DE10037823A1

DE10037823A1 - Cooling water circulation regulating device has additional electrical pump and mechanical cooling water pump that are connectable to separate operating areas of internal combustion engine

Info

Publication number: DE10037823A1
Application number: DE2000137823
Authority: DE
Inventors: Herbert Klein; Klaus Meier; Axel Heuberger
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-02-14

Abstract

A rotary valve (5) adjusts the cooling water current through a cooling circuit (3) that is provided with a cooler (6). A pump unit includes an additional electrical pump (8) that is connectable to a first operating area of an internal combustion engine (2), and a mechanical cooling water pump (9) that is connectable to a second operating area of the internal combustion engine. An Independent claim is also included for a cooling water circulation regulating method.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfah ren zur Regelung des Kühlwasserkreislaufes in einer Brennkraft maschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 10.The invention relates to an apparatus and a method Ren to regulate the cooling water circuit in an internal combustion engine 10. Machine according to the preamble of claim 1 or 10.

Aus der Druckschrift DE 197 41 861 A1 ist es bekannt, den Kühl wasserkreislauf in einer Brennkraftmaschine in zwei Teilkreise zu untergliedern, einen Kühlkreis mit einem Kühler und einen Heizkreis mit einem Heizungs-Wärmetauscher, wobei in Abhängig keit des aktuellen Betriebszustandes entweder der Kühlkreis oder der Heizkreis vom Kühlwasser durchströmt wird. Die Ent scheidung, ob der Kühlkreis oder der Heizkreis beaufschlagt wird, wird an Hand der Motortemperatur und der Motordrehzahl gefällt. In der durch eine niedrige Motortemperatur und durch niedrige Motordrehzahlen gekennzeichneten Warmlaufphase des Mo tors wird das gesamte Kühlwasser über die Heizleitung geführt, wohingegen bei ansteigender Temperatur und Drehzahl ein zuneh mend geringer werdender Anteil des Kühlwassers durch die Heiz leitung geführt und ein größerer Anteil durch den Kühlkreis ge leitet wird. Die Aufteilung des Kühlwassers auf den Kühlkreis und auf den Heizkreis erfolgt mittels eines Differenzdruckven tils.From the publication DE 197 41 861 A1 it is known the cooling water circuit in an internal combustion engine in two sub-circuits to subdivide a cooling circuit with a cooler and a Heating circuit with a heating heat exchanger, depending on the current operating state of either the cooling circuit or cooling water flows through the heating circuit. The Ent decision whether the cooling circuit or the heating circuit is applied is based on the engine temperature and engine speed like. In by a low engine temperature and by low engine speeds marked warm-up phase of the Mo the entire cooling water is led over the heating pipe, whereas with increasing temperature and speed an increasing decreasing proportion of the cooling water from the heating line and a larger proportion ge through the cooling circuit is leading. The division of the cooling water into the cooling circuit and on the heating circuit by means of a differential pressure valve tils.

Mit Hilfe der in der DE 197 41 861 A1 offenbarten Kühlvorrich tung ist es möglich, nach einem Kaltstart für eine rasche Er wärmung des Fahrzeuginnenraumes eine große Wärmemenge für die Innenraumheizung zur Verfügung zu stellen. With the help of the cooling device disclosed in DE 197 41 861 A1 it is possible, after a cold start, for a quick er heating the vehicle interior a large amount of heat for the To provide interior heating.

Weitere Kriterien bei der Konstruktion und der Betriebsweise von Kühlkreisläufen in Brennkraftmaschinen sind im Hinblick auf den Verbrauch optimierte Betriebsweisen des Kühlwasserkreislau fes; diese Kriterien werden jedoch bei der DE 197 41 861 A1 nicht behandelt.Other criteria in the design and mode of operation of cooling circuits in internal combustion engines are with regard to operating modes of the cooling water circuit optimized for consumption fes; however, these criteria are described in DE 197 41 861 A1 not treated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, insbesondere während der Motorwarmlaufphase den Kraftstoffverbrauch zu senken.The invention is based on the object, in particular during the engine warm-up phase to reduce fuel consumption.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.This object is achieved with a device the features of claim 1 and in a method with the Features of claim 10 solved.

