil 37 kann die durch unterschiedliche Abschnitte des Heizungswärme- tauschers 35 strömende Kühlmittelmenge beeinflusst werden und darüber die Temperatur für die linke beziehungsweise die rechte Fahrzeugseite. Das erste Heizungsventil 36 und das zweite Heizungsventil 37 sind über Leitungsabschnitte 113 beziehungsweise 112 mit der Saugseite einer Heizmittelpumpe 32 verbunden. Die Druckseite der Heizmittelpumpe 32 ist über einen Leitungsabschnitt 114 mit der Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 verbunden. Im • dargestellten Fall sind das Heizmittel und das Kühlmittel durch ein und dasselbe Medium gebildet. Der Heizungsanschluss 25 des Verbrennungsmotors 20 steht über einen Leitungsabschnitt 110 weiterhin mit dem Heizmitteleinlass eines Wischwas- serwärmetauschers 39 in Verbindung. Der Wischwasserwärmetauscher 39 ist dazu vorgesehen, in einem Wischwasserbehälter 38 befindliche Flüssigkeit zu erwärmen, um dadurch ein Vereisen des nicht dargestellten Wischwassersystems zu verhindern. Der Auslass des Wischwasserwärmetauschers 39 steht über einen Leitungsabschnitt 111 ebenfalls mit der Saugseite der Heizmittelpumpe 32 in Verbindung.
Gemäß der Ausführungsform von Figur 2 ist ein erstes Aggregat 60 in Form eines Startergenerators parallel zum Verbrennungsmotor 20 und dem Hauptkühler 10 angeschlossen. Der Kühlmittelzufluss des Startergenerators .60 ist dabei über eine Leitungsabschnitt 115- mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 verbunden. Der Kuhlmittelauslass des Startergenerators 60 ist über einen Leitungsabschnitt 116 zwischen dem Mischventil 50 und dem Kuhlmittelauslass 24 de-s Verbrennungsmotors 20 angeschlossen. In ähnlicher Weise ist ein weiteres erstes Aggregat 80 parallel zum Verbrennungsmotor 20 und zum Hauptkühler 10 angeschlossen, wobei der Kuhlmitteleinlass des Aggregats 80 über einen Leitungsabschnitt 117 mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung steht, während der Kuhlmittelauslass des Aggregats 80 über einen Leitungsabschnitt 118 zwischen dem Mischventil 50 und dem Kuhlmittelauslass 24 des Verbrennungsmotors 20 angeschlossen ist. In dem Leitungsabschnitt 118 ist dabei ein Ventil 81 vorgesehen, mit. dem die Kühlmittelzufuhr zu dem Aggregat 80 eingestellt werden kann. Dass bei dieser Ausführungsform zwei Aggregate vorgesehen sind, ist optional, weshalb die Leitungsabschnitte 117, 118 mit gestrichelten Linien dargestellt sind. Dadurch, dass der Startergenerator 60 und der Ölkühler 80 auf der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 angeschlossen sind, können diese Aggregate 60, 80 gekühlt werden, ohne dass eine weitere Kühlmittelpumpe erforderlich ist. Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems gemäß Figur 2 hat den Vorteil, dass beispielsweise die Abwärme des Startergenerators 60 während der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 20 zur schnelleren Erwärmung des Verbrennungsmotors 20 genutzt werden kann, indem durch das Mischventil 50 die Kühlmittelzufuhr zum Hauptkühler 10 ganz oder teilweise abgesperrt wird. Das dem Ölkühler 80 zugeordnete Ventil 81 ermöglicht es beispielsweise, dass der Ölkühler 80 bei höheren Temperaturen betrieben wird, als der Verbren- nungsmotor 20, und zwar indem die Kühlmittelzufuhr zu dem Ölkühler 80 gegebenenfalls über das Ventil 81 eingeschränkt wird.
