DE102010064472B3 - Method of operating a cooling system and cooling system - Google Patents

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Hans Günter Quix
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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems eines Verbrennungsmotors (2), der einen Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) mit einem Hochtemperaturkühler (8) und einen Niedrigtemperaturkühlmittelkreislauf (4) mit einem Niedrigtemperaturkühler (23) aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (1) einen AGR-Kühler (29) aufweist, wobei der AGR-Kühler (29) durch ein Steuerelementsystem (14, 37; 14, 38), welches aus Schaltventilen (37, 38) gebildet ist, wobei ein Niedertemperaturventil (37) in einer Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) und ein Hochtemperaturventil (38) in einer Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) angeordnet ist, entweder mit der Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) oder der Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) verbunden wird, wobei das Steuerelementsystem (14, 37; 14, 38) den AGR-Kühler (29) in einer Warmlaufphase über die Hochtemperatureingangsleitung (13) mit dem Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) verbindet, und die Verbindung zur Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) schließt, und nach Abschluss der Warmlaufphase die Verbindung zur Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) schließt und die Verbindung zur Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) öffnet, so dass der AGR-Kühler (29) nach Beendigung der Warmlaufphase wieder mit dem Niedertemperaturkühlmittelkreislauf (4) verbunden ist.Method for operating a cooling system of an internal combustion engine (2), which has a high-temperature coolant circuit (3) with a high-temperature cooler (8) and a low-temperature coolant circuit (4) with a low-temperature cooler (23), wherein the internal combustion engine (1) has an EGR cooler (29) wherein the EGR cooler (29) is formed by a control system (14, 37, 14, 38) formed of switching valves (37, 38), wherein a low temperature valve (37) in a low temperature line (26) of the low temperature coolant circuit (4 ) and a high temperature valve (38) is disposed in a high temperature input line (13) of the high temperature coolant circuit (3), connected to either the low temperature line (26) of the low temperature coolant circuit (4) or the high temperature input line (13) of the high temperature coolant circuit (3), the control system (14, 37, 14, 38) the EGR cooler (29) in a warm-up phase over the high-temperature input line (13) connects to the high-temperature coolant circuit (3) and closes the connection to the low-temperature line (26) of the low-temperature coolant circuit (4), and after completion of the warm-up phase, closes the connection to the high-temperature input line (13) of the high-temperature coolant circuit (3) and closes the connection to Low-temperature line (26) of the low-temperature coolant circuit (4) opens, so that the EGR cooler (29) after the warm-up phase is again connected to the low-temperature coolant circuit (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems eines Verbrennungsmotors, sowie ein Kühlsystem welches zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist. Der Verbrennungsmotor weist einen Hochtemperaturkühlmittelkreislauf mit einem Hochtemperaturkühler und einen Niedrigtemperaturkühlmittelkreislauf mit einem Niedrigtemperaturkühler und einen AGR-Kühler auf.The invention relates to a method for operating a cooling system of an internal combustion engine, and to a cooling system which is set up for carrying out the method. The internal combustion engine includes a high temperature coolant circuit having a high temperature radiator and a low temperature coolant circuit having a low temperature radiator and an EGR cooler.

Die DE 10 2006 033 314 A1 beschreibt ein Wärmetauschersystem mit einem über einen Motorkühlkreislauf gekühlten Verbrennungsmotor, dem ein Medium, also rückgeführtes Abgas und/oder Ladeluft zugeführt werden kann. Das Wärmetauschersystem weist mindestens einen Wärmetauscher, insbesondere einen Abgaswärmetauscher oder Ladeluftzwischenkühler zur Kühlung des Mediums auf. Das Wärmetauschersystem weist auch einen Temperaturregler auf, der die Temperatur von mindestens einem zu kühlenden Medium oder von mindestens einer Kühlmittel überströmten Oberfläche des Wärmetauschers und/oder die Kühlmitteleintrittstemperatur in den Wärmetauscher und/oder die Kühlmittelaustrittstemperatur des gekühlten Mediums und/oder die Eintrittstemperatur des zumindest teilweise gekühlten Mediums in einen nachfolgend angeordneten Verdichter nach unten begrenzt. The DE 10 2006 033 314 A1 describes a heat exchanger system with an engine cooling circuit cooled by an internal combustion engine to which a medium, ie recirculated exhaust gas and / or charge air can be supplied. The heat exchanger system has at least one heat exchanger, in particular an exhaust gas heat exchanger or intercooler for cooling the medium. The heat exchanger system also has a temperature controller which controls the temperature of at least one medium to be cooled or surface of the heat exchanger overflowed by at least one coolant and / or the coolant inlet temperature into the heat exchanger and / or the coolant outlet temperature of the cooled medium and / or the inlet temperature of at least partially cooled medium limited in a subsequently arranged compressor down.

Die AT 001 620 U1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung. Ein Flüssigkeitskühler kühlt Kühlflüssigkeit, wobei ein integrierter Abgaskühler zur Kühlung rückgeführten Abgases vorgesehen ist. Um die Warmlaufphase zu verkürzen schlägt die AT 001 620 U1 vor, zusätzlich zum Abgaskühler einen Ölkühler stromab des Abgaskühlers anzuordnen.The AT 001 620 U1 discloses an internal combustion engine with liquid cooling. A liquid cooler cools cooling liquid, wherein an integrated exhaust gas cooler is provided for cooling recirculated exhaust gas. To shorten the warm-up phase suggests the AT 001 620 U1 in addition to the exhaust gas cooler to arrange an oil cooler downstream of the exhaust gas cooler.