Die neuartige Vorrichtung umfasst zumindest zwei unabhängig voneinander zu betreibende Pumpen, die jeweils unterschiedli chen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine zugeordnet wer den. Dadurch ist es beispielsweise möglich, in einem niedrigen Lastbereich zunächst nur mit einer Pumpe zu arbeiten und in ei nem höheren Lastbereich entweder auf eine zweite, leistungs stärkere Pumpe umzuschalten oder aber die zweite Pumpe zusätz lich zur ersten Pumpe zur Erhöhung der Förderleistung zu betreiben. Weitere Kriterien zur Unterscheidung unterschiedli cher Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine sind beispielswei se Motorbauteil- oder Kühlwassertemperatur.The novel device comprises at least two independently pumps to be operated from each other, each different Chen operating areas of the engine who assigned the. This makes it possible, for example, in a low Load range initially only work with one pump and in egg nem higher load range either to a second, power switch stronger pump or the second pump Lich to the first pump to increase the delivery rate operate. Different criteria for differentiating Cher operating areas of the internal combustion engine are, for example engine component or cooling water temperature.

Auf Grund der gezielten Zu- bzw. Abschaltung von Kühlwasserpum pen kann eine gezielte schnellere Aufheizung von Getriebeöl und Motoröl und dadurch bedingt eine Verringerung der Reibungsver luste in Motor und Getriebe erreicht werden, was sich in einem reduzierten Kraftstoffverbrauch niederschlägt. Insbesondere im niedrigen Lastbereich wird außerdem durch die Inbetriebnahme nur einer Pumpe Antriebsleistung eingespart, was zu einer zu sätzlichen Senkung des Kraftstoffverbrauches führt. Due to the targeted activation or deactivation of the cooling water pump pen can be a targeted faster heating of gear oil and Engine oil and therefore a reduction in the friction ver losses in engine and transmission, which can be achieved in one reduced fuel consumption. Especially in low load range is also due to commissioning only one pump saved drive power, resulting in one too leads to a further reduction in fuel consumption.

Eine schnellere Aufheizung von Getriebe- und Motoröl kann zweckmäßig dadurch erreicht werden, dass nach einem Kaltstart in der ersten Phase des Warmlaufens der Brennkraftmaschine zu nächst beide Pumpen außer Betrieb genommen sind, so dass eine Umwälzung des Kühlwassers im Kühlkreislauf unterbunden wird. Dadurch werden lokal im Zylinderkopf in kurzer Zeit vergleichs weise hohe Kühlwassertemperaturen erreicht, wobei dieses sich im Zylinderkopf befindende Kühlwasservolumen nach der Inbe triebnahme der ersten Kühlwasserpumpe im Kühlwasserkreislauf umgewälzt wird und dadurch zu einer schnelleren Erwärmung bei trägt, als dies mit einer von Beginn an durchgeführten voll ständigen Umwälzung des gesamten Kühlwasservolumens der Fall wäre. Die Zuschaltung der Kühlwasserpumpe erfolgt zweckmäßig bei Überschreitung eines festgesetzten Temperatur-Grenzwertes im Kühlwasserbauteil bzw. im Motor. Die Übertragung der im Kühlwasser gespeicherten Wärme erfolgt hierbei vorteilhaft über einen Öl-Wasser-Wärmetauscher an das Motor- bzw. Getriebeöl.A faster heating of gear and engine oil can expediently be achieved in that after a cold start in the first phase of warming up the internal combustion engine next both pumps are taken out of operation, so that one Circulation of the cooling water in the cooling circuit is prevented. As a result, comparisons are made locally in the cylinder head in a short time as high cooling water temperatures reached, this is Cooling water volume in the cylinder head after the Inbe the first cooling water pump in the cooling water circuit is started is circulated and thereby contributes to faster heating bears than this with a full done from the start constant circulation of the entire cooling water volume would. The cooling water pump is expediently switched on if a specified temperature limit is exceeded in the cooling water component or in the engine. The transfer of the Heat stored in cooling water is advantageously carried out here an oil-water heat exchanger to the engine or transmission oil.

Vorteilhaft wird bei Erreichen eines höheren Temperatur- Grenzwertes, insbesondere bei Erreichen der Betriebstemperatur des Motor- bzw. Getriebeöls, das Kühlwasser über einen zu- und abschaltbaren Bypass geleitet, in welchem sich ein Kühler zur Ableitung überschüssiger Wärme im Kühlwasser befindet. Hier durch ist sichergestellt, dass der Motor thermisch in einem stationären Zustand betrieben werden kann.It is advantageous when a higher temperature Limit value, especially when the operating temperature is reached of the engine or transmission oil, the cooling water via a supply and switchable bypass directed in which a cooler for Excess heat is dissipated in the cooling water. here ensures that the motor is thermally integrated in one steady state can be operated.

