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DE112016005876T5 - Cooling device for an internal combustion engine of a vehicle - Google Patents

Cooling device for an internal combustion engine of a vehicle Download PDF

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DE112016005876T5
DE112016005876T5 DE112016005876.4T DE112016005876T DE112016005876T5 DE 112016005876 T5 DE112016005876 T5 DE 112016005876T5 DE 112016005876 T DE112016005876 T DE 112016005876T DE 112016005876 T5 DE112016005876 T5 DE 112016005876T5
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DE
Germany
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cooling
heat exchange
exchange device
exhaust manifold
temperature
Prior art date
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Application number
DE112016005876.4T
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German (de)
Inventor
Alexander Desmond
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jaguar Land Rover Ltd
Original Assignee
Jaguar Land Rover Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Jaguar Land Rover Ltd filed Critical Jaguar Land Rover Ltd
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung (1) für einen Verbrennungsmotor (2). Der Verbrennungsmotor (2) weist einen Abgaskrümmer (7) auf. Ein erster Kühlkreislauf (10), der eine Abgaskrümmer-Kühlleitung (12) beinhaltet, ist zum Kühlen des Abgaskrümmers (7) bereitgestellt. Ein zweiter Kühlkreislauf (11), der eine Motorkühlleitung (17) beinhaltet, ist zum Kühlen des Zylinderkopfes und Motors (4) bereitgestellt. Eine erste Wärmetauschvorrichtung (16) ist zum Abgeben von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf (10) bereitgestellt; und eine zweite Wärmetauschvorrichtung (20) ist zum Abgeben von Wärme aus den zweiten Kühlkreisläufen (11) bereitgestellt. Eine dritte Wärmetauschvorrichtung (21) ist zum Übertragen von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf (10) an den zweiten Kühlkreislauf (11) bereitgestellt. Alternativ kann ein Kreislaufverbindungsmittel zum selektiven Verbinden des ersten Kühlkreislaufs (10) mit dem zweiten Kühlkreislauf (11) bereitgestellt sein. Die Kühlvorrichtung (1) kann in einem Fahrzeug (3) bereitgestellt sein.

Figure DE112016005876T5_0000
The present disclosure relates to a cooling device (1) for an internal combustion engine (2). The internal combustion engine (2) has an exhaust manifold (7). A first refrigeration cycle (10) including an exhaust manifold cooling line (12) is provided for cooling the exhaust manifold (7). A second cooling circuit (11) including an engine cooling duct (17) is provided for cooling the cylinder head and engine (4). A first heat exchange device (16) is provided for discharging heat from the first cooling circuit (10); and a second heat exchange device (20) is provided for discharging heat from the second cooling circuits (11). A third heat exchange device (21) is provided for transferring heat from the first cooling circuit (10) to the second cooling circuit (11). Alternatively, a circuit connection means for selectively connecting the first cooling circuit (10) to the second cooling circuit (11) may be provided. The cooling device (1) can be provided in a vehicle (3).
Figure DE112016005876T5_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich, insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, ein Steuergerät und ein Fahrzeug.The present disclosure relates to a cooling device. The present disclosure relates particularly, but not exclusively, to a cooling device for an internal combustion engine, a controller, and a vehicle.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Ein herkömmlicher Verbrennungsmotor ist mit einem Abgassystem zum Ausstoßen von Abgasen verbunden. Ein Abgaskrümmer verbindet die Brennkammern des Verbrennungsmotors mit dem Abgassystem. In das Abgassystem abgegebene Wärme ist häufig keine nützliche Energie. Aufgrund erhöhter Anforderungen, effizientere Fahrzeuge zu entwickeln, suchen Automobilhersteller nach Wegen, diese Energie zu nutzen. Dies hat dazu geführt, dass die Automobilindustrie in einen Zylinderkopf integrierte Abgaskrümmer (IEM) umgesetzt hat. Die IEM können wassergekühlt sein und im Einsatz die Abgase kühlen. Die aus den Abgasen aufgenommene Wärmeenergie kann dazu genutzt werden, den Motor aufzuwärmen. Das Kühlen der Abgase kann auch Turbolader in Verbrennungsmotoren schützen, bei denen die Abgastemperaturen so hoch sind, dass sie die Betriebsgrenzen von herkömmlicheren Materialien überschreiten, was zur Verwendung von kostengünstigeren Materialien in manchen Anwendungen führen kann. Die IEM können die Voraussetzung für die Anreicherung der Verbrennung zwecks Wärmeschutz entbehrlich machen. In bestimmten Ausführungsformen können diese Vorteile zu einer 0,5-2 %igen Reduktion der CO2-Emissionen über den Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) führen. Teilweise aufgrund einer um bis 20 % schnelleren Motorerwärmung mit einem wassergekühlten Auspuff im Vergleich zu einem luftgekühlten Auspuff. Es können bis zu 15 % Reduktion des bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs (BSFC) bei extremen Betriebspunkten erzielt werden, indem ein Übertanken zum Schutz der Bauteile vermieden wird. IEM senken typischerweise die Motorkosten durch Entfernung von Bauteilen und reduzieren die Oberfläche vor dem Turbolader/Katalysator, wodurch dazu beigetragen wird, die Anspringzeit des Katalysators (d. h. die Zeit, die der Katalysator benötigt, um Betriebstemperatur zu erreichen) zu verbessern.A conventional internal combustion engine is connected to an exhaust system for discharging exhaust gases. An exhaust manifold connects the combustion chambers of the internal combustion engine with the exhaust system. Heat released into the exhaust system is often not useful energy. Due to increased demands to develop more efficient vehicles, automobile manufacturers are looking for ways to use this energy. As a result, the automotive industry has converted to a cylinder head integrated exhaust manifold (IEM). The IEMs can be water cooled and cool the exhaust gases in use. The heat energy absorbed from the exhaust gases can be used to warm up the engine. Cooling the exhaust gases may also protect turbochargers in internal combustion engines where exhaust gas temperatures are so high that they exceed the operating limits of more conventional materials, which may lead to the use of lower cost materials in some applications. The IEMs may eliminate the preconditions for enriching combustion for thermal protection. In certain embodiments, these benefits may result in a 0.5-2% reduction in CO2 emissions via the New European Driving Cycle (NEDC). Partly due to up to 20% faster engine warming with a water cooled exhaust compared to an air cooled exhaust. Up to 15% reduction in brake specific fuel consumption (BSFC) can be achieved at extreme operating points by avoiding over-charging to protect components. IEMs typically lower engine costs by removing components and reducing the surface area in front of the turbocharger / catalyst, thereby helping to improve the onset time of the catalyst (i.e., the time it takes for the catalyst to reach operating temperature).

Dem zunehmenden Marktdruck nach leistungsstärkeren und effizienteren Motoren wird durch die Herstellung von Motoren mit höherer spezifischer Leistung begegnet. Diese Motoren erfordern hohe Ladedrücke, um Leistung und Drehmoment zu liefern, während sie gleichzeitig einen besseren Kraftstoffverbrauch durch Downsizing (Verkleinerung) erreichen. Diese stark aufgeladenen Motoren geben häufig zu viel Wärme in das Abgassystem ab, sodass es nicht möglich wäre, den Zylinderkopf zu kühlen oder ausreichend Kühlfläche für den Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher vorzusehen. Daher entfernen hochspezifische Leistungsmotoren häufig den IEM zu Lasten des Kraftstoffverbrauchs.The increasing market pressure for more powerful and efficient engines is met by the production of higher specific power engines. These engines require high boost pressures to deliver power and torque while at the same time achieving better fuel economy through downsizing. These supercharged engines often emit too much heat into the exhaust system, so it would not be possible to cool the cylinder head or provide sufficient cooling area for the liquid / air heat exchanger. Therefore, highly specific power engines often remove the IEM at the expense of fuel consumption.

Die gegenwärtige IEM-Kühlung ist häufig durch die Flüssigkeitstemperatur oder die Fähigkeit des Fahrzeugs, Wärme an die Atmosphäre abzugeben, begrenzt. Als direkte Folge hiervon werden eine Wanddicke, die größer als optimal sein kann, und/oder Fließwege und/oder eine Oberflächenexposition ausgewählt, um die Wärmeabgabe zu begrenzen. Wenn die Temperaturgrenzen der Flüssigkeit erhöht werden, erlaubt dies eine reduzierte Wanddicke, somit eine größere Wärmeabgabe und einen leichteren IEM aufgrund von Materialreduktion.Current IEM cooling is often limited by the fluid temperature or the ability of the vehicle to deliver heat to the atmosphere. As a direct consequence, a wall thickness that may be greater than optimal and / or flow paths and / or surface exposure are selected to limit heat dissipation. As the temperature limits of the fluid are increased, this allows for reduced wall thickness, thus greater heat output and lighter IEM due to material reduction.

Vor diesem Hintergrund wurde die vorliegende Erfindung konzipiert. Zumindest in bestimmten Ausführungsformen überwindet oder verbessert die vorliegende Erfindung zumindest einige der mit Anordnungen nach dem Stand der Technik einhergehenden Probleme oder Einschränkungen.Against this background, the present invention was conceived. At least in certain embodiments, the present invention overcomes or ameliorates at least some of the problems or limitations associated with prior art arrangements.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Kühlvorrichtung, umfassend einen ersten und zweiten Kühlkreislauf, auf ein Fahrzeug, umfassend eine Kühlvorrichtung, und auf ein Steuergerät zum Steuern des Betriebs einer Kühlvorrichtung, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.Aspects of the present invention relate to a cooling device comprising first and second cooling circuits, to a vehicle including a cooling device, and to a control device for controlling the operation of a cooling device as claimed in the appended claims.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Abgaskrümmer bereitgestellt, wobei die Kühlvorrichtung Folgendes umfasst:

  • einen ersten Kühlkreislauf, umfassend eine Abgaskrümmer-Kühlleitung zum Kühlen des Abgaskrümmers;
  • eine erste Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf;
  • einen zweiten Kühlkreislauf, umfassend eine Motorkühlleitung zum Kühlen des Verbrennungsmotors;
  • eine zweite Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem zweiten Kühlkreislauf;
  • eine dritte Wärmetauschvorrichtung zum Übertragen von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf an den zweiten Kühlkreislauf. Im Einsatz dient die dritte Wärmetauschvorrichtung zum Übertragen von Wärmeenergie aus dem ersten Kühlkreislauf an den zweiten Kühlkreislauf. Zumindest in bestimmten Ausführungsformen ermöglicht das Übertragen von Wärmeenergie aus dem ersten Kühlkreislauf an den zweiten Kühlkreislauf, dass der erste Kühlkreislauf in einem breiteren Bereich von Betriebsbedingungen arbeiten kann.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cooling device for an internal combustion engine having an exhaust manifold, the cooling device comprising:
  • a first refrigeration cycle including an exhaust manifold cooling line for cooling the exhaust manifold;
  • a first heat exchange device for discharging heat from the first cooling circuit;
  • a second refrigeration cycle including an engine cooling line for cooling the internal combustion engine;
  • a second heat exchange device for discharging heat from the second cooling circuit;
  • a third heat exchange device for transferring heat from the first cooling circuit to the second cooling circuit. In use, the third heat exchange device is for transferring heat energy from the first cooling circuit to the second cooling circuit. At least in certain embodiments allowing the transfer of heat energy from the first refrigeration cycle to the second refrigeration cycle enables the first refrigeration cycle to operate in a wider range of operating conditions.

Die Motorkühlleitung kann einen Wassermantel umfassen. Der Wassermantel kann beispielsweise in einen Zylinderkopf eingebaut sein. Die Motorkühlleitung kann beispielsweise eine Zylinderkopfkühlleitung umfassen.The engine cooling duct may comprise a water jacket. The water jacket can be installed, for example, in a cylinder head. The engine cooling duct may comprise, for example, a cylinder head cooling duct.

Der erste und zweite Kühlkreislauf in der Kühlvorrichtung sind geteilt und können eine Hoch- und Niedertemperaturkühlung bereitstellen. Die Motorkühlleitung kann ein flüssiges Niedertemperatur-Kühlmittel wie ein Kühlmittel auf Wasserbasis bei einer Betriebstemperatur von beispielsweise etwa 110 °C bei 1,1 bar transportieren. Die Abgaskrümmer-Kühlleitung kann ein flüssiges Hochtemperatur-Kühlmittel, das zum Beispiel einen höheren Temperatursiedepunkt aufweist, beispielsweise bei einer Betriebstemperatur von bis zu etwa 160 °C, transportieren. Die höhere Betriebstemperatur des ersten Kühlkreislaufs kann einen schnelleren Wärmeaustausch und/einen größeren Wärmestrom bereitstellen, wodurch eine erste Wärmetauschvorrichtung mit kleinerer Kapazität ermöglicht wird. Dies kann eine verbesserte Steuerung bereitstellen, sodass der erste Kühlkreislauf nur bei Bedarf selektiv aktiviert werden kann. Das Fluid mit höherer Temperatur kann genutzt werden, um den zweiten Kühlkreislauf zu erwärmen, zum Beispiel beim Starten oder nach Erreichen des ersten Anspringens des Katalysators. Die Abgabe der Abgaswärme in den zweiten Kühlkreislauf kann selektiv gesteuert werden, zum Beispiel, um die Wärmeabgabe bei Betrieb bei höheren Motorlasten zu reduzieren.The first and second cooling circuits in the cooling device are split and can provide high and low temperature cooling. The engine cooling duct may transport a liquid low temperature coolant such as a water based coolant at an operating temperature of, for example, about 110 ° C at 1.1 bar. The exhaust manifold cooling line may carry a high temperature liquid coolant having, for example, a higher temperature boiling point, for example at an operating temperature of up to about 160 ° C. The higher operating temperature of the first refrigeration cycle may provide faster heat exchange and / or greater heat flow, thereby enabling a first, smaller capacity heat exchange device. This may provide improved control so that the first cooling circuit can be selectively activated only when needed. The higher temperature fluid may be utilized to heat the second refrigeration cycle, for example at start up or after the first light-off of the catalyst. The output of exhaust heat into the second refrigeration cycle may be selectively controlled, for example, to reduce heat output when operating at higher engine loads.