Es folgt eine Beschreibung des Kühlsystems gemäß Figur 3, wobei hinsichtlich der den Ausführungsformen der Figuren 2 bis 5 gemeinsamen Systembestandteile auf die -entspre- -chenden obigen Ausführungen verwiesen und nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen nur auf die relevanten Unterschiede eingegangen wird. Bei der zweiten Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems gemäß Figur 3 ist ein erstes zu kühlendes Aggregat 80 in Form eines Ölkühlers parallel zum Verbrennungsmotor 20 und zum Hauptkühler 10 angeschlossen. Dem Ölkühler 80 ist ein Ventil 81 zugeordnet, damit der Ölkühler 80 gegebenen- falls bei einer höheren Temperatur betrieben werden kann als der Verbrennungsmotor 20. Das Ventil 81 ist dabei in einem Leitungsabschnitt 118 angeordnet, der zwischen dem Mischventil 50 und dem Kuhlmittelauslass 24 des Verbrennungsmotors 20 angeschlossen ist. Der Kuhlmitteleinlass des Ölkühlers 80 steht wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 über einen Leitungsabschnitt 117 mit der Druckseite der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung. Zusätzlich zu dem parallel angeschlossenen ersten Aggregat 80 ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ein zweites zu kühlendes Aggregat 10 vorgesehen, das über einen Zusatzkühler 15 an das Kühlsystem angeschlossen ist. Der Zusatzkühler 5 15 ist bei der dargestellten Ausführungsform örtlich derart angeordnet, dass das Kühlergebläse 45 auch auf den Zusat∑kühler 15 einwirken kann. Der Zusatzkühler 15 weist einen Zusatzkühlereinlass 16 auf, der über Leitungsab- schnitte 119 beziehungsweise 117 mit der Druckseite 34
10 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung steht. Weiterhin weist der Zusatzkühler 15 einen Zusatzkühlerauslass 17 auf, der über einen Leitungsabschnitt 120 mit dem Kuhlmitteleinlass des zweiten Aggregats 70 in Verbindung steht. In dem Leitungsabschnitt 120 ist ein Ventil 72
15. vorgesehen, über das die dem zweiten Aggregat 70 zugeführte Kühlmittelmenge beeinflusst werden kann. Weiterhin ist dem zweiten Aggregat 70 ein Temperatursensor 71 zugeordnet, der die Temperatur des zweiten Aggregats 70 beziehungsweise die Temperatur der temperaturempfindlichs-
20 ten Komponenten des Aggregats 70 erfasst. Die Betriebstemperatur des zweiten Aggregats 70 kann mit Hilfe des Temperatursensors 71 und des Ventils 72 nach Art einer Regelung eingestellt werden. Aufgrund der Tatsache, dass das aus dem Hauptkühler 10 austretende Kühlmittel zu-
25 nächst durch den Zusatzkühler 15 strömt, bevor es dem zweiten Aggregat 7'0 zugeführt wird, kann das zweite Aggregat 70 bei einer deutlich niedrigeren Temperatur betrieben werden als der Verbrennungsmotor 20. Das aus dem zweiten Aggregat 70 austretende Kühlmittel hat in der
30 Regel eine Temperatur, die immer noch niedrig genug ist, um den Verbrennungsmotor 20 zu kühlen. Aus diesem Grund ist der Kuhlmittelauslass des zweiten Aggregats 70 über einen Leitungsabschnitt 123 an die Kurzschlussleitung 106 und damit die Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 angeschlossen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 kann das zweite Aggregat 70 beispielsweise durch eine Schaltung, insbesondere eine Leistungselektronikschaltung gebildet sein, die bei deutlich niedrigeren Temperaturen als der Verbrennungsmotor 20 betrieben werden muss.