Bei Erreichen eines weiteren Motor-Betriebsbereiches, welcher insbesondere durch eine höhere Motorlast gekennzeichnet ist, wird vorteilhaft die Hauptpumpe zugeschaltet und die Zusatzpum pe abgeschaltet, so dass sich die Pumpleistungen beider in Be trieb genommenen Kühlwasserpumpen addieren. Als Folge der er höhten Pumpleistung wird ein größerer Massenstrom im Kühlwas serkreislauf erzielt, was auch eine bessere Kühlleistung zur Folge hat.When another engine operating range is reached, which is characterized in particular by a higher engine load, the main pump and the additional pump are advantageously switched on pe switched off, so that the pump capacities of both in Be add taken cooling water pumps. As a result of it high pumping power becomes a larger mass flow in the cooling water circuit, which also results in better cooling performance Consequence.

Eine Zuschaltung der zweiten Kühlwasserpumpe kann sowohl im Kühlbetrieb, insbesondere während der Motorwarmlaufphase, als auch im Heizbetrieb durchgeführt werden. Im Heizbetrieb werden die Betriebsbereiche zweckmäßig in unterschiedliche Kühlwasser- Temperaturbereiche eingeteilt, wobei bei einer Überschreitung einer Grenztemperatur die zweite Pumpe zugeschaltet wird. Im Heizbetrieb kann es hierbei vorteilhaft sein, das gesamte umzu wälzende Kühlwasser in zwei Kreisläufen zu führen, von denen ein erster der Heizung des Fahrgastinnenraumes und der zweite der Kühlung des Kühlwassers zugeordnet ist.A connection of the second cooling water pump can both in Cooling mode, especially during the engine warm-up phase, as can also be carried out in heating mode. Be in heating mode the operating areas appropriately in different cooling water Temperature ranges divided into, if exceeded the second pump is switched on at a limit temperature. in the Heating operation, it can be advantageous to move the whole circulating cooling water in two circuits, one of which a first for heating the passenger compartment and the second the cooling of the cooling water is assigned.

Bei der ersten Pumpe, welche vorteilhaft sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb im unteren Last- und/oder Temperaturbe reich zugeschaltet wird, handelt es sich zweckmäßig um eine elektrisch angetriebene Pumpe, welche den Vorteil einer guten Steuerbarkeit aufweist und außerdem sich durch ein geringen Energieverbrauch auszeichnet. Die zweite, im höheren Last- und/oder Temperaturbereich zuzuschaltende Pumpe wird vorteil haft rein mechanisch angetrieben, insbesondere mittelbar oder unmittelbar über die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Um die Zuschaltbarkeit und Abschaltbarkeit dieser Pumpe zu ermögli chen, kann diese Pumpe ein- bzw. ausgekuppelt werden. Durch die Auskupplung der Pumpe im unteren Last- und/oder Temperaturbe reich kann mechanische Antriebsleistung und damit auch Treib stoff eingespart werden.With the first pump, which is advantageous both in cooling mode as well as in heating mode in the lower load and / or temperature range is richly connected, it is expedient to a electrically driven pump, which has the advantage of a good one Controllability and also by a small Distinguishes energy consumption. The second, in the higher load and / or the temperature range to be switched on is advantageous driven purely mechanically, especially indirectly or directly via the crankshaft of the internal combustion engine. To the This pump can be switched on and off This pump can be engaged or disengaged. Through the Disengagement of the pump in the lower load and / or temperature range mechanical drive power and thus also drive can be rich material saved.