Aus der DE 101 43 091 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nutzung der Abgasrückführung für die Kabinenheizung von Kraftfahrzeugen bekannt. Mittels Temperaturmessung wird der Bedarf an aus dem EGR-Kühler zu gewinnender Wärmezufuhr zum Kühlmittel bestimmt und der hierzu benötigte Abgasenthalpiestrom durch den EGR-Kühler mittels der Motorsteuerung eingestellt. Das Kühlmittel am Heizungswärmetauscher erfährt aufgrund der Wärmetauscherauslegung und eines geringeren Kühlmittelvolumenstromes zumindest eine Temperaturabsenkung von mindestens 30K.From the DE 101 43 091 A1 A method and apparatus for utilizing exhaust gas recirculation for cabin heating of motor vehicles is known. By means of temperature measurement, the demand for heat to be obtained from the EGR cooler for the coolant is determined and the exhaust gas enthalpy flow required for this purpose is set by the EGR cooler by means of the engine control. Due to the design of the heat exchanger and a lower coolant volume flow, the coolant at the heating heat exchanger experiences at least a temperature reduction of at least 30K.

Auch die DE 196 33 190 A1 offenbart eine Abgasrückführleitung, in welcher eine Kühleinrichtung angeordnet ist. Die Kühleinrichtung ist über eine Abzweigleitung und eine Rückleitung mit Leitungen des Motorkühlkreislaufes verbunden. Die Abgasrückführleitung mündet nach Durchgang durch den AGR-Kühler in die Frischluftleitung des Verbrennungsmotors.Also the DE 196 33 190 A1 discloses an exhaust gas recirculation line in which a cooling device is arranged. The cooling device is connected via a branch line and a return line with lines of the engine cooling circuit. The exhaust gas recirculation line opens into the fresh air line of the internal combustion engine after passing through the EGR cooler.

Die EP 1 055 813 A2 (= DE 199 24 398 A1 ) offenbart, dass der Abgaswärmetauscher zur Nutzung von Abgaswärme gesteuert betreibbar ist, wobei in der Abgasrückführleitung stromab des AGR-Ventils eine erste Weiche zur Verbindung mit einer Maschinenabgasleitung und in einer Zu- und Abflussleitung des AGR-Wärmetauschers in einer dessen Drossel-Thermostaten umgehenden Bypass-Leitung eine zweite Weiche zum Kühlmittelumlauf vorgesehen sind, wobei das AGR-Ventil sowie die beiden Weichen bei Abgaswärmerückführung in den Kühlmittelumlauf kennfeldgesteuert sind.The EP 1 055 813 A2 (= DE 199 24 398 A1 ) discloses that the exhaust heat exchanger controlled to use exhaust heat is operable, wherein in the exhaust gas recirculation line downstream of the EGR valve, a first switch for connection to a machine exhaust pipe and in an inlet and outlet line of the EGR heat exchanger in one of the throttle thermostat bypassing bypass -Leitung a second switch to the coolant circulation are provided, wherein the EGR valve and the two switches are map-controlled in exhaust heat recovery in the coolant circulation.

Die DE 600 29 874 T2 befasst sich mit einer Umwälzvorrichtung für Kühlmittel in einem Hybridfahrzeug.The DE 600 29 874 T2 deals with a coolant circulation device in a hybrid vehicle.

Die DE 699 12 173 T2 offenbart, dass eine Menge rückgeführten Abgases in Übereinstimmung mit einer Einführmenge des Brenngases erhöht oder verringert wird.The DE 699 12 173 T2 discloses that an amount of recirculated exhaust gas is increased or decreased in accordance with an introduction amount of the fuel gas.

Ebenso offenbart die DE 10 2005 042 396 A1 einen zum Hauptkühler vorhandenen Abgaskühler zur Kühlung rückgeführten Abgases. Beide Kühleinheiten sind räumlich voneinander getrennt, wobei der Luftstrom für den Abgaskühler und der Luftstrom für den Hauptkühler räumlich getrennt voneinander aus der Umgebung entnommen werden.Likewise, the DE 10 2005 042 396 A1 a present to the main cooler exhaust gas cooler for cooling recirculated exhaust gas. Both cooling units are spatially separated, wherein the air flow for the exhaust gas cooler and the air flow for the main radiator are spatially separated from each other from the environment.

Die Zusammenfassung der JP 2005-113761 A offenbart, dass ein Schließ- oder Öffnungsventil in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet ist, welches eine Kühlmittelströmung in diesem unterbindet oder reduziert, wobei in dem AGR-Kühlkreislauf Kühlmittel strömt, wenn eine tatsächliche Temperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat oder geringer ist.The summary of JP 2005-113761 A discloses that a closing or opening valve is disposed in the coolant circuit which inhibits or reduces coolant flow therein, wherein coolant flows in the EGR cooling circuit when an actual temperature has reached or is lower than a predetermined temperature.