Es folgt eine Beschreibung des Kühlsystems gemäß Figur 4, wobei hinsichtlich der den Ausführungsformen der Figuren 2 bis 5 gemeinsamen Systembestandteile auf die entsprechenden obigen Ausführungen verwiesen und- nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen nur auf die relevanten Unterschiede eingegangen wird. Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems. Bei dieser Ausführungsform ist ein erstes zu kühlendes Aggregat 80 in Form eines Ölkühlers parallel zum Verbrennungsmotor 20 angeschlossen. Zu diesem Zweck ist der Kuhlmittelauslass des Ölkühlers 80 über einen Leitungsabschnitt 118 zwischen den Kuhlmittelauslass 24 des Verbrennungsmotors 20 und dem Mischventil 50 angeschlossen. Dem Leitungsabschnitt 118 ist wieder ein Ventil 81 zugeordnet, mit dem die Betriebstemperatur des Ölkühlers 80 eingestellt werden kann. Der Kuhlmitteleinlass des Ölkühlers 80 ist über einen Leitungsabschnitt 117 mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 verbunden. Da der Ölkühler 80 optional vorgesehen ist, sind die Leitungsabschnitte 117 beziehungsweise 118 wieder gestrichelt dargestellt. Neben dem Ölkühler 80 ist ein weiteres erstes Aggregat 60 in Form eines Startergenerators .vorgesehen. Der Startergenerator 60 ist ebenfalls parallel zum Verbrennungsmotor 20 angeschlossen. Der Kuhlmitteleinlass des Startergene- rators 60 steht über einen Leitungsabschnitt 115 mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung. Der Kuhlmittelauslass des Startergenerators 60 ist über einen Leitungsabschnitt 116 zwischen dem Mischventil 50 und dem Kuhlmittelauslass 24 des Verbrennungsmotors 20 angeschlossen. Im dargestellten Fall wird der Startergenerator 60 ungefähr im gleichen Temperaturbereich wie der Verbrennungsmotor 20 betrieben, weil im Leitungsabschnitt 116 beziehungsweise im Leitungsabschnitt 115 kein spe- ziell dem Startergenerator 60 zugeordnetes Ventil vorgesehen ist. Insbesondere wenn der Startergenerator 60 bei höheren Temperaturen als der Verbrennungsmotor betrieben werden soll, kann zumindest ein derartiges Ventil im Leitungsabschnitt 116 und/oder im Leitungsabschnitt 115 vorgesehen werden. Der Startergenerator 60 weist eine Leistungselektronikschaltung 70 auf, die bei deutlich niedrigeren Temperaturen als der Startergenerator 60 selbst betrieben werden muss. Daher ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ein Zusatzkühler 15 vorgesehen, der räumlich benachbart zum Haupt ühler 10 angeordnet ist, damit das Kühlergebläse 45 auch auf den Zusatzkühler 15 einwirken kann. Der Zusatzkühler 15 weist einen Zu- satzkühlereinlass 16 auf, der über einen Leitungsabschnitt 119 und einem Leitungsabschnitt 115 mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung steht. Weiterhin weist der Zusatzkühler 15 einen Zusatzkühler- auslass 17 auf, der über einen Leitungsabschnitt 120 mit dem Kuhlmitteleinlass der Leistungselektronikschaltung 70 in Verbindung steht, die bei dieser Ausführungsform ein zweites zu kühlendes Aggregat bildet, das über den Zusatzkühler 15 an das Kühlsystem angeschlossen ist. In dem Leitungsabschnitt 120 ist ein Ventil 72 vorgesehen, um die zur Kühlung des Leistungselektronikschaltung 70 eingesetzte Kühlmittelmenge einzustellen und darüber die Betriebstemperatur der Leistungselektronikschaltung 70 festzulegen. Der Leistungselektronikschaltung 70 ist weiterhin ein Temperatursensor 71 zugeordnet, der vorzugsweise im wärmeempfindlichsten Bereich der Leistungselektronikschaltung 70 angeordnet ist. Die Leistungselektronikschaltung 70 kann Schaltungsbestandteile aufweisen, die. dazu vorgesehen sind, die von dem Te peratur- sensor 71 erfasste Temperatur beziehungsweise ein entsprechendes Signal auszuwerten. Eine besonders wirksame Anordnung ergibt sich, wenn das Ventil 72 über entsprechende Schaltungsbestandteile nach Art einer Regelung in Abhängigkeit von der .vo Temperatursensor 71 erfassten Temperatur betätigt wird. Der Kuhlmittelauslass der Leistungselektronikschaltung 70 steht über einen Leitungsabschnitt 123 mit der Kurzschlussleitung 106 und somit über einen weiteren Leitungsabschnitt 104 mit der Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung. Die Ausführungsform gemäß Figur 4 ermöglicht • es , dass der Startergenerator 60 selbst mit einem höheren Temperaturniveäu betrieben wird, als die ihm zugeordnete Leistungselektronikschaltung 70. Eine weitere Kühlmittelpumpe ist zu diesem Zweck nicht erforderlich.