Bei dem neuartigen Verfahren zur Regelung des Kühlwasserkreis laufes in einer Brennkraftmaschine ist vorgesehen, in Abhängig keit des aktuellen Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine ei ne unterschiedliche Anzahl an Pumpen für die Umwälzung des Kühlwassers zuzuschalten, wodurch ein bedarfsgerechter Einsatz an Pumpleistung, angepasst an den momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, erzielt wird. Das Verfahren umfasst insbesondere auch den Fall, dass in der ersten Phase unmittel bar nach einem Kaltstart sämtliche Pumpen des Kühlwasserkreis laufes außer Betrieb genommen sind.With the new method for regulating the cooling water circuit Running in an internal combustion engine is provided, depending speed of the current operating range of the internal combustion engine ne different number of pumps for the circulation of the Switching on the cooling water, which means that it is used as required on pump power, adapted to the current operating state the internal combustion engine is achieved. The process includes especially the case that in the first phase immediate bar after a cold start, all pumps in the cooling water circuit are currently out of operation.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu ent nehmen, in der ein Prinzipschaubild eines Kühlkreislaufes in einer Brennkraftmaschine dargestellt ist.Further advantages and practical designs are the others Entities, the description of the figures and the drawing ent take, in which a schematic diagram of a cooling circuit in an internal combustion engine is shown.

Der Kühlwasserkreislauf 1 für eine Brennkraftmaschine 2 umfasst einen Kühlkreis 3, in welchem das Kühlwasser abgekühlt wird, sowie einen Heizkreis 4, über den der Fahrgastinnenraum aufge heizt werden kann. Im Kühlkreis 3 sind ein Kühler 6, ein Öl- Wasser-Wärmetauscher 7 und eine mechanisch anzutreibende Kühl wasserpumpe 9 angeordnet. Über den Öl-Wasser-Wärmetauscher 7, der zweckmäßig über einen Thermostat regelbar ist, kann Wärme energie des Kühlwassers auf Motor- und/oder Getriebeöl des Fahrzeugs übertragen werden. Die mechanische Kühlwasserpumpe 9 wird mittelbar oder unmittelbar von der Kurbelwelle der Brenn kraftmaschine angetrieben, die Pumpe 9 kann bedarfsweise zu- und abgeschaltet werden. Im Heizkreis 4 befindet sich eine elektrische Zusatzpumpe 8, eine Drossel 10 sowie ein Heizungs- Wärmetauscher 11, über den der Fahrgastinnenraum zu beheizen ist.The cooling water circuit 1 for an internal combustion engine 2 comprises a cooling circuit 3 , in which the cooling water is cooled, and a heating circuit 4 , via which the passenger compartment can be heated up. In the cooling circuit 3 , a cooler 6 , an oil-water heat exchanger 7 and a mechanically driven cooling water pump 9 are arranged. About the oil-water heat exchanger 7 , which is conveniently controlled by a thermostat, heat energy of the cooling water can be transferred to engine and / or transmission oil of the vehicle. The mechanical cooling water pump 9 is driven directly or indirectly by the crankshaft of the internal combustion engine, the pump 9 can be switched on and off as required. In the heating circuit 4 there is an additional electric pump 8 , a throttle 10 and a heating heat exchanger 11 , via which the passenger compartment is to be heated.

Weiterhin ist ein als Drehschieber 5 ausgebildetes Schaltele ment im Kreuzungspunkt von Kühlkreis 3 und Heizkreis 4 angeord net. Über den Drehschieber 5 können die Kühlwassermassenströme durch den Kühlkreis 3 und/oder den Heizkreis 4 eingestellt wer den.Furthermore, a Schaltele formed as a rotary valve 5 element in the intersection of cooling circuit 3 and heating circuit 4 is net angeord. The cooling water mass flows through the cooling circuit 3 and / or the heating circuit 4 can be set via the rotary valve 5 .

Der Kühler 6 im Kühlkreis 3 befindet sich in einem Bypass, wel cher über eine entsprechende Einstellung des Drehschiebers 5 zu- und abgeschaltet werden kann. Bei Abschaltung dieses Bypass strömt das Kühlwasser durch einen Kühlkreislauf 12, der durch den Öl-Wasser-Wärmetauscher 7 und die Kühlwasserpumpe 9 gebil det ist. Gegebenenfalls kann auch der Öl-Wasser-Wärmetauscher 7 über einen Bypass 13 überbrückt werden.The cooler 6 in the cooling circuit 3 is in a bypass, which can be switched on and off via a corresponding setting of the rotary valve 5 . When this bypass is switched off, the cooling water flows through a cooling circuit 12 , which is formed by the oil-water heat exchanger 7 and the cooling water pump 9 . If necessary, the oil-water heat exchanger 7 can also be bridged via a bypass 13 .