Zumindest in bestimmten Ausführungsformen können eine oder mehrere der ersten, zweiten und dritten Wärmetauschvorrichtungen gesteuert werden, um die Wärmeabgabe aus dem Verbrennungsmotor zu erhöhen. Zum Beispiel kann die dritte Wärmetauschvorrichtung umgangen werden, wenn der Verbrennungsmotor in hohem Lastzustand arbeitet. Die Übertragung von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf an den zweiten Kühlkreislauf kann in hohem Lastzustand reduziert werden. Die Übertragung von Wärme aus dem Abgaskrümmer an den Verbrennungsmotor kann in dem hohen Lastzustand reduziert werden.At least in certain embodiments, one or more of the first, second, and third heat exchange devices may be controlled to increase heat output from the internal combustion engine. For example, the third heat exchange device may be bypassed when the engine is operating in a high load condition. The transfer of heat from the first cooling circuit to the second cooling circuit can be reduced in a high load state. The transfer of heat from the exhaust manifold to the engine can be reduced in the high load condition.

Das Kühlsystem kann eine erste Ventileinrichtung zum Verbinden der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung oder mit der dritten Wärmetauschvorrichtung umfassen. Bei Verbindung mit der ersten Wärmetauschvorrichtung kann die dritte Wärmetauschvorrichtung umgangen werden. Umgekehrt kann bei Verbindung mit der dritten Wärmetauschvorrichtung die erste Wärmetauschvorrichtung umgangen werden.The cooling system may include first valve means for connecting the exhaust manifold cooling line to either the first heat exchange device or the third heat exchange device. When connected to the first heat exchange device, the third heat exchange device can be bypassed. Conversely, when connected to the third heat exchange device, the first heat exchange device can be bypassed.

Die erste Ventileinrichtung kann Ventile umfassen, die betriebsfähig sind, um die Abgaskrümmer-Kühlleitung mit der ersten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden; oder um die Abgaskrümmer-Kühlleitung mit der dritten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden. Die erste Ventileinrichtung kann ein erstes und zweites Ventil umfassen. Das erste Ventil kann ein erstes Dreiwegeventil zum Verbinden eines Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung oder mit dem Einlass der Motorkühlleitung sein. Das zweite Ventil kann ein zweites Dreiwegeventil zum Verbinden entweder der ersten Wärmetauschvorrichtung oder der dritten Wärmetauschvorrichtung mit einem Einlass der Abgaskrümmer-Kühlleitung sein.The first valve means may include valves operable to connect the exhaust manifold cooling line to the first heat exchange device; or to connect the exhaust manifold cooling line with the third heat exchange device. The first valve device may comprise a first and a second valve. The first valve may be a first three-way valve for connecting an exhaust manifold cooling passage outlet to either the first heat exchange device or to the engine cooling passage inlet. The second valve may be a second three-way valve for connecting either the first heat exchange device or the third heat exchange device to an inlet of the exhaust manifold cooling line.

Die zweite Wärmetauschvorrichtung und die dritte Wärmetauschvorrichtung können in Reihe angeordnet sein.The second heat exchange device and the third heat exchange device may be arranged in series.

Die Kühlvorrichtung kann eine zweite Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden der Motorkühlleitung mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung umfassen. Die zweite Ventileinrichtung kann betriebsfähig sein, um die Motorkühlleitung mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden oder um die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen. Die zweite Wärmetauschvorrichtung kann in Reihe mit der dritten Wärmetauschvorrichtung angeordnet sein. Die dritte Wärmetauschvorrichtung kann mit der Motorkühlleitung verbunden bleiben.The cooling device may include a second valve device for selectively connecting the engine cooling pipe to the second heat exchange device. The second valve device may be operable to connect the engine cooling line to the second heat exchange device or to bypass the second heat exchange device. The second heat exchange device may be arranged in series with the third heat exchange device. The third heat exchange device may remain connected to the engine cooling pipe.

Die zweite Ventileinrichtung kann ein drittes Dreiwegeventil zum Verbinden eines Auslasses der Motorkühlleitung entweder mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung oder mit einer Bypass-Leitung umfassen, um die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen; und ein viertes Dreiwegeventil zum Verbinden entweder der zweiten Wärmetauschvorrichtung oder der Bypass-Leitung mit einem Einlass der Motorkühlleitung.The second valve means may include a third three-way valve for connecting an outlet of the engine cooling passage to either the second heat exchange device or to a bypass passage to bypass the second heat exchange device; and a fourth three-way valve for connecting either the second heat exchange device or the bypass passage to an inlet of the engine cooling passage.

In dem ersten Kühlkreislauf kann eine erste Kühlflüssigkeit bereitgestellt sein; und in dem zweiten Kühlkreislauf kann eine zweite Kühlflüssigkeit bereitgestellt sein, wobei die erste und zweite Kühlflüssigkeit voneinander getrennt sein können. Somit können sich die erste und zweite Kühlflüssigkeit nicht vermischen. Die erste und zweite Kühlflüssigkeit können beide gleich oder verschieden voneinander sein. Die erste und zweite Kühlflüssigkeit können für unterschiedliche Betriebstemperaturen ausgelegt sein. Die erste Kühlflüssigkeit kann eine höhere Betriebstemperatur aufweisen als die zweite Kühlflüssigkeit.In the first cooling circuit, a first cooling liquid may be provided; and in the second cooling circuit, a second cooling liquid may be provided, wherein the first and second cooling liquids may be separated from each other. Thus, the first and second cooling liquids can not mix. The first and second cooling liquids may both be the same or different from each other. The first and second cooling liquids can be designed for different operating temperatures. The first cooling liquid may have a higher operating temperature than the second cooling liquid.

Der erste Kühlkreislauf kann ein Hochtemperatur-Kühlkreislauf sein. Der zweite Kühlkreislauf kann ein Kühlkreislauf mit vergleichsweise niedrigerer Temperatur als der erste Kühlkreislauf sein. The first refrigeration cycle may be a high temperature refrigeration cycle. The second cooling circuit may be a cooling circuit with a comparatively lower temperature than the first cooling circuit.

Die erste Wärmetauschvorrichtung kann eine Hochtemperatur-Wärmetauschvorrichtung umfassen. Die erste Wärmetauschvorrichtung kann einen ersten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher umfassen.The first heat exchange device may include a high-temperature heat exchange device. The first heat exchange device may include a first liquid / air heat exchanger.

Die zweite Wärmetauschvorrichtung kann Niedertemperatur-Wärmetauschvorrichtungen umfassen. Die zweite Wärmetauschvorrichtung kann einen zweiten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher umfassen.The second heat exchange device may include low-temperature heat exchange devices. The second heat exchange device may comprise a second liquid / air heat exchanger.

Die Kühlvorrichtung kann einen in Reihe oder parallel zu der ersten Wärmetauschvorrichtung und/oder der zweiten Wärmetauschvorrichtung angeordneten thermoelektrischen Generator (TEG) umfassen.The cooling device may comprise a thermoelectric generator (TEG) arranged in series or parallel to the first heat exchange device and / or the second heat exchange device.

Die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung kann ein Heizsystem für Insassen umfassen. Das Heizsystem für Insassen kann einen Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher zum Erwärmen der Luft im Fahrgastraum umfassen. The first heat exchange device and / or the second heat exchange device may include an occupant heating system. The occupant heating system may include a liquid / air heat exchanger for heating the air in the passenger compartment.

Der Verbrennungsmotor kann einen Zylinderkopf umfassen. Der Abgaskrümmer kann einstückig mit dem Zylinderkopf ausgebildet sein. In alternativen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer ein an den Zylinderkopf montiertes separates Bauteil sein.The internal combustion engine may include a cylinder head. The exhaust manifold may be formed integrally with the cylinder head. In alternative embodiments, the exhaust manifold may be a separate component mounted to the cylinder head.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuergerät für die hierin beschriebene Kühlvorrichtung bereitgestellt. Das Steuergerät kann mindestens einen Prozessor umfassen. Der mindestens eine Prozessor kann konfiguriert sein, um den Betrieb der Kühlvorrichtung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des flüssigen Kühlmittels in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf zu steuern. Das Steuergerät kann zum Beispiel ein erstes und zweites Temperatursignal von einem ersten und zweiten Temperatursensor empfangen, die mit dem ersten und zweiten Kühlkreislauf verbunden sind. Temperaturober- und -untergrenzen des ersten Kühlkreislaufs können in Bezug auf den ersten Kühlkreislauf vordefiniert sein. Temperaturober- und -untergrenzen des zweiten Kühlkreislaufs können in Bezug auf den zweiten Kühlkreislauf vordefiniert sein.According to another aspect of the present invention, there is provided a controller for the cooling device described herein. The controller may include at least one processor. The at least one processor may be configured to control the operation of the cooling device in response to the measured temperature of the liquid coolant in the first and second cooling circuits. For example, the controller may receive first and second temperature signals from first and second temperature sensors connected to the first and second cooling circuits. Upper and lower temperature limits of the first refrigeration cycle may be predefined with respect to the first refrigeration cycle. Upper and lower temperature limits of the second refrigeration cycle may be predefined with respect to the second refrigeration cycle.

Der mindestens eine Prozessor kann konfiguriert sein, um die Kühlvorrichtung zu steuern, um die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen, wenn eine Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt. Dies kann einem Aufwärmvorgang für den Verbrennungsmotor entsprechen. Wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten niedrigeren Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um die erste Wärmetauschvorrichtung mit der Abgaskrümmer-Kühlleitung zu verbinden; und/oder um die zweite Wärmetauschvorrichtung mit der Motorkühlleitung zu verbinden. Wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um die erste Ventileinrichtung zu betätigen, um die Abgaskrümmer-Kühlleitung und die Motorkühlleitung mit der dritten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden. Wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um die zweite Ventileinrichtung zu betätigen, um die dritte Wärmetauschvorrichtung zu umgehen. Wenn die Temperatur des ersten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um die erste Ventileinrichtung und/oder die zweite Ventileinrichtung zu betätigen, um die dritte Wärmetauschvorrichtung zu umgehen. Wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um die zweite Ventileinrichtung zu betätigen, um die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen.The at least one processor may be configured to control the cooling device to bypass the first heat exchange device and / or the second heat exchange device when a temperature of the second cooling circuit is below the predefined lower temperature limit of the second cooling cycle. This may correspond to a warm-up operation for the internal combustion engine. When the temperature of the second refrigeration cycle is above the predefined lower temperature of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to connect the first heat exchange device to the exhaust manifold cooling line; and / or to connect the second heat exchange device with the engine cooling line. When the temperature of the second refrigeration cycle is below the predefined lower temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to actuate the first valve device to connect the exhaust manifold cooling line and the engine cooling line to the third heat exchange device. When the temperature of the second refrigeration cycle is above the predefined lower temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to actuate the second valve device to bypass the third heat exchange device. When the temperature of the first refrigeration cycle is above the predefined upper temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to actuate the first valve device and / or the second valve device to bypass the third heat exchange device. When the temperature of the second refrigeration cycle is above the predefined upper temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to actuate the second valve device to bypass the second heat exchange device.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Abgaskrümmer bereitgestellt;
ein erster Kühlkreislauf, umfassend eine Abgaskrümmer-Kühlleitung zum Kühlen des Abgaskrümmers;
eine erste Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf;
ein zweiter Kühlkreislauf, umfassend eine Motorkühlleitung zum Kühlen des Verbrennungsmotors;
eine zweite Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem zweiten Kühlkreislauf; und
ein Kreislaufverbindungsmittel zum selektiven Verbinden des ersten Kühlkreislaufs mit dem zweiten Kühlkreislauf.
According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling apparatus for an internal combustion engine having an exhaust manifold;
a first refrigeration cycle including an exhaust manifold cooling line for cooling the exhaust manifold;
a first heat exchange device for discharging heat from the first cooling circuit;
a second refrigeration cycle including an engine cooling pipe for cooling the engine;
a second heat exchange device for discharging heat from the second cooling circuit; and
a circuit connection means for selectively connecting the first cooling circuit with the second cooling circuit.

Das Kreislaufverbindungsmittel kann Folgendes umfassen:

  • erste Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden eines Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung mit einem Einlass der Motorkühlleitung; und
  • zweite Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden eines Auslasses der Motorkühlleitung mit einem Einlass der Abgaskrümmer-Kühlleitung.
The circuit connection means may comprise:
  • first valve means for selectively connecting an outlet of the exhaust manifold cooling passage to an inlet of the engine cooling passage; and
  • second valve means for selectively connecting an outlet of the engine cooling conduit to an inlet of the exhaust manifold cooling conduit.

Die erste Ventileinrichtung kann ein erstes Dreiwegeventil zum Verbinden des Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung oder mit dem Einlass der zweiten Wärmetauschvorrichtung umfassen. The first valve device may include a first three-way valve for connecting the exhaust manifold cooling passage outlet to either the first heat exchange device or the inlet of the second heat exchange device.

Die zweite Ventileinrichtung kann ein zweites Dreiwegeventil zum Verbinden des Auslasses der Motorkühlleitung mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung oder mit dem Einlass der Abgaskrümmer-Kühlleitung umfassen.The second valve means may comprise a second three-way valve for connecting the outlet of the engine cooling duct to the second heat exchange device or to the inlet of the exhaust manifold cooling duct.

Der erste Kühlkreislauf kann ein Hochtemperatur-Kühlkreislauf sein. Der zweite Kühlkreislauf kann ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf sein.The first refrigeration cycle may be a high temperature refrigeration cycle. The second cooling circuit may be a low-temperature cooling circuit.