Es folgt eine Beschreibung des Kühlsystems gemäß Figur 5, wobei hinsichtlich der den Ausführungsformen der Figuren 2 bis 5 gemeinsamen Systembestandteile auf die entsprechenden obigen Ausführungen verwiesen und nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen nur auf die relevanten Unterschiede eingegangen wird. Figur 5 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems. Bei dieser Ausführungsform bildet ein Startergenerator 60 ein erstes zu kühlendes Aggregat. Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist der Kuhlmittelauslass des Startergenerators 60 über einen Leitungsabschnitt 122 zwischen dem Hauptkuhlereinlass 11 und dem Mischventil 50 angeschlossen. Der Kuhlmitteleinlass des Startergenerators 60 steht über einen Leitungsabschnitt 115 mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung. Bei dieser Anschlus.svariante des ersten Aggregats beziehungs- weise des Startergenerators 60 kann der 'Startergenerator 60 bei niedrigeren Temperaturen als der Verbrennungsmotor 20 'betrieben werden. Hierzu kann der Kühlmittelstrom durch den Verbrennungsmotor 20 auch bei hoher Förderleistung der Kühlmittelpumpe 30 gedrosselt werden, beispiels- weise durch das Ventil 50, um die Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors '20 zu erhöhen. Allerdings ist die Abwärme des Startergenerators 6 bei dieser Anschlüssvariante nur bedingt zur Verkürzung der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 20 'nutzbar, weil das aus dem Starter- generator 60 austretende Kühlmittel nur über den Hauptkühler 10 zum Kühlzweig des Verbrennungsmotors 20 zurückfließen kann. Dem Startergenerator 60 ist wieder eine Leistungselektronikschaltung 70 zugeordnet, die ein zweites Aggregat bildet, das über einen Zusatzkühler 15 an das Kühlsystem angeschlossen ist. Der Zusatzkühler 15 ist wieder örtlich benachbart zu dem Hauptkühler 10 angeordnet, damit ein einziges ' Kühlergebläse 45 sowohl auf den Hauptkühler 10 als auch den Zusatzkühler 15 einwirken kann. Der Zusatzkühler 15 weist einen Zusatzkühlereinlass 16 auf, der über Leitungsabschnitte 119, 115 mit der Druckseite 34 der Kühlmittelpumpe 30 in Verbindung steht. Weiterhin weist der Zusatzkühler 15 einen Zusatzkühler- auslass 17 auf, der über einen Leitungsabschnitt 120 mir. einem Kuhlmitteleinlass der Leistungselektronikschaltung 70 in Verbindung steht. In dem Leitungsabschnitt 120 ist ein Ventil 72 vorgesehen, über das die Betriebstemperatur der Leistungselektronikschaltung 70 eingestellt werden kann. Hierzu können geeignete Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen vorgesehen werden. Der Kuhlmittelauslass der Leistungselektronikschaltung 70 ist über einen Leitungsabschnitt 121 und einem Leitungsabschnitt 104 mit der Saugseite 33 der Kühlmittelpumpe 30 verbunden. Dadurch wird das durch die Leistungselektronikschaltung 70 erwärmte Kühlmittel dem Kühlzweig für den Verbrennungsmotor 20 zugeführt.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1. Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Kühlmittelpumpe (30), die dazu vorgesehen ist, ein Kühlmittel in dem Kühlsystem umzuwälzen, und mit einem Hauptkühler (10), der zumindest einen Hauptkuhlereinlass (11) und zumindest einen Hauptkuhlerauslass (12) aufweist, wobei der Hauptkuhlereinlass (11) zumindest zeitweise mit einem Kuhlmittelauslass (24) eines zu kühlenden Verbrennungsmotors (20) in Verbindung steht, während der Hauptkuhlerauslass (12) mit einem Kuhlmitteleinlass (23) des Verbrennungsmotors (20) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erstes zu kühlendes Aggregat (60, 80) parallel zum Verbrennungsmotor und/oder zum Hauptkühler (10) angeschlossen ist.