Weiterhin ist ein Bypass 3a zwischen Zylinderkopf der Brenn kraftmaschine 2 und dem Drehschieber 5 vorgesehen, welcher sich parallel zur elektrischen Zusatzpumpe 8 erstreckt und über den gegebenenfalls die Zusatzpumpe 8 umgangen werden kann.Furthermore, a bypass 3 a is provided between the cylinder head of the internal combustion engine 2 and the rotary valve 5 , which extends parallel to the electric auxiliary pump 8 and via which the auxiliary pump 8 can be bypassed if necessary.

Die Komponenten des Kühlwasserkreislaufes 1 werden über ein nicht dargestelltes Steuergerät eingestellt. So ist es insbe sondere möglich, die Position des Drehschiebers 5, die Leis tungsaufnahme der elektrischen Zusatzpumpe 8 sowie den Schalt zustand der mechanischen Kühlwasserpumpe 9 zu beeinflussen. Ge gebenenfalls kann auch der Zustand der Drossel 10 eingestellt werden.The components of the cooling water circuit 1 are set via a control unit, not shown. So it is in particular special possible to influence the position of the rotary valve 5 , the power consumption of the electrical auxiliary pump 8 and the switching state of the mechanical cooling water pump 9 . If necessary, the state of the throttle 10 can also be set.

Im Kühlbetrieb arbeitet die Vorrichtung wie folgt:
Nach einem Kaltstart werden während der Motorwarmlaufphase ver schiedene Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine durchlaufen, während denen der Drehschieber 5 und die Pumpen 8 und 9 ver schiedene Schaltzustände bzw. Betriebszustände einnehmen.In cooling mode, the device works as follows:
After a cold start, various operating areas of the internal combustion engine are run through during the engine warm-up phase, during which the rotary valve 5 and the pumps 8 and 9 assume different switching states or operating states.

Unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 2 bleiben beide Pumpen 8 und 9 solange außer Betrieb, bis das Mo torkühlmittel und/oder das Bauteil einen Temperatur-Grenzwert überschreitet. Unterhalb dieses Temperatur-Grenzwertes findet keine Umwälzung des Kühlwassers statt, wodurch das stehende, sich im Motorblock bzw. im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine 2 befindende Kühlwasser durch die thermische Energie der Brenn kraftmaschine schnell aufgewärmt wird. Immediately after startup of the internal combustion engine 2 , both pumps 8 and 9 remain out of operation until the engine coolant and / or the component exceeds a temperature limit. Below this temperature limit there is no circulation of the cooling water, so that the standing cooling water located in the engine block or in the cylinder head of the internal combustion engine 2 is quickly warmed up by the thermal energy of the internal combustion engine.

Überschreitet die Kühlwassertemperatur und/oder eine Bauteil temperatur im Motor den zugeordneten ersten Temperatur- Grenzwert, so wird zunächst die elektrische Zusatzpumpe 8 in Betrieb genommen und der Drehschieber 5 in eine Position ver stellt, in der lediglich eine durchgehende Verbindung zwischen dem die elektrische Zusatzpumpe 8 enthaltenden Leitungsab schnitt und dem Öl-Wasser-Wärmetauscher 7 hergestellt ist. Die Umwälzung des Kühlwassers über den Wärmetauscher 7 unter Umge hung des im Bypass angeordneten Kühlers 6 bewirkt eine schnel lere Aufheizung des Motoröls bzw. des Getriebeöls und damit ei ne Verringerung der Reibungsverluste von Motor und Getriebe. Da in dieser Phase die mechanische Kühlwasserpumpe 9 noch nicht in Betrieb genommen ist, kann zudem mechanische Antriebsleistung und folglich auch Kraftstoff eingespart werden.If the cooling water temperature and / or a component temperature in the engine exceeds the assigned first temperature limit value, the electric auxiliary pump 8 is first put into operation and the rotary slide valve 5 moves into a position in which only a continuous connection between which the electric auxiliary pump 8 containing Linienab section and the oil-water heat exchanger 7 is made. The circulation of the cooling water via the heat exchanger 7 by reversing the cooler 6 arranged in the bypass causes a faster heating of the engine oil or the transmission oil and thus a reduction in the frictional losses of the engine and transmission. Since the mechanical cooling water pump 9 has not yet been put into operation in this phase, mechanical drive power and consequently also fuel can be saved.

