Zur Steuerung eines Kühlkreislaufes in einer Brennkraftma- schine werden im Allgemeinen Thermostatventile verwendet, die temperaturabhängig in der Aufwärmphase der Brennkraft- maschine einen Kurzschlußkreislauf schalten, anschließend bei entsprechender Erwärmung der Brennkraftmaschine in ei- nen Mischbetrieb übergehen, wobei das Kühlmittel teilweise noch durch den Kurzschlußkreislauf und teilweise bereits über einen Kühler als Wärmetauscher im Kühlkreislauf ge- führt wird. Im späteren Normalbetrieb wird das Kühlmittel dann im Allgemeinen vollständig über den Kühler im Kühl- kreislauf geführt. Hierzu werden beispielsweise als gat- tungsgemäße Steuervorrichtung die DE 44 38 552 Cl, DE 44 38 237 Cl und DE 42 31 649 C2 genannt.

Die bekannten Thermostatventile reagieren auf Temperatur- veränderungen jedoch sehr langsam. Darüber hinaus sind sie auf eine Regelgröße, nämlich eine Öffnungstemperatur, fi- xiert und besitzen zudem hohe Druckverluste.

Aus der DE 41 25 366 Cl ist ein 3/2-Wegeventil für Flüs- sigkeitskreisläufe in Fahrzeugen bekannt, das einen axia- len Zulauf und zwei radiale Abläufe aufweist. Das vorbe- kannte Ventil wird als Verteilerventil oder Mischventil in einem dem Beheizen von Kraftfahr-zeugräumen dienenden Flüssigkeitskreislauf und in einem dem Kühlen vom Kraft- fahrzeugräumen dienenden Flüssigkeitskreislauf verwendet.

Darüber hinaus ist mit diesem Ventil auch ein Mischbetrieb zwischen Beheizen und Kühlen möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei- ne Steuervorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaf- fen, die die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, insbesondere, die mehrere Regelgrößen er- möglicht und schnell und ohne große Druckverluste agiert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeich- nenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung erlaubt schnelle Schaltzeiten und damit ein schnelles Reagieren auf Tempe- raturschwankungen. Darüber hinaus ist es möglich, daß an dem erfindungsgemäßen Stellventil vom Motor aus kennfeld- gesteuert die Regelgrößen des Stellventiles eingestellt werden. Dies kann z. B. auf einfache Weise durch einen elektrischen Antrieb für das Stellventil erfolgen.

Insgesamt gesehen, kann das Stellventil in seiner Be- triebsweise sehr flexibel gehalten werden, wobei die Durchströmungen optimiert werden und Druckverluste in durchgeschalteten Zuständen auf ein Minimum reduziert wer- den können.

Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil der erfindungsgemä- ßen Lösung besteht darin, daß durch das Schließen aller Teilkreisläufe bei Kaltstart bzw. im Warmlauf der Brenn- kraftmaschine eine deutliche Reduzierung von Kaltstar- temissionen erreicht werden kann. Durch das vollständige Schließen der Teilkreisläufe wird nicht einmal der Wasser- mantel der Brennkraftmaschine umgewälzt. Auf diese Weise kann sich die Brennkraftmaschine noch schneller aufheizen und emitiert weniger Kaltstartemissionen, insbesondere Kohlenwasserstoffe.

Durch die Möglichkeit einer kennfeldgeregelten Kühlung durch eine entsprechende Schaltstellung des Stellventiles, ist für jeden Betriebszustand eine optimale Kühlmitteltem- peratur möglich, was ebenfalls zur Schonung der Brenn- kraftmaschine und zur Kraftstoffeinsparung beiträgt. Glei- ches gilt für eine Reduzierung des Druckverlustes im Kühl- kreislauf, wodurch die Antriebsleistung der Kühlmittelpum- pe entsprechend reduziert werden kann, die durch eine Kop- pelung im Riementrieb den Kraftstoffverbrauch ebenfalls beeinflußt.

