Regelbares Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, Kühlmittelpumpe hierfür, in der Kühlmittelpumpe verwendbares Flügelrad sowie Verfahren zum Regeln eines

Kühlmittelflusses in einem derartigen Kühlsystem

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein regelbares Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , eine hierfür geeignete, elektrisch betriebene, regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 6, ein in der Kühlmittelpumpe verwendbares Flügelrad nach Anspruch 22 sowie ein Verfahren zum Regeln eines Kühlmittelflusses in einem derartigen Kühlsystem nach Anspruch 30.

STAND DER TECHNIK

In Kraftfahrzeugen werden, um Kühlmittel in einem Kühlmittelkreislauf zwischen Fahrzeugkühler und Verbrennungskraftmaschine zu zirkulieren, in der Regel mechanisch betätige Kühlmittelpumpen eingesetzt. Derartige als Axial- oder Radialpumpen ausgebildete Kühlmittelpumpen sind dabei zwischen dem Fahrzeugkühler und der Verbrennungskraftmaschine angeordnet.

Die Kühlmittelpumpen werden dabei über einen Riemenantrieb durch die Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Beispiele für derartige Pumpen sind in der DE 10 2005 004 315 B4 und der DE 10 2005 062 200 B3 der selben Anmelderin diskutiert.

Aufgrund zunehmender Knappheit fossiler Brennstoffe ist die aktuelle Entwicklung im Kraftfahrzeugbereich auf immer kraftstoffeffizientere und energiesparende Fahrzeuge gerichtet. Hierfür kommen beispielsweise Start-Stop- Systeme zur Anwendung, welche eine Verbrennungskraftmaschine im Fahrzeug, beispielsweise beim Halt an einer roten Ampel, einer Bahnschranke etc., vorübergehend abschalten. Sobald die Stop-Situation beendet ist, beispielsweise die Ampel auf grün umschaltet und der Fahrzeugführer das Gaspedal betätigt, wird die Verbrennungskraftmaschine wieder gestartet. Aufgrund des systembedingten Abschaltens der Verbrennungskraftmaschine bei derartigen Start-Stop-Systemen in modernen Kraftfahrzeugen wird jedoch auch der Betrieb der Kühlmittelpumpe gestoppt. Insbesondere wird, aufgrund des Anhaltens der Verbrennungskraftmaschine über den Riemenantrieb keine Antriebsleistung mehr auf die Kühlmittelpumpe übertragen, so dass deren Betrieb eingestellt wird, das Kühlmittel mithin nicht mehr im Kühlmittelkreislauf zirkuliert werden kann.

Dies kann, insbesondere bei hohen Außentemperaturen oder bereits entsprechend hoher Motor- beziehungsweise Kühlmitteltemperatur dazu führen, dass die Temperatur über das erlaubte Maß hinaus ansteigt.

Um das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf auch in Fahrzeugen mit Start-Stop-Systemen weiter zu zirkulieren, wenn die Verbrennungskraftmaschine nicht arbeitet, wäre es grundsätzlich denkbar, die herkömmlich eingesetzten, mechanisch betriebenen Kühlmittelpumpen durch elektrisch betriebene Kühlmittelpumpen zu ersetzen.

Gleichwohl zeigen elektrische Kühlmittelpumpen den Nachteil, dass diese ausreichend groß dimensioniert sein müssen, um die Kühlmittelleistung zu erbringen. Derartig groß dimensionierte elektrisch betriebene Kühlmittelpumpen benötigen dann eine entsprechende Stromzufuhr aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges.

Da dies unter Umständen über die Lichtmaschine abgefangen werden muss, die entsprechend mehr Leistung erzeugen muss, um im Fahrzeug vorhandene Batterien auf einen Mindestladewert zu halten, sowie das Bordnetz ausreichend zu versorgen, hat sich die Verwendung elektrischer Pumpen als Kühlmittelpumpen für Kraftfahrzeuge bisher nicht durchgesetzt. Um dennoch eine Möglichkeit zu schaffen, bei modernen Start-Stop-Systemen einen ausreichenden Kühlmittelfluss zu gewährleisten, wurde jüngst versucht, durch die Kombination elektrischer und mechanischer Antriebe eine adaptierte Kühlmittelpumpe bereitzustellen.

Ein Beispiel einer derartigen, als Hybridkühlmittelpumpe bezeichneten, Kühlmittelpumpe ist in der MTZ, Ausgabe 1 1 , 2010, offenbart. Die darin diskutierte Hybridkühlmittelpumpe wird, als Hauptantrieb, von einem Riemenantrieb über die Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Zusätzlich umfasst diese Pumpe in ihrem Pumpengehäuse einen bürstenlosen Elektromotor, der durch entsprechende Steuerung über Kupplungen auf die Antriebswelle zugeschaltet werden kann, und dabei entweder die Antriebskraft des Riemenantriebes verstärkt, oder, im Start-Stop-Zustand bei ausgeschalteten Verbrennungskraftmaschine, die alleinige Zirkulation des Kühlmittels übernimmt.