Bei Erreichung eines zweiten, höheren Temperatur-Grenzwertes, welcher insbesondere mit der Betriebstemperatur des Motoröls bzw. des Getriebeöls übereinstimmt, wird der Drehschieber 5 in eine den Leitungsabschnitt mit der elektrischen Zusatzpumpe 8 mit dem Kühler 6 verbindende Position verstellt. Der Bypass mit dem Kühler 6 ist in dieser Phase zugeschaltet, die überschüssi ge Wärme im Kühlwasser wird hauptsächlich über den leistungsfä higen Kühler 6 abgeleitet.When a second, higher temperature limit value is reached, which corresponds in particular to the operating temperature of the engine oil or the transmission oil, the rotary slide valve 5 is moved into a position connecting the line section with the auxiliary electric pump 8 and the cooler 6 . The bypass with the cooler 6 is switched on in this phase, the excess heat in the cooling water is mainly derived via the powerful cooler 6 .

Bei zunehmender Motorlast können Betriebszustände auftreten, in denen die Förderleistung der elektrischen Zusatzpumpe 8 nicht mehr ausreicht, ein stationäres Temperaturniveau im Kühlwasser kreislauf aufrecht zu erhalten. In diesen Betriebsbereichen wird die mechanische Kühlwasserpumpe 9 zugeschaltet, die zweck mäßig mit einer höheren Pumpleistung ausgelegt ist als die elektrische Zusatzpumpe 8. In dieser Phase werden zweckmäßig beide Pumpen gleichzeitig betrieben; es kann gegebenenfalls aber auch zweckmäßig sein, lediglich die Pumpe mit höherer Pump leistung zu betreiben und die Pumpe mit geringerer Pumpleistung abzuschalten bzw. weitere Zwischenphasen vorzusehen, in denen zunächst nur die Pumpe mit höherer Leistung betrieben wird und anschließend beide Pumpen gemeinsam in Betrieb genommen werden. Es kann auch vorteilhaft sein, nur eine oder auch mehrere Pum pen mit variabel einstellbarer Pumpleistung vorzusehen.With increasing engine load, operating conditions can occur in which the delivery capacity of the electric auxiliary pump 8 is no longer sufficient to maintain a steady-state temperature level in the cooling water circuit. In these operating areas, the mechanical cooling water pump 9 is switched on, which is expediently designed with a higher pump output than the electrical auxiliary pump 8 . In this phase, both pumps are expediently operated at the same time; However, it may also be expedient to only operate the pump with a higher pump output and to switch off the pump with a lower pump output or to provide further intermediate phases in which initially only the pump is operated with a higher output and then both pumps are put into operation together , It can also be advantageous to provide only one or more pumps with variably adjustable pump output.

Im Heizbetrieb wird die Vorrichtung wie folgt betrieben:
Unterhalb einer Kühlwasser-Grenztemperatur wird zunächst nur die elektrische Zusatzpumpe 8 in Betrieb genommen und der Dreh schieber 5 in eine Position verstellt, in der der Kühlkreis 3 blockiert ist und lediglich der Heizkreis 4 vom Kühlwasser durchströmt werden kann. In dieser Ausführung wird zweckmäßig über die elektrische Zusatzpumpe 8 nur Kühlwasser aus dem Zy linderkopf der Brennkraftmaschine umgewälzt, in welchem das Kühlwasser in kurzer Zeit auf eine höhere Temperatur erwärmt werden kann. In dieser Phase wird das Kurbelgehäuse der Brenn kraftmaschine zweckmäßig zunächst nicht mit Kühlwasser durch strömt. Nach Erreichen der festgelegten Kühlwasser- und/oder Bauteil-Grenztemperatur im Heizbetrieb muss die mechanische Pumpe nicht unbedingt zugeschaltet werden; vielmehr kann auch die elektrische Zusatzpumpe die Kühlung des Motors übernehmen. Erst nach erneutem Erreichen der kritischen Temperatur muss die Hauptpumpe zugeschaltet werden.In heating mode, the device is operated as follows:
Below a cooling water limit temperature, only the electric auxiliary pump 8 is initially put into operation and the rotary slide 5 is adjusted to a position in which the cooling circuit 3 is blocked and only the heating circuit 4 can be flowed through by the cooling water. In this embodiment, only cooling water is expediently circulated via the electric auxiliary pump 8 from the cylinder head of the internal combustion engine, in which the cooling water can be heated to a higher temperature in a short time. In this phase, the crankcase of the internal combustion engine is expediently not initially flowed through with cooling water. After reaching the specified cooling water and / or component temperature limit in heating mode, the mechanical pump does not necessarily have to be switched on; rather, the auxiliary electric pump can also cool the motor. The main pump must only be switched on after the critical temperature has been reached again.