Die erste Wärmetauschvorrichtung kann eine Hochtemperatur-Wärmetauschvorrichtung umfassen. Die erste Wärmetauschvorrichtung kann einen ersten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher umfassen.The first heat exchange device may include a high-temperature heat exchange device. The first heat exchange device may include a first liquid / air heat exchanger.

Die zweite Wärmetauschvorrichtung kann eine Niedertemperatur-Wärmetauschvorrichtungen umfassen. Die zweite Wärmetauschvorrichtung kann einen zweiten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher umfassen.The second heat exchange device may include a low-temperature heat exchange device. The second heat exchange device may comprise a second liquid / air heat exchanger.

Die Kühlvorrichtung kann einen in Reihe oder parallel zu der ersten Wärmetauschvorrichtung und/oder der zweiten Wärmetauschvorrichtung angeordneten thermoelektrischen Generator (TEG) umfassen.The cooling device may comprise a thermoelectric generator (TEG) arranged in series or parallel to the first heat exchange device and / or the second heat exchange device.

Die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung kann ein Heizsystem für Insassen umfassen. Das Heizsystem für Insassen kann einen Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher zum Erwärmen der Luft im Fahrgastraum umfassen.The first heat exchange device and / or the second heat exchange device may include an occupant heating system. The occupant heating system may include a liquid / air heat exchanger for heating the air in the passenger compartment.

Der Verbrennungsmotor kann einen Zylinderkopf umfassen. Der Abgaskrümmer kann einstückig mit dem Zylinderkopf ausgebildet sein. In alternativen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer ein an den Zylinderkopf montiertes separates Bauteil sein.The internal combustion engine may include a cylinder head. The exhaust manifold may be formed integrally with the cylinder head. In alternative embodiments, the exhaust manifold may be a separate component mounted to the cylinder head.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuergerät für die hierin beschriebene Kühlvorrichtung bereitgestellt. Das Steuergerät kann zumindest einen Prozessor umfassen. Der zumindest eine Prozessor kann konfiguriert sein, um den Betrieb der Kühlvorrichtung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des flüssigen Kühlmittels in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf zu steuern. Das Steuergerät kann zum Beispiel ein erstes und zweites Temperatursignal von einem ersten und zweiten Temperatursensor empfangen, die mit dem ersten und zweiten Kühlkreislauf verbunden sind. Temperaturober- und -untergrenzen des ersten Kühlkreislaufs können in Bezug auf den ersten Kühlkreislauf vordefiniert sein. Temperaturober- und -untergrenzen des zweiten Kühlkreislaufs können in Bezug auf den zweiten Kühlkreislauf vordefiniert sein.According to another aspect of the present invention, there is provided a controller for the cooling device described herein. The controller may include at least one processor. The at least one processor may be configured to control the operation of the cooling device in response to the measured temperature of the liquid coolant in the first and second cooling circuits. For example, the controller may receive first and second temperature signals from first and second temperature sensors connected to the first and second cooling circuits. Upper and lower temperature limits of the first refrigeration cycle may be predefined with respect to the first refrigeration cycle. Upper and lower temperature limits of the second refrigeration cycle may be predefined with respect to the second refrigeration cycle.

Der zumindest eine Prozessor kann konfiguriert sein, um die Kühlvorrichtung zu steuern, um den ersten Kühlkreislauf mit dem zweiten Kühlkreislauf zu verbinden, wenn eine Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt. Der zumindest eine Prozessor kann konfiguriert sein, um die Kühlvorrichtung zu steuern, um die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen, wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt. Der zumindest eine Prozessor kann konfiguriert sein, um den ersten Kühlkreislauf von dem zweiten Kühlkreislauf zu trennen, wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt. Wenn die Temperatur des ersten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um den ersten Kühlkreislauf von dem zweiten Kühlkreislauf zu trennen. Wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, kann der zumindest eine Prozessor konfiguriert sein, um die zweite Ventileinrichtung zu betätigen, um die zweite Wärmetauschvorrichtung zu verbinden.The at least one processor may be configured to control the cooling device to connect the first cooling loop to the second cooling loop when a temperature of the second cooling loop is below the predefined lower temperature limit of the second cooling loop. The at least one processor may be configured to control the cooling device to bypass the first heat exchange device and / or the second heat exchange device when the temperature of the second cooling circuit is below the predefined lower temperature limit of the second cooling cycle. The at least one processor may be configured to disconnect the first cooling loop from the second cooling loop when the temperature of the second cooling loop is above the predefined lower temperature limit of the second cooling loop. When the temperature of the first refrigeration cycle is above the predefined upper temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to disconnect the first refrigeration cycle from the second refrigeration cycle. When the temperature of the second refrigeration cycle is above the predefined upper temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor may be configured to actuate the second valve device to connect the second heat exchange device.

Der zumindest eine Prozessor kann konfiguriert sein, um den Betrieb der Kühlvorrichtung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des flüssigen Kühlmittels in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf zu steuern. Das Steuergerät kann zum Beispiel ein erstes und zweites Temperatursignal von einem ersten und zweiten Temperatursensor empfangen, die mit dem ersten und zweiten Kühlkreislauf verbunden sind.The at least one processor may be configured to control the operation of the cooling device in response to the measured temperature of the liquid coolant in the first and second cooling circuits. For example, the controller may receive first and second temperature signals from first and second temperature sensors connected to the first and second cooling circuits.

Der Begriff „Prozessor“, wie hierin verwendet, ist so zu verstehen, dass er sowohl einen einzelnen Prozessor als auch eine Vielzahl von Prozessoren beinhaltet, die gemeinsam arbeiten, um jede beliebige Steuerfunktion bereitzustellen. Um einen Prozessor zu konfigurieren, kann eine Reihe von Anweisungen bereitgestellt werden, die bei Ausführung den Prozessor veranlassen, die hierin beschriebenen Steuerungstechniken umzusetzen. Die Anweisungen können entsprechend in dem einen oder mehreren Prozessoren eingebettet sein. Alternativ können die Anweisungen als Software bereitgestellt sein, die auf einem oder mehreren mit dem Prozessor verbundenen Speicher(n) gespeichert sind, um auf dem Prozessor ausgeführt zu werden. Die Anweisungen können auf einem nicht-transitorischen computerlesbaren Medium bereitgestellt werden.The term "processor" as used herein should be understood to include both a single processor and a plurality of processors that work together to provide any control function. To configure a processor, a series of instructions may be provided that, when executed, cause the processor to implement the control techniques described herein. The instructions may be correspondingly embedded in the one or more processors. Alternatively, the instructions may be provided as software stored on one or more memory (s) connected to the processor for execution on the processor. The instructions may be provided on a non-transitory computer-readable medium.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug, umfassend eine Kühlvorrichtung, ein Steuergerät und einen Prozessor, wie hierin vorstehend beschrieben, bereitgestellt. According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle comprising a cooling device, a controller, and a processor as hereinbefore described.

Innerhalb des Umfangs der Patentansprüche ist ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination geltend gemacht werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder in beliebiger Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht unvereinbar sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder jeden neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.It is expressly intended, within the scope of the claims, that the various aspects, embodiments, examples, and alternatives illustrated in the preceding paragraphs and / or in the following specification and drawings, and in particular, their individual features, independently or in any Combination can be claimed. This means that all embodiments and / or features of any embodiment can be combined in any manner and / or in any combination, provided that these features are not incompatible. The Applicant reserves the right to change any original claim or submission of any new claim, including the right to alter any originally filed claim, to depend on and / or integrate any feature of any other claim although it has not been claimed in this way before.

Figurenlistelist of figures

Es werden nun eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen nur in Form von Beispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben, in denen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, umfassend eine Kühlvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 eine schematische Darstellung einer modifizierten Anordnung der in 2 gezeigten Kühlvorrichtung; und
  • 4 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der in 1 gezeigten Kühlvorrichtung.
One or more embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 a schematic representation of a vehicle, comprising a cooling device according to an embodiment of the present invention;
  • 2 a schematic representation of a cooling device according to an embodiment of the present invention; and
  • 3 a schematic representation of a modified arrangement of in 2 shown cooling device; and
  • 4 a schematic representation of an alternative embodiment of in 1 shown cooling device.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Es wird nun eine Kühlvorrichtung 1 eines Verbrennungsmotors 2 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben. Wie in 1 gezeigt, sind die Kühlvorrichtung 1 und der Verbrennungsmotor 2 zur Verwendung in einem Fahrzeug 3, wie einem Automobil, geeignet. Der Verbrennungsmotor 2 in der vorliegenden Ausführungsform ist ein Ottomotor, der Benzin als Kraftstoff verwendet, aber die Erfindung ist in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt und könnte in einem Verbrennungsmotor mit Selbstzündung wie einem Dieselmotor umgesetzt werden. Gleichermaßen könnte die vorliegende Erfindung in einem Motor mit Alternativkraftstoff wie Ethanol oder Methanol umgesetzt werden.It will now be a cooling device 1 an internal combustion engine 2 according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying figures. As in 1 shown are the cooling device 1 and the internal combustion engine 2 for use in a vehicle 3 , like an automobile. The internal combustion engine 2 In the present embodiment, a gasoline engine that uses gasoline as a fuel, but the invention is not limited in this regard and could be implemented in an auto-ignition engine such as a diesel engine. Likewise, the present invention could be implemented in an alternative fuel engine such as ethanol or methanol.

Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Verbrennungsmotor 2 einen Zylinderkopf 4 und eine Abgasvorrichtung 5 (in 1 gezeigt). Der Zylinderkopf 4 ist auf einem Zylinderblock (nicht gezeigt) montiert, mit einer Vielzahl von Zylindern, in denen sich Kolben hin- und herbewegen. Der Zylinderkopf 4 umfasst eine Vielzahl von Brennraummulden 6, welche die Zylinder schließen, um Brennkammern zu bilden, in denen Kraftstoff verbrannt wird. In der dargestellten Anordnung weist der Verbrennungsmotor 2 vier in Reihe angeordnete Brennkammern auf, aber es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auf andere Konfigurationen des Verbrennungsmotors 2 anwendbar ist. Die Abgasvorrichtung 5 umfasst einen Abgaskrümmer 7 mit einer Vielzahl von Abluftöffnungen 8 und einem Abgasauslass 9. In alternativen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer 7 mehrfache Abluftauslässe 9 umfassen. Die Abluftöffnungen 8 sind mit jeweiligen Brennraummulden 6 des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Der Abgasauslass 9 ist mit einer herkömmlichen Abgasvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, zum Beispiel umfassend einen oder mehrere Katalysatoren und/oder einen oder mehrere Schalldämpfer. Der Verbrennungsmotor 2 kann einen Turbolader mit einer Turbine (nicht gezeigt) umfassen, die von den durch den Abgasauslass 9 ausgestoßenen Abgasen angetrieben wird.With reference to 1 and 2 includes the internal combustion engine 2 a cylinder head 4 and an exhaust device 5 (in 1 shown). The cylinder head 4 is mounted on a cylinder block (not shown) with a plurality of cylinders in which pistons reciprocate. The cylinder head 4 includes a variety of combustion bowls 6 which close the cylinders to form combustors in which fuel is burned. In the illustrated arrangement, the internal combustion engine 2 four in-line combustion chambers, but it is understood that the present invention to other configurations of the internal combustion engine 2 is applicable. The exhaust device 5 includes an exhaust manifold 7 with a variety of exhaust vents 8th and an exhaust outlet 9 , In alternative embodiments, the exhaust manifold 7 multiple exhaust outlets 9 include. The exhaust air openings 8th are with respective combustion bowls 6 of the internal combustion engine 2 connected. The exhaust outlet 9 is connected to a conventional exhaust device (not shown), for example, comprising one or more catalysts and / or one or more mufflers. The internal combustion engine 2 may include a turbocharger with a turbine (not shown) extending from the exhaust through the exhaust 9 ejected exhaust gases is driven.

Der Abgaskrümmer 7 in der vorliegenden Erfindung ist ein integrierter Abgaskrümmer (IEM), der einstückig mit dem Zylinderkopf 4 ausgebildet ist, obwohl in einer modifizierten Anordnung der Zylinderkopf 4 und der Abgaskrümmer 7 separat ausgebildet sein können. Der Zylinderkopf 4 und der Abgaskrümmer 7 sind dabei als ein auf den Zylinderblock montiertes kombiniertes Kopfbauteil ausgebildet. Hinsichtlich der integrierten Anordnung wird der Begriff „Zylinderkopf“ hierin verwendet, um den Teil des Kopfbauteils zu bezeichnen, der die Brennraummulden 6 umfasst, welche die Zylinder in dem Zylinderblock schließen; und der Begriff „Abgaskrümmer“ wird hierin verwendet, um den Teil des Kopfbauteils zu bezeichnen, das den Abgaskrümmer bildet. Anzumerken ist, dass der zweite Kühlkreislauf 11 einen oder mehrere Wassermäntel beinhalten kann, die nicht dargestellt sind. Der zweite Kühlkreislauf 11 kann zum Beispiel einen Zylinderblock mit einem Wassermantel umfassen, der mit einem Zylinderkopf-Wassermantel verbunden ist.The exhaust manifold 7 In the present invention, an integrated exhaust manifold (IEM) is integral with the cylinder head 4 is formed, although in a modified arrangement of the cylinder head 4 and the exhaust manifold 7 can be formed separately. The cylinder head 4 and the exhaust manifold 7 are designed as a mounted on the cylinder block combined head component. With regard to the integrated assembly, the term "cylinder head" is used herein to refer to the portion of the head assembly that houses the combustion bowls 6 which close the cylinders in the cylinder block; and the term "exhaust manifold" is used herein to refer to the portion of the head assembly that forms the exhaust manifold. It should be noted that the second cooling circuit 11 may include one or more water jackets that are not shown. The second cooling circuit 11 For example, it may include a cylinder block having a water jacket connected to a cylinder head water jacket.