In der Zusammenfassung der KR 1020020043726 A ist offenbart, dass mittels der Wärmegewinnung aus rückgeführtem Abgas die Kabinenbeheizung und eine verbesserte Warmlaufphase sichergestellt sei.In the summary of KR 1020020043726 A discloses that by means of the heat recovery from recirculated exhaust gas cabin heating and an improved warm-up phase is ensured.

Die DE 600 24 390 T2 (= US 6,244,256 B1 ) offenbart ebenfalls einen Verbrennungsmotor mit Abgasrückführsystem. Allerdings sind zwei Abgaskühler vorgesehen, so dass deren Dimensionen zusammengenommen kleiner seien als ein einziger Abgaskühler, was Platz spare.The DE 600 24 390 T2 (= US 6,244,256 B1 ) also discloses an internal combustion engine with exhaust gas recirculation system. However, two exhaust gas coolers are provided so that their dimensions taken together are smaller than a single exhaust gas cooler, which saves space.

Die DE 603 04 875 T2 (= WO 2004/022940A1 ) offenbart ein Motorkühlsystem. Ein Temperaturerfassungsmittel erfasst die Temperatur des Kühlmittels von der Kühlerrückleitung an einem zweiten Einlass und die Temperatur des Kühlmittels von einer Motorrückleitung an einem ersten Einlass.The DE 603 04 875 T2 (= WO 2004 / 022940A1 ) discloses an engine cooling system. A temperature sensing means detects the temperature of the coolant from the radiator return line at a second inlet and the temperature of the coolant from an engine return line at a first inlet.

Die auf die Anmelderin zurückgehende DE 10 2008 036 277 A1 offenbart eine Kühlanlage mit isolierten Kühlkreisläufen, mit einem Kühlkreislauf hoher Temperatur und einem Kühlkreislauf niedriger Temperatur. In beiden Kühlkreisläufen zirkuliert ein Kühlmittel. Die Kühlmittelströme vermischen sich nicht. Beide Kühlkreisläufe weisen für sich jeweils einen AGR-Kühler, zum einen für hohe Temperaturen und zum anderen für niedrige Temperaturen auf. The originating from the applicant DE 10 2008 036 277 A1 discloses a cooling system with insulated cooling circuits, with a high-temperature cooling circuit and a low-temperature cooling circuit. In both cooling circuits circulates a coolant. The coolant flows do not mix. Both cooling circuits each have an EGR cooler, on the one hand for high temperatures and on the other for low temperatures.

Die DE 10 2005 055 323 A1 offenbart eine Kühleinrichtung mit einem eintrittsseitigen und einem austrittsseitigen Sammelkasten, zwischen denen ein Kühlbereich angeordnet ist, der in einen Hauptkühlbereich und einen Niedertemperaturbereich unterteilt ist. In dem eintrittsseitigen Sammelkasten ist ein Ventil angeordnet, welches den Niedertemperaturbereich zum Hauptbereich betriebsparameterabhängig öffnet oder schließt.The DE 10 2005 055 323 A1 discloses a cooling device with an inlet-side and an outlet-side collection box, between which a cooling area is arranged, which is subdivided into a main cooling area and a low-temperature area. In the inlet-side header box, a valve is arranged, which opens or closes the low-temperature range to the main area depending on operating parameters.

In der EP 1 772 612 A1 ist ein AGR-Kühlsystem offenbart. Das AGR-Kühlsystem ist von dem Motorkühlsystem separiert. Mittels eines Bypass kann der AGR-Kühler umgangen werden, wobei ein Strömungsventil basierend auf einer Temperatur in einem Kühlpfad den Kühlmittelbetrag einstellt, welcher durch den Bypass strömt.In the EP 1 772 612 A1 an EGR cooling system is disclosed. The EGR cooling system is separated from the engine cooling system. By means of a bypass, the EGR cooler may be bypassed, with a flow valve adjusting the amount of refrigerant flowing through the bypass based on a temperature in a cooling path.

Die DE 37 08 351 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine, welche einen Niedertemperaturkreislauf und einen Hochtemperaturkreislauf hat. In dem Niedertemperaturkreislauf ist der einzige Rückkühler angeordnet. The DE 37 08 351 A1 discloses an internal combustion engine having a low temperature circuit and a high temperature circuit. In the low-temperature circuit, the only recooler is arranged.