Eine weitere Kraftstoffersparnis und damit eine Reduzie- rung von Emissionen wird auch dadurch erreicht, daß es er- findungsgemäß möglich ist, bei sehr geringem Wasserbedarf und einer entsprechenden Lage des Stellventiles vor der Wasserpumpe durch eine Saugdrosselung die Leistungsaufnah- me der Wasserpumpe zusätzlich zu reduzieren.

Das erfindungsgemäße Stellventil kann an einer beliebigen Stelle in den Kühlkreislauf eingefügt werden. In vorteil- hafter Weise kann man es z. B. in die Kühlmittelpumpe, vor- zugsweise in den Saugmund der Pumpe oder in den Kühler in- tegrieren. Auch eine Anordnung in oder an dem Steuergehäu- se der Brennkraftmaschine ist möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er- findung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebe- nenAusführungsbeispiel.

Es zeigt : Fig. 1 einen Kühlkreislauf mit der erfindungsgemäßen Steu- ervorrichtung im Kaltstart bzw. Warmlauf, wobei al-. le Kreisläufe geschlossen sind, Fig. 2 den Kühlkreislauf nach der Fig. 1, im Warmlauf, wobei der Kurzschlußkreislauf voll geöffnet ist, Fig. 3 den Kühlkreislauf nach der Fig. 1 im Mischbetrieb mit einem Kühlmittelfluß durch den Kurzschlußkreis- lauf und den Kühlerkreislauf, Fig. 4 den Kühlkreislauf nach der Fig. 1 mit vollständig geöffnetem Kühlerkreislauf, Fig. 5 eine vereinfachte Ausführungsform des erfindungsge- mäßen Stellventiles als Steuerglied in Stellung bei Kaltstart, entsprechend dem Kühlkreislauf nach der Fig. 1, Fig. 6 das Stellventil nach der Fig. 5 in Stellung Warm- lauf entsprechend dem Kühlkreislauf nach der Fig.

2, Fig. 7 das Stellventil nach der Fig. 5 in Stellung Misch- betrieb entsprechend dem Kühlkreislauf nach der Fig. 3, und Fig. 8 das Stellventil nach der Fig. 5 in Stellung Maxi- malkühlung entsprechend dem Kreislauf nach der Fig.

4.

Grundsätzlich ist der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Kühlkreislauf von bekannter Art, weshalb nachfolgend nur auf die für die Erfindung wesentlichen Bauteile und Kühl- mittelströmungen näher eingegangen wird.

Eine durch einen Kühlkreislauf gekühlte Brennkraftmaschine 1 ist an einen Kühlerkreislauf 2, in welchem sich ein Küh- ler 3 als Wärmetauscher befindet, und an einen Kurzschluß- kreislauf 4 angeschlossen. An einer Einmündungsstelle des Kurzschlußkreislaufes 4 in den Kühlerkreislauf 2 befindet sich ein Stellventil 5 als Steuerglied zur Aufteilung des Kühlmittelstromes in dem Kühlkreislauf. Zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem Stellventil 5 befindet sich eine Kühlmittelpumpe 6, durch die das Kühlmittel umgewälzt wird.

Vom Kühlerkreislauf 2 zweigt ein Heizungskreislauf 7 ab, in welchem sich ein Regelventil 8, eine Heizung 9 und eine Pumpe 10 befindet. Der Heizungskreislauf 7 wird nach dem Stellventil 5 saugseitig der Kühlmittelpumpe 6 zugeführt.

Für das Stellventil 5 ist eine Ausgestaltung zu wählen, die vier Stellungen ermöglicht, nämlich eine vollständige Sperrstellung, eine Stellung, in der das Kühlmittel, im Allgemeinen Wasser, ausschließlich über den Kurzschluß- kreislauf 4 geführt wird, eine Stellung, in der das Kühl- mittel ausschließlich über den Kühlerkreislauf 2 geführt wird und eine weitere Stellung, in der ein Mischbetrieb, d. h. jeweils eine Teilöffnung des Kurzschlußes 4 und des Kühlerkreislaufes 2 gegeben ist.