Die Kühlvorrichtung 1 umfasst einen ersten Kühlkreislauf 10 (in vollem Umfang als eine einzelne Linie gezeigt) und einen zweiten Kühlkreislauf 11 (in vollem Umfang als Doppellinie gezeigt). In der vorliegenden Erfindung sind der erste und zweite Kühlkreislauf 10, 11 voneinander getrennt. Wie hierin beschrieben, wird flüssiges Kühlmittel durch den ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 gepumpt, um Wärmeenergie von dem Verbrennungsmotor 2 zu übertragen. Der erste und zweite Kühlkreislauf 10, 11 sind voneinander isoliert, sodass das flüssige Kühlmittel in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 nicht vermischt wird. Daher ist anzumerken, dass der erste und zweite Kühlkreislauf 10, 11 unterschiedliche flüssige Kühlmittel verwenden können, um sich beispielsweise auf unterschiedliche Betriebstemperaturen einzustellen. Die Konfiguration des ersten und zweiten Kühlkreislaufs 10, 11 wird nun beschrieben. The cooling device 1 includes a first cooling circuit 10 (shown in full as a single line) and a second cooling circuit 11 (shown in full as a double line). In the present invention, the first and second cooling circuits are 10 . 11 separated from each other. As described herein, liquid coolant passes through the first and second cooling circuits 10 . 11 pumped to heat energy from the internal combustion engine 2 transferred to. The first and second cooling circuits 10 . 11 are isolated from each other so that the liquid coolant in the first and second cooling circuits 10 . 11 not mixed. Therefore, it should be noted that the first and second cooling circuits 10 . 11 can use different liquid coolant, for example, to adjust to different operating temperatures. The configuration of the first and second cooling circuits 10 . 11 will now be described.

Der erste Kühlkreislauf 10 arbeitet als Hochtemperatur-Kühlkreislauf, betriebsbereit, um den Abgaskrümmer 7 zu kühlen. Der erste Kühlkreislauf 10 umfasst eine Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 in Form eines ersten in dem Abgaskrümmer 7 ausgebildeten Durchgangs. Der Abgaskrümmer 7 umfasst einen ersten Kühlmitteleinlass 13 und einen ersten Kühlmittelauslass 14, die mit der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 verbunden sind. Das flüssige Kühlmittel wird in die Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 durch den ersten Kühlmitteleinlass 13 eingeführt und tritt durch den ersten Kühlmittelauslass 14 aus. Eine erste Pumpe 15 wird zum Pumpen des flüssigen Kühlmittels durch den ersten Kühlkreislauf 10 bereitgestellt. Das flüssige Kühlmittel kann durch den ersten Kühlkreislauf 10 mit einem höheren Druck als dem Atmosphärendruck, zum Beispiel etwa 1,1 bar, gepumpt werden. Im Einsatz überträgt das flüssige Kühlmittel Wärmeenergie aus dem Abgaskrümmer 7 und reduziert dadurch die Abgastemperatur. Eine typische Betriebstemperatur des flüssigen Kühlmittels in der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 liegt bei bis zu etwa 160-180 °C. Der erste Kühlkreislauf 10 umfasst eine erste Wärmetauschvorrichtung 16 zum Abgeben von Wärme aus dem flüssigen Kühlmittel. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die erste Wärmetauschvorrichtung 16 einen herkömmlichen ersten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher. Die erste Wärmetauschvorrichtung 16 weist einen Einlass auf, der ein oberer Schlauch des Flüssigkeit/Luft-Wärmetauschers ist und einen Auslass, der ein unterer Schlauch auf dem ersten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher ist. Im Einsatz wird die gekühlte Flüssigkeit von dem Boden des ersten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauschers entfernt. Die erste Wärmetauschvorrichtung 16 wird hierin als Hochtemperatur-Wärmetauschvorrichtung bezeichnet. Ein erster Temperatursensor T1 wird bereitgestellt, um die Temperatur des flüssigen Kühlmittels in der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 zu messen. Der erste Temperatursensor T1 gibt ein erstes Temperatursignal ST1 aus.The first cooling circuit 10 works as a high-temperature cooling circuit, ready to use the exhaust manifold 7 to cool. The first cooling circuit 10 includes an exhaust manifold cooling line 12 in the form of a first in the exhaust manifold 7 trained passage. The exhaust manifold 7 includes a first coolant inlet 13 and a first coolant outlet 14 connected to the exhaust manifold cooling line 12 are connected. The liquid coolant enters the exhaust manifold cooling line 12 through the first coolant inlet 13 introduced and passes through the first coolant outlet 14 out. A first pump 15 is used to pump the liquid coolant through the first cooling circuit 10 provided. The liquid coolant can through the first cooling circuit 10 be pumped at a pressure higher than the atmospheric pressure, for example about 1.1 bar. In use, the liquid coolant transfers heat energy from the exhaust manifold 7 and thereby reduces the exhaust gas temperature. A typical operating temperature of the liquid coolant in the exhaust manifold cooling line 12 is up to about 160-180 ° C. The first cooling circuit 10 includes a first heat exchange device 16 for releasing heat from the liquid coolant. In the present embodiment, the first heat exchange device comprises 16 a conventional first liquid / air heat exchanger. The first heat exchange device 16 has an inlet which is an upper tube of the liquid / air heat exchanger and an outlet which is a lower tube on the first liquid / air heat exchanger. In use, the cooled liquid is removed from the bottom of the first liquid / air heat exchanger. The first heat exchange device 16 is referred to herein as a high temperature heat exchange device. A first temperature sensor T1 is provided to determine the temperature of the liquid coolant in the exhaust manifold cooling line 12 to eat. The first temperature sensor T1 outputs a first temperature signal ST1.

Der zweite Kühlkreislauf 11 arbeitet als ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf, betriebsbereit, um den Zylinderkopf 4 und den Zylinderblock zu kühlen. Der zweite Kühlkreislauf 11 umfasst eine Motorkühlleitung 17, die in der vorliegenden Ausführungsform in Form eines ersten in dem Zylinderkopf 4 ausgebildeten Durchgangs vorliegt. Der Zylinderkopf 4 umfasst einen zweiten Kühlmitteleinlass 18 und einen zweiten Kühlmittelauslass 19, der mit der Motorkühlleitung 17 verbunden ist. Das flüssige Kühlmittel wird in die Motorkühlleitung 17 durch den zweiten Kühlmitteleinlass 18 eingeführt und tritt durch den zweiten Kühlmittelauslass 19 aus. Eine separate Pumpe (nicht gezeigt), wie eine herkömmliche Wasserpumpe, wird zum Pumpen des flüssigen Kühlmittels durch den zweiten Kühlkreislauf 11 bereitgestellt. Das flüssige Kühlmittel kann durch den zweiten Kühlkreislauf 11 mit einem höheren Druck als dem Atmosphärendruck, zum Beispiel etwa 1,1 bar, gepumpt werden. Im Einsatz überträgt das flüssige Kühlmittel Wärmeenergie aus dem Zylinderkopf 4. Eine typische Betriebstemperatur des flüssigen Kühlmittels in der Motorkühlleitung 17 liegt bei bis zu etwa 110 °C. Der zweite Kühlkreislauf 11 umfasst eine zweite Wärmetauschvorrichtung 20 zum Abgeben von Wärme aus dem flüssigen Kühlmittel. Die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen herkömmlichen zweiten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher. Die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 weist einen Einlass auf, der ein oberer Schlauch des zweiten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauschers ist; und einen Auslass, der ein unterer Schlauch auf dem zweiten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher ist. Im Einsatz wird die gekühlte Flüssigkeit von dem Boden des zweiten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauschers entfernt. Die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 wird hierin als Niedertemperatur-Wärmetauschvorrichtung bezeichnet. Ein zweiter Temperatursensor T2 wird bereitgestellt, um die Temperatur des flüssigen Kühlmittels in der Motorkühlleitung 17 zu messen. Der zweite Temperatursensor T2 gibt ein zweites Temperatursignal ST2 aus.The second cooling circuit 11 works as a low-temperature cooling circuit, ready to use the cylinder head 4 and to cool the cylinder block. The second cooling circuit 11 includes an engine cooling pipe 17 in the present embodiment in the form of a first in the cylinder head 4 trained passage is present. The cylinder head 4 includes a second coolant inlet 18 and a second coolant outlet 19 that with the engine cooling pipe 17 connected is. The liquid coolant enters the engine cooling line 17 through the second coolant inlet 18 introduced and passes through the second coolant outlet 19 out. A separate pump (not shown), such as a conventional water pump, is used to pump the liquid coolant through the second cooling circuit 11 provided. The liquid coolant can through the second cooling circuit 11 be pumped at a pressure higher than the atmospheric pressure, for example about 1.1 bar. In use, the liquid coolant transfers heat energy from the cylinder head 4 , A typical operating temperature of the liquid coolant in the engine cooling pipe 17 is up to about 110 ° C. The second cooling circuit 11 includes a second heat exchange device 20 for releasing heat from the liquid coolant. The second heat exchange device 20 In the present embodiment, a conventional second liquid / air heat exchanger comprises. The second heat exchange device 20 has an inlet which is an upper tube of the second liquid / air heat exchanger; and an outlet that is a lower tube on the second liquid / air heat exchanger. In use, the cooled liquid is removed from the bottom of the second liquid / air heat exchanger. The second heat exchange device 20 is referred to herein as a low temperature heat exchange device. A second temperature sensor T2 is provided to determine the temperature of the liquid coolant in the engine cooling conduit 17 to eat. The second temperature sensor T2 outputs a second temperature signal ST2.

Der erste Kühlkreislauf 10 umfasst eine dritte Wärmetauschvorrichtung 21. In der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 ein Flüssigkeit/Flüssigkeit-Wärmetauscher. Die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 eignet sich zum Übertragen von Wärmeenergie aus dem ersten Kühlkreislauf 10 an den zweiten Kühlkreislauf 11. Im Einsatz sind der erste und zweite Kühlkreislauf 10, 11 selektiv mit der dritten Wärmetauschvorrichtung 21 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Verbindungen so angeordnet, dass das flüssige Kühlmittel aus dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 durch die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 in entgegengesetzte Richtungen fließt. In alternativen Ausführungsformen kann das flüssige Kühlmittel in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 durch die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 in die gleiche Richtung fließen. Das flüssige Kühlmittel in dem ersten Kühlkreislauf 10 wird verwendet, um das flüssige Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf 11 zu erwärmen, zum Beispiel beim Starten des Verbrennungsmotors 2 oder nachdem ein Katalysator eine Betriebstemperatur erreicht hat (d. h. nach einer Anspringzeit des Katalysators). Ein Katalysator-Temperatursensor (nicht gezeigt) kann bereitgestellt sein, um die Temperatur des Katalysators zu messen.The first cooling circuit 10 includes a third heat exchange device 21 , In the present embodiment, the third heat exchange device 21 a liquid / liquid heat exchanger. The third heat exchange device 21 is suitable for transferring heat energy from the first cooling circuit 10 to the second cooling circuit 11 , In use are the first and second cooling circuit 10 . 11 selectively with the third heat exchange device 21 connected. In the present embodiment, the connections are arranged such that the liquid coolant from the first and second cooling circuits 10 . 11 through the third heat exchange device 21 flows in opposite directions. In alternative embodiments, the liquid coolant in the first and second cooling circuits 10 . 11 through the third heat exchange device 21 in the same direction flow. The liquid coolant in the first cooling circuit 10 is used to the liquid coolant in the second cooling circuit 11 to heat up, for example when starting the internal combustion engine 2 or after a catalyst has reached an operating temperature (ie after a light-off time of the catalyst). A catalyst temperature sensor (not shown) may be provided to measure the temperature of the catalyst.

Der erste Kühlkreislauf 10 ist ein Hochtemperatur-Kühlkreislauf. Der erste Kühlkreislauf 10 umfasst eine erste Ventileinrichtung zum Verbinden der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung 16 oder mit der dritten Wärmetauschvorrichtung 21. Insbesondere umfasst die erste Ventileinrichtung ein erstes Dreiwegeventil 23 und ein zweites Dreiwegeventil 24. Das erste Dreiwegeventil 23 ist angeordnet, um den Fluss des flüssigen Kühlmittels zu steuern, das aus der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 aus dem ersten Kühlmittelauslass 14 austritt. Das erste Dreiwegeventil 23 ist selektiv angeordnet, um die Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 mit der ersten Wärmetauschvorrichtung 16 oder mit der dritten Wärmetauschvorrichtung 21 über die als eine einzelne gestrichelte Linie gezeigte Leitung zu verbinden. Das zweite Dreiwegeventil 24 ist angeordnet, um den Rückfluss des flüssigen Kühlmittels in die Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 zu steuern. Das zweite Dreiwegeventil 24 ist selektiv angeordnet, um entweder die erste Wärmetauschvorrichtung 16 oder die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 mit der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 zu verbinden. Anzumerken ist, dass das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 gemeinsam betrieben werden, um die Zirkulation des flüssigen Kühlmittels innerhalb des ersten Kühlkreislaufs 10 aufrechtzuerhalten. In einer ersten Betriebskonfiguration können das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 betätigt werden, um die erste Wärmetauschvorrichtung 16 mit der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 zu verbinden, während die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 umgangen wird. In einer zweiten Betriebskonfiguration können das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 betätigt werden, um die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 mit der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 zu verbinden, während die erste Wärmetauschvorrichtung 16 umgangen wird.The first cooling circuit 10 is a high-temperature refrigeration cycle. The first cooling circuit 10 includes a first valve means for connecting the exhaust manifold cooling line 12 either with the first heat exchange device 16 or with the third heat exchange device 21 , In particular, the first valve device comprises a first three-way valve 23 and a second three-way valve 24 , The first three-way valve 23 is arranged to control the flow of liquid coolant coming from the exhaust manifold cooling line 12 exits from the first coolant outlet 14. The first three-way valve 23 is selectively arranged to the exhaust manifold cooling line 12 with the first heat exchange device 16 or with the third heat exchange device 21 via the line shown as a single dashed line. The second three-way valve 24 is arranged to reverse the flow of the liquid coolant into the exhaust manifold cooling line 12 to control. The second three-way valve 24 is selectively arranged to either the first heat exchange device 16 or the third heat exchange device 21 with the exhaust manifold cooling line 12 connect to. It should be noted that the first and second three-way valve 23 . 24 operated together to the circulation of the liquid coolant within the first cooling circuit 10 maintain. In a first operating configuration, the first and second three-way valves 23 . 24 be actuated to the first heat exchange device 16 with the exhaust manifold cooling line 12 to connect while the third heat exchange device 21 is bypassed. In a second operating configuration, the first and second three-way valves 23 . 24 be actuated to the third heat exchange device 21 with the exhaust manifold cooling line 12 to connect while the first heat exchange device 16 is bypassed.