Die WO 2005/073535 A1 offenbart eine Anordnung zur Kühlung von rückgeführtem Abgas und Ladeluft bei einem Kraftfahrzeug mit Turbolader mit mindestens je einem Wärmetauscher für den Abgasstrom und einem Wärmetauscher für den Ladeluftstrom. Mindestens je ein Wärmetauscher für den Abgasstrom und ein Wärmetauscher für den Ladeluftstrom sind Teil eines gemeinsamen Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs. Der Abgaskühler ist zweistufig ausgeführt. Eine erste Stufe des AGR-Kühlers ist parallel zum Motor in den Hauptkühlkreislauf eingebunden und dient einem Wärmeübertrag von dem rückzuführenden Abgas auf das Kühlmittel in dem Hauptkühlkreislauf. Eine zweite Stufe der zweistufigen Abgasrückführkühlung ist parallel zum Ladeluftkühler in den Niedertemperaturkühlkreislauf eingebunden und dient einem Wärmeübertrag von rückzuführendem Abgas auf das Kühlmittel in dem Niedertemperaturkühlkreislauf.The WO 2005/073535 A1 discloses an arrangement for cooling recirculated exhaust gas and charge air in a motor vehicle with a turbocharger having at least one respective heat exchanger for the exhaust gas flow and a heat exchanger for the charge air flow. At least one heat exchanger for the exhaust gas flow and one heat exchanger for the charge air flow are part of a common low-temperature coolant circuit. The exhaust gas cooler is designed in two stages. A first stage of the EGR cooler is incorporated in the main cooling circuit parallel to the engine and serves to transfer heat from the exhaust gas to be recirculated to the coolant in the main cooling circuit. A second stage of the two-stage exhaust gas recirculation cooling system is integrated into the low-temperature cooling circuit parallel to the charge air cooler and serves to transfer heat from recirculating exhaust gas to the coolant in the low-temperature cooling circuit.

Um die Kühleffektivität eines AGR-Kühlers zu verbessern ist demnach bekannt, zusätzlich zum eigentlichen Motorkühlkreislauf, welcher auch als Hochtemperaturkühlkreislauf bezeichnet werden kann, einen separaten Kühlkreislauf als Niedertemperaturkühlkreislauf vorzusehen. Dieser Niedertemperaturkreislauf ist vollständig von dem Motorkühlkreislauf getrennt, wobei ein Niedertemperaturkühler in dem Niedertemperaturkreislauf eingebunden ist. Der AGR-Kühler steht mit dem Niedertemperaturkühlkreislauf in Kontakt, bzw. ist mit diesem verbunden. Da der Niedertemperaturkühlkreislauf vollständig von dem Motorkühlkreislauf getrennt ist, ergibt sich so zwangsläufig, dass die von dem AGR-Kühler aufgenommen Wärme nur in den Niedertemperaturkühlkreislauf übertragen wird. Insbesondere in der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors ist dies aber nachteilig, da die von dem rückgeführtem Abgas aufgenommene Wärme nicht in den Motorkühlkreislauf übertragen wird.In order to improve the cooling efficiency of an EGR cooler is therefore known, in addition to the actual engine cooling circuit, which may also be referred to as a high-temperature cooling circuit to provide a separate cooling circuit as a low-temperature cooling circuit. This low-temperature circuit is completely separated from the engine cooling circuit, wherein a low-temperature radiator is integrated in the low-temperature circuit. The EGR cooler is in contact with or connected to the low-temperature cooling circuit. Since the low-temperature cooling circuit is completely separated from the engine cooling circuit, it follows inevitably that the heat absorbed by the EGR cooler heat is transferred only in the low-temperature cooling circuit. However, this is disadvantageous in particular in the warm-up phase of the internal combustion engine, since the heat absorbed by the recirculated exhaust gas is not transferred into the engine cooling circuit.

Insofern liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems sowie ein Kühlsystem der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass die Warmlaufphase des Verbrennungsmotors günstiger beeinflusst wird, also verkürzt wird.In this respect, the invention has for its object to improve a method for operating a cooling system and a cooling system of the type mentioned by simple means so that the warm-up phase of the engine is favorably influenced, so is shortened.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe von einem Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung der Aufgabe gelingt aber auch mit einem Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 2, wobei das Kühlsystem zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.According to the invention, the object is achieved by a method for operating a cooling system having the features of claim 1. But the solution of the problem is also possible with a cooling system with the features of claim 2, wherein the cooling system is arranged to carry out the method.

Der AGR-Kühler wird erfindungsgemäß durch ein Steuerelementsystem, welches aus Schaltventilen gebildet ist, wovon eines als Niedertemperaturventil dem Niedertemperaturkühlkreislauf und das andere als Hochtemperaturventil dem Hochtemperaturkühlkreislauf zugeordnet ist, entweder mit dem Niedertemperaturkreislauf oder mit dem Hochtemperaturkreislauf verbunden, wobei das Steuerelementsystem den AGR-Kühler in einer Warmlaufphase mit dem Hochtemperaturkühlmittelkreislauf verbindet, und nach Abschluss der Warmlaufphase die Verbindung zum Hochtemperaturkühlmittelkreislauf schließt, so dass der AGR-Kühler nach Beendigung der Warmlaufphase wieder mit dem Niedertemperaturkühlmittelkreislauf verbunden ist.The EGR cooler according to the invention by a control system which is formed of switching valves, one of which is associated with the low-temperature cooling circuit and the other as a high-temperature valve the high-temperature cooling circuit, connected either to the low-temperature circuit or to the high-temperature circuit, wherein the control system, the EGR cooler in a warm-up phase connects to the high-temperature coolant circuit, and after completion of the warm-up phase, the connection to the high-temperature coolant circuit closes, so that the EGR cooler is again connected to the low-temperature coolant circuit after the warm-up phase.