2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweites zu kühlendes Aggregat (70) vorgesehen ist, das über einen Zusatzkühler (15) an das Kühlsystem angeschlossen ist.
3. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aggregat (60) eine elektrische Maschine ist.
4. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Aggregat (70) Schaltung (70) ist.
5.- Kühlsyste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aggregat (60) ein Startergenerator ist, und dass das zweite Aggregat (70) eine dem Startergenerator zugeordnete Leistungselektronikschaltung ist.
6. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptkuhlereinlass (11) und dem Kuhlmittelauslass (24) ein Mischventil
(50) vorgesehen ist, das über eine Kurzschlussleitung (106) mit der Saugseite (33) der Kühlmittelpumpe (30) in
Verbindung steht, und dass das erste Aggregat (60, 80) zwischen dem Mischventil (50) und dem Kuhlmittelauslass
(24) angeschlossen ist.
7. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptkuhlereinlass (11) und dem Kuhlmittelauslass (24) ein Mischventil (50) vorgesehen ist, das über eine Kurzschlussleitung (106) mit der Saugseite (33) der Kühlmittelpumpe (30) in Verbindung steht, und dass das erste Aggregat (60, 80) zwischen dem Mischventil (50) und dem Hauptkuhlereinlass (11) angeschlossen ist.
8. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aggregat auf der Druckseite (34) der Kühlmittelpumpe (30) angeschlossen ist .
9. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkühler (15) zumindest einen Zusatzkühlereinlass (16) aufweist, der an die Druckseite (34) der Kühlrmittelpumpe (30) angeschlossen ist .
10. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkühler (15) zumin- dest einen Zusatzkühlerauslass (17) aufweist, der mit dem zweiten Aggregat (70) verbunden ist.
11. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkühlerauslass (17) über ein Ventil (72) mit dem zweiten Aggregat (70) verbunden ist.
12. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Aggregat (70) ein Temperatursensor (71) zugeordnet ist.
13. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (72) in Abhängigkeit von der durch den Temperatursensor (71) erfassten Temperatur betätigt wird..
14. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleistung der Kühlmittelpumpe (30) von der durch den Temperatursensor (71) erfassten Temperatur abhängt.
15. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d ss die Förderleistung der Kühlmittelpumpe (30) unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors Steuer- oder regelbar ist.
16. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (30) eine elektrische Kühlmittelpumpe ist.
17. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hauptkühler (10) und/oder dem Zusatzkühler (15) zumindest ein Kühlergebläse (45) zugeordnet ist, und dass die von dem Temperatursensor (71) erfasste Temperatur bei der Steuerung oder Regelung des Kühlergebläses (45) berücksichtigt wird.
18. Kühlsystem nach einem der' vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Ventils (72) nach Art einer Regelung erfolgt.-
19. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Aggregat (70) an die Saugseite (33) der Kühlmittelpumpe (30) angeschlossen ist.
20. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste parallel zum Verbrennungsmotor und/oder zum Hauptkühler (10) angeschlossene zu kühlendes Aggregat (80) ein Ölkühler ist.
21. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Aggregat (60, 80) ein Ventil (81) zugeordnet ist.
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