Der zweite Kühlkreislauf 11 ist ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf. Der zweite Kühlkreislauf 11 umfasst eine zweite Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden der Motorkühlleitung 17 mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung 20. Insbesondere umfasst die zweite Ventileinrichtung ein drittes Dreiwegeventil 26 und ein viertes Dreiwegeventil 27. Eine erste Bypass-Leitung 28, die als gestrichelte Doppellinien gezeigt ist, ist parallel zu der zweiten Wärmetauschvorrichtung 20 angeordnet. Das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 werden selektiv betätigt, um die erste Bypass-Leitung 28 zu verbinden oder zu trennen. Die zweite Wärmtauschvorrichtung 20 kann dadurch mit der Motorkühlleitung 17 verbunden oder von ihr getrennt werden. Das dritte Dreiwegeventil 26 ist angeordnet, um den Fluss des flüssigen Kühlmittels zu steuern, das aus der Motorkühlleitung 17 austritt. Das dritte Dreiwegeventil 26 ist selektiv angeordnet, um die Motorkühlleitung 17 mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung 20 oder der Bypass-Leitung 28 zu verbinden. Das vierte Dreiwegeventil 27 ist angeordnet, um den Fluss des flüssigen Kühlmittels von der ersten Bypass-Leitung 28 zu der dritten Wärmetauschvorrichtung 21 zu steuern. Anzumerken ist, dass das zweite und dritte Dreiwegeventil 26, 27 gemeinsam betrieben werden, um die Zirkulation des flüssigen Kühlmittels innerhalb des zweiten Kühlkreislaufs 11 aufrechtzuerhalten. Das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 sind optional und können in bestimmten Ausführungsformen weggelassen werden. In einer ersten Betriebskonfiguration werden das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 betätigt, um die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 mit der Motorkühlleitung 17 zu verbinden. In einer zweiten Betriebskonfiguration werden das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 betätigt, um die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 mit der Motorkühlleitung 17 zu verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 mit der Motorkühlleitung 17 sowohl in der ersten als auch zweiten Betriebskonfigurationen verbunden. Wie in 1 gezeigt, ist die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 der zweiten Wärmetauschvorrichtung 20 nachgelagert. The second cooling circuit 11 is a low-temperature cooling circuit. The second cooling circuit 11 comprises a second valve means for selectively connecting the engine cooling duct 17 with the second heat exchange device 20 , In particular, the second valve device comprises a third three-way valve 26 and a fourth three-way valve 27 , A first bypass line 28 , shown as dashed double lines, is parallel to the second heat exchange device 20 arranged. The third and fourth three-way valve 26 . 27 are selectively actuated to the first bypass line 28 to connect or disconnect. The second heat exchange device 20 can thereby with the engine cooling line 17 connected or disconnected from it. The third three-way valve 26 is arranged to control the flow of liquid coolant coming from the engine cooling duct 17 exit. The third three-way valve 26 is selectively arranged to the engine cooling line 17 with the second heat exchange device 20 or the bypass line 28 connect to. The fourth three-way valve 27 is arranged to control the flow of liquid coolant from the first bypass line 28 to the third heat exchange device 21 to control. It should be noted that the second and third three-way valve 26 . 27 operated together to the circulation of the liquid coolant within the second cooling circuit 11 maintain. The third and fourth three-way valve 26 . 27 are optional and may be omitted in certain embodiments. In a first operating configuration, the third and fourth three-way valves 26 . 27 operated to the second heat exchange device 20 with the engine cooling line 17 connect to. In a second operating configuration, the third and fourth three-way valves 26 . 27 operated to the second heat exchange device 20 with the engine cooling line 17 connect to. In the present embodiment, the third heat exchange device 21 with the engine cooling line 17 connected in both the first and second operating configurations. As in 1 shown is the third heat exchange device 21 the second heat exchange device 20 downstream.

Durch Bereitstellen des getrennten ersten und zweiten Kühlkreislaufs 10, 11 können der Zylinderkopf 4 und der Abgaskrümmer 7 bei unterschiedlichen Temperaturen arbeiten. Der zweite Kühlkreislauf 11 für den Zylinderkopf 4 könnte ein flüssiges Kühlmittel mit einer niedrigen Betriebstemperatur, zum Beispiel bis zu etwa 110 °C, verwenden; und der erste Kühlkreislauf 10 für den Abgaskrümmer 7 könnte ein flüssiges Kühlmittel mit einer hohen Betriebstemperatur, zum Beispiel bis zu etwa 160-180 °C verwenden. Das flüssige Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf 11 könnte ein Kühlmittel auf Wasserbasis sein; und das flüssige Kühlmittel in dem ersten Kühlkreislauf 10 könnte eine Flüssigkeit für höhere Temperaturen bis zum Siedepunkt sein. Bei Betrieb bei erhöhten Temperaturen ist ein schnellerer Wärmeaustausch und/oder ein größerer Wärmestrom erreichbar, wodurch eine Reduktion der Größe der ersten Wärmetauschvorrichtung 16, zum Beispiel die Verwendung eines kleineren separaten Flüssigkeit/Luft-Wärmetauschers, ermöglicht wird. Dies kann eine verbesserte Steuerung bereitstellen, sodass beispielsweise der erste Kühlkreislauf 10 nur bei Bedarf aktiviert werden kann. Durch Steuern des Betriebs der dritten Wärmetauschvorrichtung 21 kann die übermäßige Übertragung von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf 10 an den zweiten Kühlkreislauf 11, beispielsweise in Hochlastsituationen, vermieden werden. Zumindest in bestimmten Ausführungsformen kann dies eine Zunahme der Wärmeabfuhr (möglicherweise bis zu 20 %) aufgrund erhöhter Temperaturgrenzen ermöglichen. Alternativ könnte dies eine Reduktion der Größe der erforderlichen Kühlfläche (möglicherweise bis zu 20 %) ermöglichen.By providing the separate first and second cooling circuits 10 . 11 can the cylinder head 4 and the exhaust manifold 7 work at different temperatures. The second cooling circuit 11 for the cylinder head 4 could use a liquid coolant with a low operating temperature, for example up to about 110 ° C; and the first cooling circuit 10 for the exhaust manifold 7 could use a liquid coolant with a high operating temperature, for example up to about 160-180 ° C. The liquid coolant in the second cooling circuit 11 could be a water-based coolant; and the liquid coolant in the first cooling circuit 10 could be a liquid for higher temperatures up to the boiling point. When operating at elevated temperatures a faster heat exchange and / or a larger heat flow can be achieved, thereby reducing the size of the first heat exchange device 16 For example, the use of a smaller separate liquid / air heat exchanger is made possible. This may provide improved control such that, for example, the first refrigeration cycle 10 can only be activated if necessary. By controlling the operation of the third heat exchange device 21 may be the excessive transfer of heat from the first cooling circuit 10 to the second cooling circuit 11 , for example in high-load situations, be avoided. At least in certain embodiments, this may allow an increase in heat removal (possibly up to 20%) due to increased temperature limits. Alternatively, this could allow for a reduction in the size of the required cooling surface (possibly up to 20%).

Ein Steuergerät 29 (in 1 gezeigt) ist zum Steuern des Betriebs der Kühlvorrichtung 1 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform steuert der elektronische Prozessor 30 den Betrieb der Pumpe 15 und des ersten, zweiten, dritten und vierten Dreiwegeventils 23, 24, 26, 27. Das Steuergerät 29 umfasst einen elektronischen Prozessor 30 und einen Systemspeicher 31. Der elektronische Prozessor 30 führt auf einem nicht-transitorischen computerlesbaren Medium gespeicherte Anweisungen aus. Bei Ausführung veranlassen die Anweisungen den elektronischen Prozessor 30 zur Umsetzung des (der) hierin beschriebenen Verfahren(s). Der elektronische Prozessor 30 empfängt das erste und zweite Temperatursignal ST1, ST2 von dem ersten und zweiten Temperatursensor T1, T2. Das erste Temperatursignal ST1 liefert eine Angabe einer ersten Temperatur in dem ersten Kühlkreislauf 10; und das zweite Temperatursignal ST2 liefert eine Angabe einer zweiten Temperatur in dem zweiten Kühlkreislauf 11.A control unit 29 (in 1 ) is provided for controlling the operation of the cooling device 1. In the present embodiment, the electronic processor controls 30 the operation of the pump 15 and the first, second, third and fourth three-way valves 23 . 24 . 26 . 27 , The control unit 29 includes an electronic processor 30 and a system memory 31 , The electronic processor 30 executes instructions stored on a non-transitory computer-readable medium. When executed, the instructions cause the electronic processor 30 to implement the process (s) described herein. The electronic processor 30 receives the first and second temperature signals ST1, ST2 from the first and second temperature sensors T1, T2. The first temperature signal ST1 provides an indication of a first temperature in the first cooling circuit 10 ; and the second temperature signal ST2 provides an indication of a second temperature in the second cooling circuit 11 ,

Eine Temperaturuntergrenze des ersten Kühlkreislaufs und eine Temperaturobergrenze des ersten Kühlkreislaufs sind für den ersten Kühlkreislauf 10 definiert. Die Temperaturuntergrenze des ersten Kühlkreislaufs entspricht einer unteren Betriebstemperatur für den Abgaskrümmer 7; und die Temperaturobergrenze des ersten Kühlkreislaufs entspricht einer oberen Betriebstemperatur für den Abgaskrümmer 7. Eine Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs und eine Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs sind für den zweiten Kühlkreislauf 11 definiert. Die Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs entspricht einer unteren Betriebstemperatur für den Zylinderkopf 4 und die Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs entspricht einer oberen Betriebstemperatur für den Zylinderkopf 4. In der vorliegenden Erfindung ist die Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs als 80 °C definiert und die Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs ist als 90 °C definiert (bei einem Druck von 1,1 bar). Die Temperaturgrenzen sind in einer in dem Systemspeicher 31 gespeicherten Nachschlagtabelle gespeichert und der elektronische Prozessor 30 kann darauf zugreifen. Falls die erste Temperatur des Kühlmittels in dem ersten Kühlkreislauf 10 die Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs 11 überschreitet, ist der elektronische Prozessor 30 konfiguriert, den dritten Wärmetauscher 21 zu umgehen, um den ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 zu trennen.A lower temperature limit of the first cooling circuit and an upper temperature limit of the first cooling circuit are for the first cooling circuit 10 Are defined. The lower temperature limit of the first cooling circuit corresponds to a lower operating temperature for the exhaust manifold 7 ; and the upper temperature limit of the first refrigeration cycle corresponds to an upper operating temperature for the exhaust manifold 7 , A lower temperature limit of the second refrigeration cycle and an upper temperature limit of the second refrigeration cycle are defined for the second refrigeration cycle 11. The lower temperature limit of the second cooling circuit corresponds to a lower operating temperature for the cylinder head 4 and the upper temperature limit of the second refrigeration cycle corresponds to an upper operating temperature for the cylinder head 4 , In the present invention, the lower temperature limit of the second refrigeration cycle is defined as 80 ° C, and the upper temperature limit of the second refrigeration cycle is defined as 90 ° C (at a pressure of 1.1 bar). The temperature limits are in one in the system memory 31 saved lookup table and stored the electronic processor 30 can access it. If the first temperature of the coolant in the first cooling circuit 10 the upper temperature limit of the second cooling circuit 11 is the electronic processor 30 configured, the third heat exchanger 21 to get around to the first and second cooling circuit 10 . 11 to separate.

Während eines Startvorgangs ist der elektronische Prozessor 30 konfiguriert, um das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 zu betätigen, um den ersten Wärmetauscher 16 in dem ersten Kühlkreislauf 10 zu umgehen; und um das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 zu betätigen, um den zweiten Wärmetauscher 20 in dem zweiten Kühlkreislauf 11 zu umgehen. Diese Steuerfunktion kann dazu beitragen, das Erwärmen des Zylinderkopfes 4 zu beschleunigen. Die Pumpe 15 kann anfangs deaktiviert sein, bis die erste Temperatur die Temperaturuntergrenze des ersten Kühlkreislaufs überschreitet. Wenn der Verbrennungsmotor 2 eine Zeitlang betrieben wurde und erneut gestartet wird, während er noch abkühlt, kann aufgrund der unterschiedlichen Wärmeeigenschaften des Zylinderkopfes 4 und des Abgaskrümmers 7 die erste Temperatur geringer als die zweite Temperatur sein. Wenn die erste Temperatur anfangs niedriger als die zweite Temperatur ist, betätigt der elektronische Prozessor 30 das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24, um den ersten Wärmetauscher 16 zu verbinden, um den dritten Wärmetauscher 21 zu umgehen.During a boot process is the electronic processor 30 configured to the first and second three-way valve 23 . 24 to press to the first heat exchanger 16 in the first cooling circuit 10 to get around; and around the third and fourth three-way valves 26 . 27 to operate to the second heat exchanger 20 in the second cooling circuit 11 to get around. This control function can help to warm up the cylinder head 4 to accelerate. The pump 15 may initially be disabled until the first temperature exceeds the lower temperature limit of the first refrigeration cycle. When the internal combustion engine 2 has been operated for a while and is restarted while it is still cooling, due to the different thermal characteristics of the cylinder head 4 and the exhaust manifold 7, the first temperature may be lower than the second temperature. If the first temperature is initially lower than the second temperature, the electronic processor operates 30 the first and second three-way valve 23 . 24 to the first heat exchanger 16 connect to the third heat exchanger 21 to get around.