Vorteilhaft wird somit erreicht, dass der AGR-Kühler, bzw. der AGR-Kühlkreislauf nur für eine begrenzte Zeitdauer mit dem Hochtemperaturkühlmittelkreislauf verbunden ist, um so nur in der Warmlaufphase die von den rückgeführten Abgas aufgenommene Wärme an diesen zu übertragen. Dadurch wird das Kühlmittel in dem Hochtemperaturkreislauf, also in dem Motorkühlkreislauf durch den zusätzlichen Wärmeeintrag schneller aufgewärmt, also die Wärmerückgewinnung verbessert. Ist die Warmlaufphase beendet, wird der AGR-Kühler bzw. der AGR-Kühlmittelkreislauf wieder mit dem Niedertemperaturkühlkreislauf verbunden, und von dem Hochtemperaturkühlmittelkreislauf getrennt. Advantageously, it is thus achieved that the EGR cooler or the EGR cooling circuit is connected to the high-temperature coolant circuit only for a limited period of time so as to transfer the heat absorbed by the recirculated exhaust gas to it only in the warm-up phase. As a result, the coolant in the high-temperature circuit, ie in the engine cooling circuit, is warmed up more quickly by the additional heat input, thus improving the heat recovery. Once the warm-up phase has ended, the EGR cooler or the EGR coolant circuit is reconnected to the low-temperature cooling circuit and disconnected from the high-temperature coolant circuit.

Wesentlich ist aber, dass die Wärme des AGR-Kühlmittels während der Warmlaufphase auf das Kühlmittel des Hochtemperaturkühlkreislauf übertragen wird. However, it is essential that the heat of the EGR coolant is transferred to the coolant of the high-temperature cooling circuit during the warm-up phase.

Das Steuerelementsystem ist zweckmäßiger Weise mit einem bevorzugt zentralen Steuergerät des Verbrennungsmotors bzw. – des Kraftfahrzeuges verbunden, wobei in dem Steuergerät die entsprechenden Betriebsparameter zum Feststellen einer Warmlaufphase oder deren Beendigung abgelegt sind. Die Betriebsparameter werden in an sich bekannter Weise mit entsprechenden Vorrichtungen aufgenommen und an das Steuergerät übermittelt. Beispielhaft kann dazu ein Temperaturbetrag des Kühlmittels z.B. in dem Motorkühlkreislauf aufgenommen werden. Erreicht dieses die vorgegebene und zuvor festgelegte Grenztemperatur, welche eine Warmlaufphase bzw. deren Ende detektiert, generiert das Steuergerät ein entsprechendes Steuersignal zum entsprechenden Schalten des Steuerelementsystems.The control system is expediently connected to a preferably central control unit of the internal combustion engine or of the motor vehicle, wherein the corresponding operating parameters for determining a warm-up phase or its termination are stored in the control unit. The operating parameters are recorded in a conventional manner with appropriate devices and transmitted to the control unit. By way of example, a temperature amount of the coolant, e.g. be included in the engine cooling circuit. If this reaches the predetermined and previously defined limit temperature which detects a warm-up phase or its end, the control unit generates a corresponding control signal for the corresponding switching of the control system.

Zweckmäßig ist, dass das Steuerelementsystem aus einer Mehrzahl an Steuerventilen, gemäß der Erfindung aus zwei Steuerventilen gebildet ist.It is expedient that the control system is formed from a plurality of control valves, according to the invention of two control valves.

Erfindungsgemäß ist zwischen beiden Steuerventilen eine Verbindungsleitung vorgesehen, in welcher der AGR-Kühler angeordnet ist. According to the invention, a connecting line is provided between the two control valves, in which the EGR cooler is arranged.

In der Warmlaufphase wird das Niedertemperaturventil (entsprechendes Signal aus dem Steuergerät) geschlossen, und das Hochtemperaturventil geöffnet. Das Kühlmittel des Hochtemperaturkühlkreislaufes kann während der Warmlaufphase so über die Verbindungsleitung durch den einzigen AGR-Kühler und zurück in dem Hochtemperaturkreislauf strömen. Ist die Warmlaufphase beendet, wird das Hochtemperaturventil geschlossen und das Niedertemperaturventil geöffnet, so dass der Niedertemperaturkühlkreislauf erfindungsgemäß wieder mit dem AGR-Kühler verbunden ist.During the warm-up phase, the low-temperature valve (corresponding signal from the control unit) is closed and the high-temperature valve is opened. During the warm-up phase, the coolant of the high-temperature cooling circuit can thus flow via the connecting line through the single EGR cooler and back into the high-temperature circuit. When the warm-up phase is over, the high-temperature valve is closed and the low-temperature valve is opened, so that the low-temperature cooling circuit according to the invention is again connected to the EGR cooler.

In Strömungsrichtung des Kühlmittels hinter dem AGR-Kühler zweigen aus der Verbindungsleitung Abgänge sowohl zum Niedertemperaturkühlkreislauf als auch zum Hochtemperaturkreislauf ab. Insofern kann eine geringe Vermischung der Kühlmittelströme stromab des einzigen AGR-Kühlers stattfinden.In the flow direction of the coolant behind the EGR cooler branches off from the connecting line outlets to both the low-temperature cooling circuit and the high-temperature circuit. In this respect, a slight mixing of the coolant streams downstream of the single EGR cooler take place.

Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und der folgenden Ablaufbeschreibung offenbart. Es zeigt die einzigeFurther advantageous embodiments are disclosed in the subclaims and the following sequence description. It shows the only one

1 ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges als Prinzipskizze. 1 a cooling system of an internal combustion engine of a motor vehicle as a schematic diagram.

1 zeigt ein Kühlsystem 1 eines Verbrennungsmotors 2 eines Kraftfahrzeuges. Das Kühlsystem 1 weist einen Hochtemperaturkühlkreislauf 3 und einen Niedertemperaturkühlkreislauf 4 auf. 1 shows a cooling system 1 an internal combustion engine 2 a motor vehicle. The cooling system 1 has a high temperature cooling circuit 3 and a low temperature cooling circuit 4 on.

Der Hochtemperaturkreislauf 3 weist ausgangsseitig des Verbrennungsmotors 2 ein Thermostat 6 auf, aus dem eine Kühlerverbindungsleitung 7 zu einem Hochtemperaturkühler 8 abzweigt. Das Kühlmittel strömt aus dem Verbrennungsmotor 2 durch das Thermostat 6 über die Kühlerverbindungsleitung 7 durch den Hochtemperaturkühler 8. Aus diesem tritt das Kühlmittel aus, und wird über eine Pumpenverbindungsleitung 9 einer eingangsseitig an dem Verbrennungsmotor 2 angeordneten Wasserpumpe 11 zugeführt, so dass dem Verbrennungsmotor 2 gekühltes Kühlmittel zugeführt wird. The high temperature circuit 3 has the output side of the internal combustion engine 2 a thermostat 6 on, from which a radiator connection line 7 to a high temperature cooler 8th branches. The coolant flows out of the internal combustion engine 2 through the thermostat 6 over the radiator connection line 7 through the high temperature cooler 8th , From this emerges the coolant, and is via a pump connection line 9 an input side of the internal combustion engine 2 arranged water pump 11 supplied, so that the internal combustion engine 2 cooled coolant is supplied.

Aus dem Thermostaten 6 zweigt noch eine zweite Verbindungsleitung 12 ab, welche in der Pumpenverbindungsleitung 9 mündet. Das Thermostat 6 (Dehnstoffelement bzw. Wachsthermostat) ist so ausgeführt, dass dieses die Kühlerverbindungsleitung 7 öffnet, wenn das Kühlmittel einen Temperaturbetrag oberhalb einer vorbestimmten Temperatur aufweist. Die Verbindungsleitung 12 ist direkt mit dem Kühlkreislauf des Motors verbunden und wird nicht durch das Thermostat geregelt.From the thermostat 6 still branches a second connection line 12 which is in the pump connection line 9 empties. The thermostat 6 (Expansion element or wax thermostat) is designed so that this is the radiator connection line 7 opens when the coolant has a temperature amount above a predetermined temperature. The connection line 12 is directly connected to the cooling circuit of the engine and is not regulated by the thermostat.

Bei dem in der einzigen Figur dargestellten Beispiel ist ein Steuerelementsystem 14 vorgesehen, das zwei Schaltventile 37 und 38 aufweist.In the example shown in the single figure is a control system 14 provided, the two switching valves 37 and 38 having.

Das Schaltventil 37 ist als Niedertemperaturventil 37 erfindungsgemäß in einer Niedertemperaturleitung 26 des Niedertemperaturkühlkreislaufes 4 angeordnet. Das Schaltventil 38 ist als Hochtemperaturventil 38 erfindungsgemäß in einer Hochtemperatureingangsleitung 13 angeordnet. Zwischen beiden Schaltventilen 37 und 38 ist eine Verbindungsleitung 39 angeordnet, in welcher der einzige AGR-Kühler 29 angeordnet ist.The switching valve 37 is as a low temperature valve 37 according to the invention in a low temperature line 26 the low-temperature cooling circuit 4 arranged. The switching valve 38 is as a high temperature valve 38 according to the invention in a high-temperature input line 13 arranged. Between both switching valves 37 and 38 is a connection line 39 arranged in which the only EGR cooler 29 is arranged.

Die Verbindungsleitung 39 ist stromab des AGR-Kühlers 29 weitergeführt und weist Abgänge 41 und 42 zum einen zum Niedertemperaturkreislauf 4 bzw. zur Niedertemperaturleitung 22 und zum anderen zum Hochtemperaturkreislauf 3 bzw. zur Pumpenverbindungsleitung 9 auf.The connection line 39 is downstream of the EGR cooler 29 continues and has departures 41 and 42 on the one hand to the low-temperature cycle 4 or to the low temperature line 22 and on the other to the high-temperature cycle 3 or to the pump connection line 9 on.

Aus der Verbindungsleitung 12 zweigt die Hochtemperatureingangsleitung 13 ab, welche in dem Steuerelementsystem 14, bzw. in dessen Schaltventil 38, mündet. From the connection line 12 branches the high temperature input line 13 starting in the control system 14 , or in the switching valve 38 , flows.