Die Fig. 1 zeigt den Kühlkreislauf, in welchem sich das Stellventil 5 in einer Sperrstellung befindet, so daß so- wohl der Kurzschlußkreislauf 4 als auch der Kühlerkreis- lauf 2 abgesperrt sind. Damit keine Umwälzung des Kühlmit- tels im Wassermantel der Brennkraftmaschine 1 stattfindet, ist selbstverständlich in dieser Stellung auch dafür zu sorgen, daß das Regelventil 8 für den Heizungskreislauf 7 ebenfalls geschlossen ist.

In dieser Stellung liegt eine Saugdrosselung an der Kühl- mittelpumpe 6 mit einem entsprechend reduzierten Energie- verbrauch vor. Hierfür ist lediglich dafür zu sorgen, daß die Kühlmittelpumpe 6 für einen Betrieb in Saugdrosselung ausgeführt ist.

Gemäß Schaltung nach der Fig. 2 befindet sich das Stell- ventil 5 in einer Position, in der der Kühlerkreislauf 2 abgesperrt, der Kurzschlußkreislauf 4 jedoch geöffnet ist.

Gemäß Fig. 3 ist durch eine entsprechende Stellung des Stellventiles 5 ein Mischbetrieb gegeben, wobei eine teil- weise Verbindung zu dem Kurzschlußkreislauf 4 und dem Küh- lerkreislauf 2 vorhanden ist.

Fig. 4 stellt die Schaltung dar, in der im Normalbetrieb eine vollständige Kühlung der Brennkraftmaschine 1 durch einen Kreislauf des Kühlmittels über den Kühlerkreislauf 2 erfolgt, wobei der Kurzschlußkreislauf 4 geschlossen ist.

Im Bedarfsfall kann durch eine Schalteinrichtung (nicht dargestellt) auch dafür gesorgt werden, daß der Durchfluß von Kühlmittel durch die Brennkraftmaschine 1 unterbrochen wird.

In den Schaltstellungen nach den Figuren 2 bis 4 kann das Regelventil 8 für eine Heizung des Fahrgastinnenraumes des Fahrzeuges teilweise oder auch ganz geöffnet werden.

Das Stellventil 5 kann auf beliebige Weise, z. B. elektro- motorisch, angetrieben werden. Auf diese Weise läßt es sich auch beliebig bezüglich seiner Stellungen steuern.

Für einen optimalen Betrieb wird man hierfür eine Rege- leinrichtung vorsehen, wobei motorkennfeldgesteuert die Regelgrößen eingestellt werden.

Um Schäden an der Brennkraftmaschine zu vermeiden, wenn Störungen im Kühlkreislauf auftreten, wie z. B. ein Ausfal- len des Antriebes für das Stellventil, der durch einen Ausfall der Stromversorgung verursacht sein könnte, kann in einer derartigen Notsituation eine Freischaltung des Kühlerkreislaufes 2 erfolgen. Dies läßt sich auf einfache Weise z. B. dadurch realisieren, daß durch eine entspre- chende Federrückstellung dafür gesorgt wird, daß das Stellventil 5 in diesem Fall in eine Position gebracht wird, in der der Kühlerkreislauf 2 automatisch geöffnet wird.

In den Figuren 5 bis 8 ist lediglich beispielsweise eine Ausgestaltung eines Stellventiles 5 prinzipmäßig darge- stellt. Wie ersichtlich, ist es derart ausgebildet, daß es einen Drehschieber 11 in Form einer Hülse aufweist, der in einem zylinderförmigen Ventilgehäuse 12 um seine Längsach- se drehbar angeordnet ist. Der Drehschieber 11 ist mit ei- nem axialen Sammelanschluß 13 auf einer Stirnseite verse- hen, während er auf der anderen Seite geschlossen und dort mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung zu des- sen Verschwenkung um seine Längsachse versehen ist. Das Ventilgehäuse 12 ist auf der von der nicht dargestellten Antriebseinrichtung abgewandten Seite ebenfalls verschlos- sen.