Der elektronische Prozessor 30 ist konfiguriert, um die Pumpe 15 zu aktivieren, wenn die erste Temperatur die Temperaturuntergrenze des ersten Kühlkreislaufs überschreitet. Wenn der elektronische Prozessor 30 feststellt, dass die zweite Temperatur größer als die Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs ist, ist der elektronische Prozessor 30 konfiguriert, um das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 zu betätigen, um den ersten Wärmetauscher 16 zu verbinden und dadurch den dritten Wärmetauscher 21 zu umgehen. Das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 werden so gehalten, dass der zweite Wärmetauscher 20 umgangen wird, um das Erwärmen des Zylinderkopfes 4 zu fördern. Wenn die zweite Temperatur die Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs überschreitet, ist der elektronische Prozessor 30 konfiguriert, um das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 zu betätigen, um den zweiten Wärmetauscher 20 mit dem zweiten Kühlkreislauf 11 zu verbinden. Der elektronische Prozessor 30 kann weiterhin das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 steuern, um das Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf auf einer Sollbetriebstemperatur zu halten.The electronic processor 30 is configured to the pump 15 to activate when the first temperature exceeds the lower temperature limit of the first cooling circuit. When the electronic processor 30 determines that the second temperature is greater than the lower temperature limit of the second cooling circuit is the electronic processor 30 configured to operate the first and second three-way valve 23, 24 to the first heat exchanger 16 to connect and thereby the third heat exchanger 21 to get around. The third and fourth three-way valve 26 . 27 are held so that the second heat exchanger 20 is bypassed to warming the cylinder head 4 to promote. When the second temperature exceeds the upper temperature limit of the second refrigeration cycle, the electronic processor is 30 configured to the third and fourth three-way valve 26 . 27 to operate to the second heat exchanger 20 with the second cooling circuit 11 connect to. The electronic processor 30 can continue the third and fourth three-way valve 26 , 27 to maintain the coolant in the second cooling circuit at a desired operating temperature.

Der Betrieb der Kühlvorrichtung 1 wird nun unter Bezug auf 1 und 2 beschrieben. Wenn der Verbrennungsmotor 2 in Betrieb ist, wird der Zylinderkopf 4 durch Verbrennung von Kraftstoff in den Brennkammern erwärmt. Die Gase werden durch den Abgaskrümmer 7 abgeführt, typischerweise dann, wenn Tellerventile (nicht gezeigt) betrieben werden, um die Brennkammern zu öffnen. Die Abgase treten in den Abgaskrümmer 7 durch die Abluftöffnungen 8 ein und durch den Abgasauslass 9 aus. Die Abgase strömen dann in herkömmlicher Weise durch die nachgelagerte Abgasvorrichtung.The operation of the cooling device 1 will now be referring to 1 and 2 described. When the internal combustion engine 2 is in operation, the cylinder head 4 heated by combustion of fuel in the combustion chambers. The gases pass through the exhaust manifold 7 discharged, typically when poppet valves (not shown) are operated to open the combustion chambers. The exhaust gases enter the exhaust manifold 7 through the exhaust air openings 8th in and through the exhaust outlet 9 out. The exhaust gases then flow in a conventional manner through the downstream exhaust device.

Während eines ersten Startzyklus wird die Kühlvorrichtung 1 gesteuert, um das Erwärmen des Verbrennungsmotors zu beschleunigen. Während eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors 2 liegt die Temperatur des Kühlmittels in dem zweiten Kühlkreislauf 11 unter der Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs. Wenn die zweite Temperatur unter der Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, betätigt der elektronische Prozessor 30 das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27, um den zweiten Wärmetauscher 20 zu umgehen. Das flüssige Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf 11 wird um den Verbrennungsmotor 2 zirkuliert, speziell durch die Motorkühlleitung 17, die an dem zweiten Kühlmitteleinlass 18 eintritt und an dem zweiten Kühlmittelauslass 19 austritt. Der Zylinderkopf 4 wird durch die Verbrennung des Kraftstoffs in den Brennkammern erwärmt. Das flüssige Kühlmittel in der Motorkühlleitung 17 wird zumindest teilweise aufgrund seiner Nähe zu den Brennraummulden 6 und den Abluftöffnungen 8 erwärmt. During a first start cycle, the cooling device becomes 1 controlled to accelerate the heating of the internal combustion engine. During a cold start of the internal combustion engine 2 the temperature of the coolant is in the second cooling circuit 11 below the lower temperature limit of the second cooling circuit. When the second temperature is below the lower temperature limit of the second refrigeration cycle, the electronic processor operates 30 the third and fourth three-way valve 26 , 27, to the second heat exchanger 20 to get around. The liquid coolant in the second cooling circuit 11 is about the internal combustion engine 2 circulated, especially by the engine cooling line 17 located at the second coolant inlet 18 enters and at the second coolant outlet 19 exit. The cylinder head 4 is heated by the combustion of the fuel in the combustion chambers. The liquid coolant in the engine cooling pipe 17 is at least partially due to its proximity to the combustion bowls 6 and the exhaust vents 8th heated.

Das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 sind konfiguriert, um die erste Wärmetauschvorrichtung 16 zu umgehen. Das flüssige Kühlmittel in der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 wird durch die Gase, die durch den Abgaskrümmer 7 strömen, erwärmt. Das Kühlmittel in dem ersten Kühlkreislauf 10 weist typischerweise eine höhere Temperatur auf als das Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf 11. Die erste Pumpe 15 kann aktiviert sein, wenn die erste Temperatur über der Temperaturuntergrenze des ersten Kühlkreislaufs liegt. Das erste Dreiwegeventil 23 wird so betätigt, dass das flüssige Kühlmittel mit relativ hoher Temperatur in dem ersten Kühlkreislauf 10 von der Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 zu der dritten Wärmetauschvorrichtung 21 fließt. Die Wärmeenergie wird aus dem ersten Kühlkreislauf 10 an den zweiten Kühlkreislauf 11 übertragen und fördert die Erwärmung des Zylinderkopfes 4. Anzumerken ist, dass sich das flüssige Kühlmittel in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 in dieser Ausführungsform nicht vermischt. Dies behält die Vorteile herkömmlicher niedriger Temperaturen bei, wie das Ermöglichen der Mikroverbrennung, um zusätzliche Wärmeenergie aus kritischen Bereichen abzuführen. Das zweite Dreiwegeventil 24 ist so konfiguriert, damit das flüssige Kühlmittel aus der dritten Wärmetauschvorrichtung 21 weiterhin innerhalb des ersten Kühlkreislaufs 10 zirkulieren kann.The first and second three-way valve 23 . 24 are configured to the first heat exchange device 16 to get around. The liquid coolant in the exhaust manifold cooling line 12 is due to the gases passing through the exhaust manifold 7 flow, warmed up. The coolant in the first cooling circuit 10 typically has a higher temperature than the coolant in the second cooling circuit 11 , The first pump 15 can be activated if the first temperature is above the lower temperature limit of the first cooling circuit. The first three-way valve 23 is operated so that the liquid coolant with a relatively high temperature in the first cooling circuit 10 from the exhaust manifold cooling line 12 to the third heat exchange device 21 flows. The heat energy is from the first cooling circuit 10 to the second cooling circuit 11 transmits and promotes the heating of the cylinder head 4 , It should be noted that the liquid coolant in the first and second cooling circuits 10 . 11 not mixed in this embodiment. This retains the benefits of conventional low temperatures, such as allowing micro-combustion to dissipate additional heat energy from critical areas. The second three-way valve 24 is configured to allow the liquid coolant from the third heat exchange device 21 still within the first cooling circuit 10 can circulate.

Durch Steuern des Betriebs des ersten und zweiten Kühlkreislaufs 10, 11 kann der Zylinderkopf 4 schneller eine Sollbetriebstemperatur erreichen, typischerweise im Bereich von 90-110 °C (bei einem Druck von 1,1 bar). Wenn der zweite Kühlkreislauf 11 die Temperaturobergrenze des zweiten Kühlkreislaufs erreicht, können das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 betätigt werden, damit das flüssige Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf 11 durch die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 fließen kann. Die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 kann dann auf herkömmliche Weise arbeiten, um Wärmeenergie an die Umgebung abzugeben, typischerweise an die Atmosphäre. Durch Steuern des dritten und vierten Dreiwegeventils 26, 27 kann der Zylinderkopf 4 auf der Sollbetriebstemperatur gehalten werden.By controlling the operation of the first and second cooling circuits 10 . 11 can the cylinder head 4 reach a target operating temperature more quickly, typically in the range of 90-110 ° C (at a pressure of 1.1 bar). If the second cooling circuit 11 reached the upper limit of the temperature of the second cooling circuit, the third and fourth three-way valve 26 . 27 be actuated so that the liquid coolant in the second cooling circuit 11 through the second heat exchange device 20 can flow. The second heat exchange device 20 can then operate in a conventional manner to release heat energy to the environment, typically to the atmosphere. By controlling the third and fourth three-way valves 26 . 27 can the cylinder head 4 be maintained at the desired operating temperature.

In einem niedrigen Lastzustand des Verbrennungsmotors 2 kann festgestellt werden, dass es nicht notwendig ist, Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf 10 an den zweiten Kühlkreislauf 11 zu übertragen oder Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf 10 an die Atmosphäre abzugeben. In dieser Situation ist die erste Pumpe 15 möglicherweise nicht erforderlich und kann deaktiviert werden. Umgekehrt kann in einem hohen Lastzustand des Verbrennungsmotors 2 festgestellt werden, dass es notwendig ist, so viel Motorwärme wie möglich an die Atmosphäre abzugeben. In dieser Situation würde die erste Pumpe 15 eingeschaltet werden und das erste und zweite Dreiwegeventil 23, 24 können konfiguriert sein, um die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 zu umgehen und um das flüssige Kühlmittel in dem ersten Kühlkreislauf 10 an die erste Wärmetauschvorrichtung 16 zu pumpen.In a low load condition of the internal combustion engine 2 can be determined that it is not necessary to heat from the first cooling circuit 10 to the second cooling circuit 11 to transfer or heat from the first cooling circuit 10 to the atmosphere. In this situation, the first pump 15 may not be required and may be disabled. Conversely, in a high load state of the internal combustion engine 2 it is found that it is necessary to release as much engine heat as possible to the atmosphere. In this situation, the first pump would be 15 be turned on and the first and second three-way valve 23 , 24 may be configured to the third heat exchange device 21 to bypass and around the liquid coolant in the first cooling circuit 10 to the first heat exchange device 16 to pump.

Anzumerken ist, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Kühlvorrichtung 1 nach der vorhergehenden Ausführungsform vorgenommen werden können. In einer Anordnung kann eine thermoelektrische Generator-(TEG-)Vorrichtung in die Kühlvorrichtung 1 eingebaut sind. Infolge der höheren Betriebstemperatur des ersten Kühlkreislaufs 10 ist dies ein geeigneter Ort, um eine TEG-Vorrichtung zu positionieren. Dies könnte nach der in 2 gezeigten Ausführungsform gestaltet sein, wobei sich die TEG-Vorrichtung parallel zu oder in Reihe mit der ersten Wärmetauschvorrichtung 16 befindet. Ein oder mehrere Ventile können vorgesehen sein, um den Fluss des flüssigen Kühlmittels durch die TEG-Vorrichtung zu steuern. Alternativ könnte die TEG-Vorrichtung verwendet werden, um die erste Wärmetauschvorrichtung 16 zu ersetzen. Die TEG-Vorrichtung kann auch ohne die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 verwendet werden.It should be noted that various changes and modifications to the cooling device 1 can be made according to the previous embodiment. In one arrangement, a thermoelectric generator (TEG) device may be incorporated into the cooling device 1 are installed. Due to the higher operating temperature of the first cooling circuit 10 this is a convenient place to position a TEG device. This could be after the in 2 be shown embodiment, wherein the TEG device parallel to or in series with the first heat exchange device 16 located. One or more valves may be provided to control the flow of liquid coolant through the TEG device. Alternatively, the TEG device could be used to the first heat exchange device 16 to replace. The TEG device can also without the second heat exchange device 20 be used.

In einer weiteren Modifikation umfasst die Kühlvorrichtung 1 einen separaten schnellen Aufheizkreislauf für den Fahrgastraum. In einer Anordnung ist ein Heizkreislauf für die Insassen in die Kühlvorrichtung 1 eingebaut. Infolge der höheren Betriebstemperatur des ersten Kühlkreislaufs 10 ist dies ein geeigneter Ort, um den Heizkreislauf für die Insassen zu positionieren. Dies könnte nach der in 2 dargestellten Anordnung gestaltet sein, wobei sich die Heizungsvorrichtung für die Insassen parallel zu oder in Reihe mit der ersten Wärmetauschvorrichtung 16 befindet. Ein oder mehrere Ventile können vorgesehen sein, um den Fluss des flüssigen Kühlmittels durch die Heizungsvorrichtung für die Insassen zu steuern. Die Heizungsvorrichtung für die Insassen kann auch ohne die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 verwendet werden. Der erste Kühlkreislauf 10 kann verwendet werden, um die Zeit zu verkürzen, bis die Heizungsvorrichtung für die Insassen eine vorbestimmte Temperatur erreicht.In a further modification, the cooling device comprises 1 a separate fast heating circuit for the passenger compartment. In one arrangement, a heating circuit for the occupants is in the cooling device 1 built-in. Due to the higher operating temperature of the first cooling circuit 10 this is a suitable place to position the heating circuit for the occupants. This could be after the in 2 illustrated arrangement, wherein the heating device for the occupants parallel to or in series with the first heat exchange device 16 located. One or more valves may be provided to control the flow of the liquid Control coolant through the heating device for the occupants. The heating device for the occupants can also without the second heat exchange device 20 be used. The first cooling circuit 10 can be used to shorten the time until the heating device for the occupants reaches a predetermined temperature.