Der Niedertemperaturkühlkreislauf 4 steht mit einem Niedertemperaturkühler 23 in Verbindung. Aus dem Niedertemperaturkühler 23 ist die Niedertemperaturleitung 26 zum Steuerelementsystem 14 bzw. zu dessen Schaltventil 37 zurückgeführt und mündet in diesem.The low-temperature cooling circuit 4 stands with a low temperature cooler 23 in connection. From the low temperature cooler 23 is the low temperature line 26 to the control system 14 or to its switching valve 37 traced back and flows into this.

In dem Niedertemperaturkühlkreislauf 4 ist stromab Steuerelementsystems 14 bzw. dessen Schaltventil 37 und stromauf des Niedertemperaturkühlers 23 eine Wasserpumpe 28 angeordnet, so dass Kühlmittel zirkulieren kann. Die Wasserpumpe könnte auch, je nach Ausgestaltung, in der Niedertemperaturleitung 26 angeordnet sein.In the low-temperature cooling circuit 4 is downstream control system 14 or its switching valve 37 and upstream of the low temperature radiator 23 a water pump 28 arranged so that coolant can circulate. The water pump could also, depending on the design, in the low temperature line 26 be arranged.

Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist mittels Pfeilspitzen dargestellt. Mit der Erfindung kann die Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 2 durch einen Wärmeübertrag der in dem AGR-Kühler 29 aufgenommen Wärme auf das Kühlmittel in dem Hochtemperaturkühlkreislauf 3 verkürzt werden.The flow direction of the coolant is represented by arrowheads. With the invention, the warm-up phase of the internal combustion engine 2 by a heat transfer in the EGR cooler 29 absorbed heat to the coolant in the high-temperature cooling circuit 3 be shortened.

In der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 2 ist das Niedertemperaturventil 37 den Niedertemperaturkreislauf 4 verschließend schaltbar, so dass der AGR-Kühler 29 von Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufes 3 durchströmt wird. Die rückgeführten Abgase geben so über den AGR-Kühler 29 ihre Wärme direkt an das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufes 3 ab. Stromab des AGR-Kühlers 29 können sich beide Kühlmittelströme gering miteinander vermischen. Insofern können die beiden Schaltventile 37 bzw. 38 als stufenlos einstellbare Ventile ausgeführt sein, welche den jeweiligen Kühlmittelkreislauf 3 und 4 im Strömungsbetrag strömenden Kühlmittels angepasst aufeinander steuern, je nach dem welche Betriebsparameter bzw. welche Kühlmitteltemperatur detektiert wird. Ist die Warmlaufphase beendet, ist das Schaltventil 38 die Leitung 13 verschließend geschaltet, so dass Kühlmittel in dieser Leitung nicht mehr zirkulieren kann. Das Schaltventil 37 ist dann geöffnet.In the warm-up phase of the internal combustion engine 2 is the low temperature valve 37 the low temperature circuit 4 Closely switchable, leaving the EGR cooler 29 of coolant of the high-temperature circuit 3 is flowed through. The recirculated exhaust gases pass through the EGR cooler 29 their heat directly to the coolant of the high-temperature circuit 3 from. Downstream of the EGR cooler 29 Both coolant flows can mix together slightly. In this respect, the two switching valves 37 respectively. 38 be designed as infinitely adjustable valves, which the respective coolant circuit 3 and 4 in the flow amount flowing coolant adapted to control each other, depending on which operating parameters and which coolant temperature is detected. When the warm-up phase is over, the switching valve is 38 The administration 13 switched closing, so that coolant can not circulate in this line. The switching valve 37 is then open.

In der einzigen Figur sind Abgasleitungen und/oder weitere Bestandteile des Abgasrückführsystems (AGR bzw. EGR = exhaust gas recirculation) nicht dargestellt. In the single figure exhaust pipes and / or other components of the exhaust gas recirculation system (EGR or EGR = exhaust gas recirculation) are not shown.

Claims (3)

Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems eines Verbrennungsmotors (2), der einen Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) mit einem Hochtemperaturkühler (8) und einen Niedrigtemperaturkühlmittelkreislauf (4) mit einem Niedrigtemperaturkühler (23) aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (1) einen AGR-Kühler (29) aufweist, wobei der AGR-Kühler (29) durch ein Steuerelementsystem (14, 37; 14, 38), welches aus Schaltventilen (37, 38) gebildet ist, wobei ein Niedertemperaturventil (37) in einer Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) und ein Hochtemperaturventil (38) in einer Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) angeordnet ist, entweder mit der Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) oder der Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) verbunden wird, wobei das Steuerelementsystem (14, 37; 14, 38) den AGR-Kühler (29) in einer Warmlaufphase über die Hochtemperatureingangsleitung (13) mit dem Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) verbindet, und die Verbindung zur Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) schließt, und nach Abschluss der Warmlaufphase die Verbindung zur Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) schließt und die Verbindung zur Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) öffnet, so dass der AGR-Kühler (29) nach Beendigung der Warmlaufphase wieder mit dem Niedertemperaturkühlmittelkreislauf (4) verbunden ist.Method for operating a cooling system of an internal combustion engine ( 2 ) containing a high-temperature coolant circuit ( 3 ) with a high temperature cooler ( 8th ) and a low-temperature coolant circuit ( 4 ) with a low-temperature cooler ( 23 ), wherein the internal combustion engine ( 1 ) an EGR cooler ( 29 ), wherein the EGR cooler ( 29 ) by a control system ( 14 . 37 ; 14 . 38 ), which consists of switching valves ( 37 . 38 ), wherein a low-temperature valve ( 37 ) in a low-temperature line ( 26 ) of the low-temperature coolant circuit ( 4 ) and a high-temperature valve ( 38 ) in a high-temperature input line ( 13 ) of the high-temperature coolant circuit ( 3 ) is arranged either with the low-temperature line ( 26 ) of the low-temperature coolant circuit ( 4 ) or the high-temperature input line ( 13 ) of the high-temperature coolant circuit ( 3 ), the control system ( 14 . 37 ; 14 . 38 ) the EGR cooler ( 29 ) in a warm-up phase via the high-temperature input line ( 13 ) with the high-temperature coolant circuit ( 3 ) and the connection to the low-temperature line ( 26 ) of the low-temperature coolant circuit ( 4 ) and, once the warm-up phase has been completed, the connection to the high-temperature input line ( 13 ) of the high-temperature coolant circuit ( 3 ) and the connection to the low-temperature line ( 26 ) of the low-temperature coolant circuit ( 4 ) opens so that the EGR cooler ( 29 ) after completion of the warm-up phase again with the low-temperature coolant circuit ( 4 ) connected is. Kühlsystem eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei das Kühlsystem einen Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) mit einem Hochtemperaturkühler (8) und einen Niedrigtemperaturkühlmittelkreislauf (4) mit einem Niedrigtemperaturkühler (23) aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (1) einen AGR-Kühler (29) aufweist, wobei ein Steuerelementsystem (14, 37; 14, 38) vorgesehen ist, welches aus Schaltventilen (37, 38) gebildet ist, wobei ein Niedertemperaturventil (37) in einer Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) und ein Hochtemperaturventil (38) in einer Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) angeordnet ist, und wobei zwischen beiden Schaltventilen (37, 38) eine Verbindungsleitung (39) angeordnet ist, in welcher der einzige AGR-Kühler (29) angeordnet ist, wobei die Schaltventile (37, 38) so schaltbar sind, dass der AGR-Kühler (29) in einer Warmlaufphase über die Hochtemperatureingangsleitung (13) mit dem Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) verbindbar ist, und die Verbindung zur Niedertemperaturleitung (26) des Niedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) schließbar ist, und, dass der AGR-Kühler (29) nach Abschluss der Warmlaufphase von der Hochtemperatureingangsleitung (13) des Hochtemperaturkühlmittelkreislaufs (3) trennbar ist, und zur Niedertemperaturleitung (26) desNiedertemperaturkühlmittelkreislaufs (4) verbindbar ist, so dass der AGR-Kühler (29) nach Beendigung der Warmlaufphase wieder mit dem Niedertemperaturkühlmittelkreislauf (4) verbunden ist.Cooling system adapted for carrying out the method according to claim 1, wherein the cooling system comprises a high-temperature coolant circuit ( 3 ) with a high temperature cooler ( 8th ) and a low-temperature coolant circuit ( 4 ) with a low-temperature cooler ( 23 ), wherein the internal combustion engine ( 1 ) an EGR cooler ( 29 ), wherein a control system ( 14 . 37 ; 14 . 38 ) is provided, which consists of switching valves ( 37 . 38 ), wherein a low-temperature valve ( 37 ) in a low-temperature line ( 26 ) of the low-temperature coolant circuit ( 4 ) and a high-temperature valve ( 38 ) in a high-temperature input line ( 13 ) of the high-temperature coolant circuit ( 3 ), and wherein between the two switching valves ( 37 . 38 ) a connection line ( 39 ), in which the only EGR cooler ( 29 ), wherein the switching valves ( 37 . 38 ) are switchable so that the EGR cooler ( 29 ) in a warm-up phase via the high-temperature input line ( 13 ) with the high-temperature coolant circuit ( 3 ) and the connection to the low-temperature line ( 26 ) of the low-temperature coolant circuit ( 4 ) is closable, and that the EGR cooler ( 29 ) after completion of the warm-up phase of the high-temperature input line ( 13 ) of the high-temperature coolant circuit ( 3 ) and to the low-temperature line ( 26 ) of the low temperature coolant circuit ( 4 ) is connectable, so that the EGR cooler ( 29 ) after completion of the warm-up phase again with the low-temperature coolant circuit ( 4 ) connected is. Kühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (39) stromab des AGR-Kühlers (29) weitergeführt ist, wobei ein Abgang (41) zum Niedertemperaturkühlkreislauf (4) und ein Abgang (42) zum Hochtemperaturkühlmittelkreislauf (3) aus der Verbindungsleitung (39) abzweigen.Cooling system according to claim 2, characterized in that the connecting line ( 39 ) downstream of the EGR cooler ( 29 ), whereby an exit ( 41 ) to the low-temperature cooling circuit ( 4 ) and a finish ( 42 ) to the high-temperature coolant circuit ( 3 ) from the connection line ( 39 ) branch off.
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