Der Drehschieber 11 weist in seiner Umfangswand eine Steu- eröffnung 14 auf. Entsprechend der gewählten Ausgestaltung erstreckt sich die Steueröffnung 14 des Drehschiebers 11 über einen Umfangsbereich von mehr als 180°, vorzugsweise ca. 190 bis 200°.

Das Ventilgehäuse 12 besitzt in seiner zylinderförmigen Umfangswand je eine Öffnung für einen Anschluß 15 zu dem Kurzschlußkreislauf 4 und einen Anschluß 16 zu dem Kühler- kreislauf 2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellen die Anschlüsse 15 und 16 jeweils Zuläufe dar, wäh- rend der Sammelanschluß 13 den Ablauf zu der Kühlmittel- pumpe 6 bildet.

Die Fig. 5 zeigt die Stellung des Drehschiebers 11, in welcher gemäß Fig. 1 sowohl der Kühlerkreislauf 2 als auch der Kurzschlußkreislauf 4 abgeschlossen sind.

Fig. 6 zeigt die Stellung des Drehschiebers 11, in der entsprechend der Schaltung nach der Fig. 2 das Kuhlmittel in dem Kurzschlußkreislauf 4 zirkuliert. Dabei ist die Po- sition des Drehschiebers 11 so gewählt, daß eine vollstän- dige Öffnung des Anschlusses 15 gegeben ist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist jedoch auch nur eine Teilöff- nung mit einem entsprechend gedrosselten Umlauf des Kühl- mittels durch den Kurzschlußkreislauf 4 möglich. Auf diese Weise läßt sich eine sehr feinfühlige Regelung mit einem kontinuierlichen Verlauf von einer Sperrstellung gemäß Fig. 5 bis in eine vollständige Offenstellung gemäß Fig. 6 erreichen.

Fig. 7 zeigt einen Mischbetrieb mit einem Kühlmittelstrom sowohl über den Kurzschlußkreislauf 4 als auch über den Kühlerkreislauf 2. Auch hier ist es nicht erforderlich, daß eine gleichmäßige Aufteilung erfolgt, sondern es sind auch Zwischenstellungen mit unterschiedlichen Strömungs- mengen durch den Kühlerkreislauf 2 und den Kurzschluß- kreislauf 4 möglich.

Fig. 8 zeigt einen Kühlkreislauf mit einer nahezu voll- ständigen alleinigen Strömung über den Kühlerkreislauf 2.

Der Kurzschlußkreislauf 4 ist geschlossen. Auch hier ist ein gedrosselter Betrieb über den Kühlerkreislauf 2 durch eine entsprechende Zwischenstellung des Drehschiebers 11 mit einer teilweisen Öffnungsfreigabe des Anschlusses 16 möglich.

Die Ausführungsformen für das Stellventil 5 können sehr flexibel gehalten werden. So sind z. B. Drehschieber 11 mit axiale, halbaxialen und/oder radialen Stutzen bzw. An- schlüssen möglich. Ebenso können statt einem Drehschieber 11 auch andere Steuerglieder verwendet werden.

Auch die dargestellte Lage des Stellventiles 5 auf der Saugseite der Kühlmittelpumpe 6 stellt nur eine mögliche Anordnung dar. So ist z. B. auch eine Anordnung auf der Druckseite der Kühlmittelpumpe 6 zwischen dieser und der Brennkraftmaschine 1 oder auch nach der Brennkraftmaschine möglich. In diesem Falle dient der axiale Sammelanschluß 13 als Zufuhr zu dem Stellventil 5 und die Anschlüsse 15 und 16 dienen zur Abfuhr des Kühlmittels zu dem Kühler- kreislauf 2 und dem Kurzschlußkreislauf 4.