Andererseits kann nach Erreichen der festgelegten Kühlwasser- und/oder Bauteil-Grenztemperatur auch im Heizbetrieb die mecha nische Kühlwasserpumpe 9 zugeschaltet werden, wobei der Dreh schieber 5 in eine Position verstellt wird, in der ein Teil strom des Kühlwassers über den Leitungsabschnitt bzw. Bypass 3a im Kühlkreis 12 umgewälzt wird, wobei in Abhängigkeit des aktu ellen Betriebszustandes das Kühlwasser entweder unmittelbar dem Wärmetauscher 7 zugeführt oder über den Bypass mit dem Kühler 6 geleitet wird. Während des Heizbetriebes kann das Kühlwasser sowohl durch den Kühlkreislauf 3 als auch durch den Heizkreis 4 geleitet werden.On the other hand, after reaching the specified cooling water and / or component limit temperature, the mechanical cooling water pump 9 can also be switched on in heating mode, the rotary valve 5 being adjusted into a position in which a part of the cooling water flow via the line section or bypass 3 a is circulated in the cooling circuit 12 , the cooling water either being supplied directly to the heat exchanger 7 or being passed via the bypass to the cooler 6 , depending on the current operating state. During the heating operation, the cooling water can be passed through the cooling circuit 3 as well as through the heating circuit 4 .

Claims

1. Device for regulating the cooling water circuit ( 1 ) in an internal combustion engine ( 2 ), with a pump unit which strikes the cooling water, a cooling circuit ( 3 ) with a cooler ( 6 ), a switching element for adjusting the cooling water flow through the cooling circuit ( 3 ) and A control unit for the operational and condition-dependent setting of the components of the device, characterized in that the pump unit comprises two pumps ( 8 , 9 ) which can be operated independently of one another, a first pump ( 8 ) being switchable in a first operating range of the internal combustion engine ( 2 ) and the second pump ( 9 ) can be activated in a second operating range of the internal combustion engine ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that in addition to the cooling circuit ( 3 ), a heating circuit ( 4 ) with a heating heat exchanger ( 11 ) is provided and the proportion of the cooling circuit ( 3 ) and / or the heating circuit ( 4 ) flowing cooling water is adjustable via the switching element.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized, that in the cooling mode of the engine, the operating areas as ver different engine load ranges below and above one limit load are marked.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the cooling mode, depending on the coolant temperature in a lower temperature range, both pumps ( 8 , 9 ) are initially taken out of operation and when a limit temperature is exceeded, the first pump ( 8 ) Is put into operation.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooler ( 6 ) in the cooling circuit ( 1 ) lies in a switchable by and bypass and the cooling water is passed above a limit temperature through the cooler ( 6 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the heating mode of the engine, the operating areas are marked as different cooling water temperature ranges below and above a predetermined temperature limit and the first pump ( 8 ) in the lower cooling water temperature range and the second Pump ( 9 ) in the upper cooling water temperature range can be switched.

7. The device according to claim 6, characterized in that in the heating mode, the switching element is switched in the upper cooling water temperature range in such a way that at least part of the cooling water is passed through the cooling circuit ( 4 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a pump ( 8 ) as electrically driven and a pump ( 9 ) is mechanically drivable via the crankshaft, the mechanical drivable pump ( 9 ) engaging and disengaging bar is trained.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first pump ( 8 ) and the second pump ( 9 ) have a different pump power.

10. A method for controlling the cooling water circuit ( 1 ) in egg ner internal combustion engine ( 2 ), in particular method for operating the device according to one of claims 1 to 9, wherein depending on the current operating range of the internal combustion engine ( 2 ) a different number of pumps ( 8 , 9 ) is switched on to circulate the cooling water.

11. The method according to claim 10, characterized in that a first pump ( 8 ) is connected in the lower load and / or temperature range and a second pump ( 9 ) in the upper load and / or temperature range.