Die Kühlvorrichtung 1 wurde so beschrieben, dass sie einen in den Zylinderkopf 4 eingebauten Abgaskrümmer 7 aufweist. In einer modifizierten Anordnung können der Zylinderkopf 4 und der Abgaskrümmer 7 separat ausgebildet sein, wie in 3 dargestellt. Die Funktionsgestaltung der Kühlvorrichtung 1 bleibt im Wesentlichen unverändert gegenüber der vorstehenden Ausführungsform. Der Zylinderkopf 4 und der Abgaskrümmer 7 sind durch eine Abgasflanschverbindung 32 getrennt, die eine Flanschdichtung umfassen kann, um eine gute Abdichtung für die Abgase zu gewährleisten. Diese Änderung kann die Gestaltungsflexibilität bezüglich Betriebstemperaturgrenzen des Kühlmittels weiter erhöhen, indem unterschiedliche Materialien für den Zylinderkopf 4 und den Abgaskrümmer 7 verwendet werden können.The cooling device 1 was described as one in the cylinder head 4 built-in exhaust manifold 7 having. In a modified arrangement, the cylinder head 4 and the exhaust manifold 7 be formed separately, as in 3 shown. The functional design of the cooling device 1 remains substantially unchanged from the previous embodiment. The cylinder head 4 and the exhaust manifold 7 are through an exhaust flange connection 32 separated, which may include a flange seal, to ensure a good seal for the exhaust gases. This change can further increase the design flexibility with respect to operating temperature limits of the coolant by using different materials for the cylinder head 4 and the exhaust manifold 7 can be used.

Die Kühlvorrichtung 1 ermöglicht die Bildung effizienter Kühlwege für die Abgaskrümmer-Kühlleitung 12 und/oder die Motorkühlleitung 17. Die Wanddicke und/oder Materialien der Kühlvorrichtung 1 können verschieden sein, beispielsweise je nachdem, ob der Abgaskrümmer 7 in den Zylinderkopf 4 eingebaut oder ein separates Bauteil ist. Des Weiteren können Vorteile für den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors 2 durch eine Reduktion der erforderlichen Oberfläche für die erste und zweite Wärmetauschvorrichtung 16, 20 an der Vorderseite des Fahrzeugs 3 und durch Reduktion der Masse der Kühlkreisläufe aufgrund größerer Wärmeflussfähigkeit erreicht werden.The cooling device 1 allows the formation of efficient cooling paths for the exhaust manifold cooling line 12 and / or the engine cooling line 17 , The wall thickness and / or materials of the cooling device 1 can be different depending, for example, on the exhaust manifold 7 in the cylinder head 4 installed or is a separate component. Furthermore, advantages for the fuel consumption of the internal combustion engine 2 by a reduction of the required surface area for the first and second heat exchange devices 16 . 20 at the front of the vehicle 3 and be achieved by reducing the mass of the cooling circuits due to greater heat flow capacity.

Die Kosten der Kühlvorrichtung 1 können in manchen Fällen durch die Entfernung von Hitzeschilden, elektrischen Heizungen des Fahrgastraums und eines separaten Abgaskrümmers kompensiert werden.The cost of the cooler 1 can be compensated in some cases by the removal of heat shields, electrical cabin heaters and a separate exhaust manifold.

Eine Kühlvorrichtung 1 nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 4 gezeigt. Diese Ausführungsform der Kühlvorrichtung 1 ist eine Entwicklung der in 2 gezeigten Ausführungsform und die Beschreibung konzentriert sich auf die Hauptunterschiede. Gleiche Bezugszeichen werden hierin für gleiche Bauteile verwendet.A cooler 1 according to a further embodiment of the present invention is in 4 shown. This embodiment of the cooling device 1 is a development of in 2 The embodiment shown and the description focuses on the main differences. Like reference numerals are used herein for like components.

Die dritte Wärmetauschvorrichtung 21 ist bei der Kühlvorrichtung 1 nach der vorliegenden Ausführungsform weggelassen. Die Kühlvorrichtung 1 umfasst Kreislaufverbindungsmittel 33 zum selektiven Verbinden des ersten und zweiten Kühlkreislaufs 10, 11. Das Kreislaufverbindungsmittel 33 in der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine zweite Bypass-Leitung 34, ein fünftes Dreiwegeventil 35, ein sechstes Dreiwegeventil 36 und eine dritte Bypass-Leitung 37.The third heat exchange device 21 is at the cooler 1 omitted according to the present embodiment. The cooling device 1 includes circulatory connection means 33 for selectively connecting the first and second cooling circuits 10 . 11 , The circulatory compound 33 In the present embodiment, a second bypass line comprises 34 , a fifth three-way valve 35, a sixth three-way valve 36 and a third bypass line 37 ,

Das fünfte Dreiwegeventil 35 befindet sich zwischen der zweiten Wärmetauschvorrichtung 20 und der Motorkühlleitung 17. Die zweite Bypass-Leitung 34 verbindet das erste Dreiwegeventil 23 und das fünfte Dreiwegeventil 35. Das fünfte Dreiwegeventil 35 ist betriebsfähig in Verbindung mit dem ersten Dreiwegeventil 23, um den ersten Kühlmittelauslass 14 mit dem zweiten Kühlmitteleinlass 18 zu verbinden. Durch Steuern des ersten und fünften Dreiwegeventils 23, 35 kann die zweite Bypass-Leitung 34 zwischen dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 verbunden werden, um die erste Wärmetauschvorrichtung 16 zu umgehen.The fifth three-way valve 35 is located between the second heat exchange device 20 and the engine cooling pipe 17 , The second bypass line 34 connects the first three-way valve 23 and the fifth three-way valve 35 , The fifth three-way valve 35 is operable in conjunction with the first three-way valve 23 to the first coolant outlet 14 with the second coolant inlet 18 connect to. By controlling the first and fifth three-way valves 23 . 35 may be the second bypass line 34 between the first and second cooling circuits 10 . 11 be connected to the first heat exchange device 16 to get around.

Das sechste Dreiwegeventil 36 befindet sich zwischen dem zweiten Kühlmittelauslass 19 und dem dritten Dreiwegeventil 26. Die dritte Bypass-Leitung 37 verbindet das sechste Dreiwegeventil 36 und das zweite Dreiwegeventil 24. Das sechste Dreiwegeventil 36 ist gemeinsam mit dem zweiten Dreiwegeventil 24 betriebsfähig, um den zweiten Kühlmittelauslass 19 mit dem ersten Kühlmitteleinlass 13 (über die erste Pumpe 15) zu verbinden. Durch Steuern des zweiten und sechsten Dreiwegeventils 24, 36 kann die dritte Bypass-Leitung 37 zwischen dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 verbunden werden, um die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 zu umgehen.The sixth three-way valve 36 is located between the second coolant outlet 19 and the third three-way valve 26 , The third bypass line 37 connects the sixth three-way valve 36 and the second three-way valve 24 , The sixth three-way valve 36 is in common with the second three-way valve 24 operable to the second coolant outlet 19 with the first coolant inlet 13 (about the first pump 15 ) connect to. By controlling the second and sixth three-way valves 24 , 36 may be the third bypass line 37 between the first and second cooling circuits 10, 11 are connected to the second heat exchange device 20 to get around.

Das Kreislaufverbindungsmittel 33 ist betriebsfähig zum selektiven Verbinden oder Trennen des ersten und zweiten Kühlkreislaufs 10, 11. Das gleiche flüssige Kühlmittel wird sowohl im ersten als auch im zweiten Kühlkreislauf 10, 11 verwendet, hat jedoch eine hohe Siedetemperatur, um sich auf die höheren Temperaturen in dem ersten Kühlkreislauf 10 einzustellen. Der erste und zweite Kühlkreislauf 10, 11 können getrennt sein, damit der zweite Kühlkreislauf 11 bei einer niedrigen Temperatur, zum Beispiel 110 °C, arbeiten kann, während der erste Kühlkreislauf 10 bei einer hohen Temperatur, zum Beispiel 160 °C, arbeiten kann. Die Kühlvorrichtung 1 umfasst einen ersten und zweiten Temperatursensor T1, T2 zum Messen der Temperatur des flüssigen Kühlmittels in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10,11.The circulatory compound 33 is operable to selectively connect or disconnect the first and second cooling circuits 10 . 11 , The same liquid coolant is used in both the first and second cooling circuits 10 . 11 used, however, has a high boiling temperature to accommodate the higher temperatures in the first cooling circuit 10 adjust. The first and second cooling circuits 10 . 11 can be separated, so that the second cooling circuit 11 at a low temperature, for example 110 ° C, while the first cooling circuit is working 10 at a high temperature, for example 160 ° C, can work. The cooling device 1 includes first and second temperature sensors T1, T2 for measuring the temperature of the liquid coolant in the first and second cooling circuits 10, 11.

Anzumerken ist, dass das dritte und vierte Dreiwegeventil 26, 27 selektiv betätigt werden können, um die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 mit dem zweiten Kühlkreislauf 11 zu verbinden. Um den ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 zu verbinden, werden das fünfte und sechste Dreiwegeventil 35, 36 betätigt, um die erste und zweite Wärmetauschvorrichtung 16, 20 zu umgehen. Das flüssige Kühlmittel weist typischerweise unterschiedliche Temperaturen in dem ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 auf, darf sich jedoch unter bestimmten kontrollierten Umständen vermischen. Da die erste und zweite Wärmetauschvorrichtung 16, 20 umgangen werden, findet diese Konfiguration besondere Anwendung während eines Aufwärmvorgangs für den Verbrennungsmotor 2.It should be noted that the third and fourth three-way valve 26 . 27 can be selectively actuated to the second heat exchange device 20 with the second cooling circuit 11 connect to. Around the first and second cooling circuit 10 . 11 to connect, become the fifth and sixth three-way valve 35 . 36 operated to the first and second heat exchange device 16 . 20 to get around. The liquid coolant typically has different temperatures in the first and second cooling circuits 10 . 11 but may mix under certain controlled circumstances. As the first and second heat exchange device 16 . 20 bypassed, this configuration finds particular application during a warm-up process for the internal combustion engine 2 ,

Das Steuergerät 29 ist zum Steuern des Betriebs der Kühlvorrichtung 1 bereitgestellt. Das Steuergerät 29 ist konfiguriert, um den Betrieb des Kreislaufverbindungsmittels 33 in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Temperatursignal ST1, ST2 zu steuern, das von dem ersten und zweiten Temperatursensor T1, T2 empfangen wurde. Das erste Temperatursignal ST1 liefert eine Angabe einer ersten Temperatur in dem ersten Kühlkreislauf 10; und das zweite Temperatursignal ST2 liefert eine Angabe einer zweiten Temperatur in dem zweiten Kühlkreislauf 11.The control unit 29 is for controlling the operation of the cooling device 1 provided. The control unit 29 is configured to control the operation of the circuit connection means 33 in response to the first and second temperature signals ST1, ST2 received from the first and second temperature sensors T1, T2. The first temperature signal ST1 provides an indication of a first temperature in the first cooling circuit 10 ; and the second temperature signal ST2 provides an indication of a second temperature in the second cooling circuit 11 ,

In dieser Ausführungsform ist der elektronische Prozessor 30 konfiguriert, um die Kühlvorrichtung 1 zu steuern, um den ersten Kühlkreislauf 10 mit dem zweiten Kühlkreislauf 11 zu verbinden, um die Erwärmung des Zylinderkopfes 4 zu beschleunigen. Der elektronische Prozessor 30 kontrolliert, dass die erste Temperatur höher als die zweite Temperatur ist. Wenn die zweite Temperatur unter der Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, ist der elektronische Prozessor 30 konfiguriert, um den ersten und zweiten Kühlkreislauf 10, 11 zu verbinden. Der elektronische Prozessor 30 betätigt das erste und fünfte Dreiwegeventil 23, 35, um den ersten Kühlmittelauslass 14 mit dem zweiten Kühlmitteleinlass 18 zu verbinden (wodurch die erste Wärmetauschvorrichtung 16 umgangen wird); und betätigt das zweite und sechste Dreiwegeventil 24, 36, um den zweiten Kühlmittelauslass 19 mit dem ersten Kühlmitteleinlass 13 zu verbinden (wodurch die zweite Wärmetauschvorrichtung 20 umgangen wird).In this embodiment, the electronic processor is 30 configured to the cooling device 1 to control the first cooling circuit 10 with the second cooling circuit 11 to connect to the warming of the cylinder head 4 to accelerate. The electronic processor 30 controls that the first temperature is higher than the second temperature. When the second temperature is below the lower temperature limit of the second refrigeration cycle, the electronic processor is 30 configured to the first and second cooling circuit 10 . 11 connect to. The electronic processor 30 operates the first and fifth three-way valves 23, 35, around the first coolant outlet 14 with the second coolant inlet 18 to connect (whereby the first heat exchange device 16 bypassed); and operates the second and sixth three-way valves 24 . 36 to the second coolant outlet 19 with the first coolant inlet 13 to connect (whereby the second heat exchange device 20 is bypassed).

Anzumerken ist, das verschiedene Änderungen und Modifikationen an der hierin beschriebenen Kühlvorrichtung 1 vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.It should be noted that various changes and modifications are made to the cooling device described herein 1 can be made without departing from the scope of the present invention.

Die Steuerung des ersten und zweiten Kühlkreislaufs 10, 11 wurde hierin unter Bezugnahme auf Temperaturober- und -untergrenzen des ersten Kühlkreislaufs und Temperaturober- und -untergrenzen des zweiten Kühlkreislaufs beschrieben. Es versteht sich, dass zusätzliche Temperaturgrenzen für den ersten Kühlkreislauf und/oder den zweiten Kühlkreislauf definiert werden können.The control of the first and second cooling circuits 10 . 11 has been described herein with reference to temperature upper and lower limits of the first refrigeration cycle and upper and lower temperature limits of the second refrigeration cycle. It is understood that additional temperature limits for the first cooling circuit and / or the second cooling circuit can be defined.

Claims (32)

Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Abgaskrümmer, wobei die Kühlvorrichtung Folgendes umfasst: einen ersten Kühlkreislauf, umfassend eine Abgaskrümmer-Kühlleitung zum Kühlen des Abgaskrümmers; eine erste Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf; einen zweiten Kühlkreislauf, umfassend eine Motorkühlleitung zum Kühlen des Verbrennungsmotors; eine zweite Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem zweiten Kühlkreislauf; und eine dritte Wärmetauschvorrichtung zum Übertragen von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf an den zweiten Kühlkreislauf.Cooling device for an internal combustion engine with an exhaust manifold, the cooling device comprising: a first refrigeration cycle including an exhaust manifold cooling line for cooling the exhaust manifold; a first heat exchange device for discharging heat from the first cooling circuit; a second refrigeration cycle including an engine cooling line for cooling the internal combustion engine; a second heat exchange device for discharging heat from the second cooling circuit; and a third heat exchange device for transferring heat from the first cooling circuit to the second cooling circuit. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend eine erste Ventileinrichtung zum Verbinden der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung oder mit der dritten Wärmetauschvorrichtung.Cooling device after Claim 1 comprising a first valve means for connecting the exhaust manifold cooling line with either the first heat exchange device or the third heat exchange device. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Ventileinrichtung ein erstes und zweites Ventil umfasst, die betriebsfähig sind, um die Abgaskrümmer-Kühlleitung mit der ersten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden; oder um die Abgaskrümmer-Kühlleitung mit der dritten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden.Cooling device after Claim 2 wherein the first valve means comprises first and second valves operable to connect the exhaust manifold cooling line to the first heat exchange device; or to connect the exhaust manifold cooling line with the third heat exchange device. Kühlvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das erste Ventil ein erstes Dreiwegeventil zum Verbinden eines Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung oder mit der dritten Wärmetauschvorrichtung ist; und das zweite Ventil ein zweites Dreiwegeventil zum Verbinden entweder der ersten Wärmetauschvorrichtung oder der dritten Wärmetauschvorrichtung mit einem Einlass der Abgaskrümmer-Kühlleitung ist.Cooling device after Claim 3 wherein the first valve is a first three-way valve for connecting an exhaust manifold cooling passage outlet to either the first heat exchange device or the third heat exchange device; and the second valve is a second three-way valve for connecting either the first heat exchange device or the third heat exchange device to an inlet of the exhaust manifold cooling line. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Wärmetauschvorrichtung und die dritte Wärmetauschvorrichtung in Reihe angeordnet sind.Cooling device according to one of Claims 1 to 4 wherein the second heat exchange device and the third heat exchange device are arranged in series. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine zweite Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden der Motorkühlleitung mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung.Cooling device according to one of the preceding claims, comprising a second valve means for selectively connecting the engine cooling pipe to the second heat exchange device. Kühlvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die zweite Ventileinrichtung ein drittes Dreiwegeventil zum Verbinden eines Auslasses der Motorkühlleitung entweder mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung oder mit einer Bypass-Leitung umfasst, um die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen; und ein viertes Dreiwegeventil zum Verbinden entweder der zweiten Wärmetauschvorrichtung oder der Bypass-Leitung mit einem Einlass der Motorkühlleitung.Cooling device after Claim 6 wherein the second valve means comprises a third three-way valve for connecting an outlet of the engine cooling passage to either the second heat exchange device or to a bypass passage to bypass the second heat exchange device; and a fourth three-way valve for connecting either of second heat exchange device or the bypass line with an inlet of the engine cooling line. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Kühlflüssigkeit in dem ersten Kühlkreislauf bereitgestellt ist; und eine zweite Kühlflüssigkeit in dem zweiten Kühlkreislauf bereitgestellt ist, wobei die erste und zweite Kühlflüssigkeit voneinander getrennt sind.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein a first cooling liquid is provided in the first cooling circuit; and a second cooling liquid is provided in the second cooling circuit, wherein the first and second cooling liquids are separated from each other. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kühlkreislauf ein Hochtemperatur-Kühlkreislauf und der zweite Kühlkreislauf ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf ist.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein the first cooling circuit is a high-temperature cooling circuit and the second cooling circuit is a low-temperature cooling circuit. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Wärmetauschvorrichtung eine Hochtemperatur-Wärmetauschvorrichtung umfasst; und die zweite Wärmetauschvorrichtung eine Niedertemperatur-Wärmetauschvorrichtung umfasst.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein the first heat exchange device comprises a high-temperature heat exchange device; and the second heat exchange device comprises a low-temperature heat exchange device. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen in Reihe oder parallel zu der ersten Wärmetauschvorrichtung und/oder der zweiten Wärmetauschvorrichtung angeordneten thermoelektrischen Generator (TEG).Cooling device according to one of the preceding claims, comprising a arranged in series or parallel to the first heat exchange device and / or the second heat exchange device thermoelectric generator (TEG). Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung ein Heizungssystem für die Insassen umfasst.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein the first heat exchange device and / or the second heat exchange device comprises a heating system for the occupants. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abgaskrümmer einstückig mit einem Zylinderkopf ausgebildet ist; oder der Abgaskrümmer ein separates auf einem Zylinderkopf montiertes Bauteil ist.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein the exhaust manifold is formed integrally with a cylinder head; or the exhaust manifold is a separate component mounted on a cylinder head. Steuergerät für die Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät zumindest einen Prozessor, wie hierin zuvor definiert, umfasst, der konfiguriert ist, um die Kühlvorrichtung zu steuern, um die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen, wenn eine Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt.The controller of the cooling device of claim 1, wherein the controller includes at least one processor as hereinbefore defined configured to control the cooling device to bypass the first heat exchange device and / or the second heat exchange device when a temperature of the second cooling circuit is below the predefined lower temperature limit of the second cooling circuit. Steuergerät nach Anspruch 14, wenn direkt oder indirekt von Anspruch 2 abhängig, wobei, wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, der zumindest eine Prozessor konfiguriert ist, um die erste Ventileinrichtung zu betätigen, um die Abgaskrümmer-Kühlleitung mit der dritten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden.Control unit after Claim 14 if directly or indirectly from Claim 2 dependent, wherein, when the temperature of the second cooling circuit is below the predefined lower temperature limit of the second cooling circuit, the at least one processor is configured to actuate the first valve means to connect the exhaust manifold cooling line to the third heat exchange device. Steuergerät nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wenn direkt oder indirekt von Anspruch 2 abhängig, wobei, wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt, der zumindest eine Prozessor konfiguriert ist, um die erste Ventileinrichtung zu betätigen, um die Abgaskrümmer-Kühlleitung mit der dritten Wärmetauschvorrichtung zu verbinden und um die dritte Wärmetauschvorrichtung zu umgehen.Control unit after Claim 14 or Claim 15 if directly or indirectly from Claim 2 wherein, when the temperature of the second refrigeration cycle is above the predefined lower temperature limit of the second refrigeration cycle, the at least one processor is configured to actuate the first valve device to connect the exhaust manifold cooling line to the third heat exchange device and around the third heat exchange device bypass. Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Abgaskrümmer; einen ersten Kühlkreislauf, umfassend eine Abgaskrümmer-Kühlleitung zum Kühlen des Abgaskrümmers; eine erste Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem ersten Kühlkreislauf; einen zweiten Kühlkreislauf, der funktionell von dem ersten Kühlkreislauf getrennt ist, umfassend eine Motorkühlleitung zum Kühlen des Verbrennungsmotors; eine zweite Wärmetauschvorrichtung zum Abgeben von Wärme aus dem zweiten Kühlkreislauf; und ein Kreislaufverbindungsmittel (33) zum selektiven Verbinden des ersten Kühlkreislaufs mit dem zweiten Kühlkreislauf.Cooling device for an internal combustion engine with an exhaust manifold; a first refrigeration cycle including an exhaust manifold cooling line for cooling the exhaust manifold; a first heat exchange device for discharging heat from the first cooling circuit; a second refrigeration circuit operatively separated from the first refrigeration cycle, comprising an engine cooling line for cooling the internal combustion engine; a second heat exchange device for discharging heat from the second cooling circuit; and a circuit connection means (33) for selectively connecting the first cooling circuit with the second cooling circuit. Kühlvorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Kreislaufverbindungsmittel umfasst: erste Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden eines Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung mit einem Einlass der Motorkühlleitung; und zweite Ventileinrichtung zum selektiven Verbinden eines Auslasses der Motorkühlleitung mit einem Einlass der Abgaskrümmer-Kühlleitung.Cooling device after Claim 17 wherein the circuit connection means comprises: first valve means for selectively connecting an outlet of the exhaust manifold cooling line to an inlet of the engine cooling duct; and second valve means for selectively connecting an outlet of the engine cooling conduit to an inlet of the exhaust manifold cooling conduit. Kühlvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die erste Ventileinrichtung ein erstes Dreiwegeventil zum Verbinden des Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der ersten Wärmetauschvorrichtung oder mit dem Einlass der zweiten Wärmetauschvorrichtung umfasst.Cooling device after Claim 18 wherein the first valve means comprises a first three-way valve for connecting the outlet of the exhaust manifold cooling line to either the first heat exchange device or to the inlet of the second heat exchange device. Kühlvorrichtung nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, wobei die zweite Ventileinrichtung ein zweites Dreiwegeventil zum Verbinden des Auslasses der Abgaskrümmer-Kühlleitung entweder mit der zweiten Wärmetauschvorrichtung oder mit dem Einlass der Abgaskrümmer-Kühlleitung umfasst.Cooling device after Claim 18 or Claim 19 wherein the second valve means comprises a second three-way valve for connecting the outlet of the exhaust manifold cooling line to either the second heat exchange device or to the inlet of the exhaust manifold cooling line. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der erste Kühlkreislauf ein Hochtemperatur-Kühlkreislauf und der zweite Kühlkreislauf ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf ist.Cooling device according to one of Claims 17 to 20 wherein the first cooling circuit is a high-temperature cooling circuit and the second cooling circuit is a low-temperature cooling circuit. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die erste Wärmetauschvorrichtung eine Hochtemperatur-Wärmetauschvorrichtung umfasst; und die zweite Wärmetauschvorrichtung eine Niedertemperatur-Wärmetauschvorrichtung umfasst.Cooling device according to one of Claims 17 to 21 wherein the first heat exchange device comprises a high temperature heat exchange device; and the second heat exchange device comprises a low-temperature heat exchange device. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, umfassend einen in Reihe oder parallel zu der ersten Wärmetauschvorrichtung und/oder der zweiten Wärmetauschvorrichtung angeordneten thermoelektrischen Generator (TEG).Cooling device according to one of Claims 17 to 22 comprising one in series or parallel to the one first heat exchange device and / or the second heat exchange device arranged thermoelectric generator (TEG). Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung ein Heizungssystem für die Insassen umfasst.Cooling device according to one of Claims 17 to 23 wherein the first heat exchange device and / or the second heat exchange device comprises a heating system for the occupants. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei der Abgaskrümmer einstückig mit einem Zylinderkopf ausgebildet ist; oder der Abgaskrümmer ein separates auf einem Zylinderkopf montiertes Bauteil ist.Cooling device according to one of Claims 17 to 24 wherein the exhaust manifold is formed integrally with a cylinder head; or the exhaust manifold is a separate component mounted on a cylinder head. Steuergerät für die Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei das Steuergerät zumindest einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um die Kühlvorrichtung zu steuern, um den ersten Kühlkreislauf mit dem zweiten Kühlkreislauf zu verbinden, wenn eine Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt.Control unit for the cooling device according to one of Claims 17 to 25 wherein the controller includes at least one processor configured to control the cooling device to connect the first cooling loop to the second cooling loop when a temperature of the second cooling loop is below the predefined lower temperature limit of the second cooling loop. Steuergerät nach Anspruch 26, wobei der zumindest eine Prozessor konfiguriert ist, um die Kühlvorrichtung zu steuern, um die erste Wärmetauschvorrichtung und/oder die zweite Wärmetauschvorrichtung zu umgehen, wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs unter der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt.Control unit after Claim 26 wherein the at least one processor is configured to control the cooling device to bypass the first heat exchange device and / or the second heat exchange device when the temperature of the second cooling circuit is below the predefined lower temperature limit of the second cooling cycle. Steuergerät nach Anspruch 26 oder Anspruch 27, wobei der zumindest eine Prozessor konfiguriert ist, um den ersten Kühlkreislauf von dem zweiten Kühlkreislauf zu trennen, wenn die Temperatur des zweiten Kühlkreislaufs über der vordefinierten Temperaturuntergrenze des zweiten Kühlkreislaufs liegt.Control unit after Claim 26 or Claim 27 wherein the at least one processor is configured to disconnect the first refrigeration cycle from the second refrigeration cycle when the temperature of the second refrigeration cycle is above the predefined lower temperature limit of the second refrigeration cycle. Fahrzeug, umfassend eine Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder nach einem der Ansprüche 17 bis 25.A vehicle comprising a cooling device according to any one of Claims 1 to 13 or after one of Claims 17 to 25 , Kühlvorrichtung, im Wesentlichen wie hierin beschrieben, unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren.Cooling device, substantially as described herein, with reference to the accompanying figures. Steuergerät für eine Kühlvorrichtung, im Wesentlichen wie hierin beschrieben, unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren.Control device for a cooling device, substantially as described herein, with reference to the accompanying figures. Fahrzeug, im Wesentlichen wie hierin beschrieben, unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren.A vehicle substantially as described herein with reference to the accompanying figures.
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