Die in der MTZ, Ausgabe \ \ , 2010, offenbarte Hyb dkühlmitterpumpe ist dabei jedoch nicht geeignet, sämtliche Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine zufriedenstellend zu bedienen. Insbesondere ist es bei der in der MTZ, Ausgabe 1 1 , 2010, diskutierten

Kühlmittelpumpe nicht möglich, einen raschen Aufwärmzyklus der Verbrennungskraftmaschine durch leckflussfreies Unterbrechen des Kühlmittelstromes zu gewährleisten. Bei derartigen, offenen Kühlmittelpumpen kann nämlich kein so genanntes stehendes Wasser erzeugt werden. Vielmehr ist immer eine gewisse Grundzirkulation des Kühlmittels festzustellen, so dass ein beschleunigter Aufwärmbetrieb nicht realisierbar ist.

Zwar diskutiert der Artikel über die Hybridkühlmittelpumpe aus der MTZ, Ausgabe 1 1 , 2010, dass derartige Pumpen antriebslos geschalten werden können, um auf diese Art und Weise einen beschleunigten Aufwärmvorgang in der Verbrennungskraftmaschine durchzuführen. Gleichwohl ist es mit der Hybridkühlmittelpumpe dieser Bauart nicht möglich, einen Rückfluss bzw. Leckfluss des Kühlmittels aus der Pumpe zu vermeiden, wodurch minimale Zirkulationen entstehen können, die den Aufwärmvorgang als solche verzögern.

Überdies ist es mit der in der MTZ, Ausgabe 1 1 , 2010, offenbarten Pumpe nicht möglich, in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Leerlauf-Betriebszustand, Schubbetrieb oder dergleichen, entsprechend geeignete Kühlmittelzirkulationsflussraten einzustellen, sodass die Kühlmitteltemperatur für den jeweiligen Betriebszustand in einem idealen Kühlmitteltemperaturbereich gehalten werden kann.

Auch zeigt die in der MTZ, Ausgabe 1 1 , 2010 offenbart Pumpe den Nachteil, dass bei Betrieb der Pumpe über die Riemenscheibe, und somit über die Verbrennungskraftmaschine der im Pumpengehäuse angeordnete Elektromotor als Generator wirkt. Die erzeugte elektrische Leistung muss daheT entsprechend aus der Pumpe abgeführt und in das Bordnetz eingespeist werden. Um die Generatorwirkung der elektrischen Pumpe zu vermeiden ist es alternativ nötig, selbige von der Welle zu isolieren, wenn der Betrieb der elektrischen Pumpe nicht benötigt wird.

Hierdurch wird der Aufbau einer derartigen Hybridpumpe noch komplexer, wodurch die Kosten für das System über das wirtschaftlich sinnvolle Maß ansteigen. Auch der mit einer derartigen Pumpe erzielbare Wirkungsgrad ist, im Vergleich zu herkömmlichen Systemen eher gering.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von den Nachteilen des vorstehend beschriebenen Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlsystem zu schaffen, das einen einfachen Aufbau zeigt, und mit dem auf einfache Weise ein Kühlmittelstrom in einem Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine auch dann gewährleistet ist, wenn die Verbrennungskraftmaschine antriebslos ist. Die vorliegende Erfindung soll ferner ein Kühlsystem schaffen, mittels dem abhängig von verschiedenen Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine unterschiedliche Kühlwirkungen erzielt werden können. Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Kühlsystem nach Anspruch 1 .

Erfindungsgemäß wird dabei ein regelbares Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen, das einen Kühlmittelkreislauf zum Zuführen und Abf hren von Kühlmittel zu und von einer Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs aufweist. In diesem Kühlsystem sind eine mechanisch betriebene, regelbare Haupt- Kühlmittelpumpe, die eine Zuführung zum Zuführen des Kühlmittels in die Haupt- Kühlmittelpumpe sowie eine Abfuhrung zum Abfuhren des Kühlmittels zur Verbrennungskraftmaschine aufweist, sowie eine elektrisch betriebene, regelbare Sekundär-Kühlmittelpumpe, die eine Zuführung zum Zuführen des Kühlmittels in die Sekundär-Kühlmittelpumpe sowie eine Abführung zum Abführen eines als Bypass- Kühlmittelstrom geforderten Kühlmittels in Richtung zur Haupt-Kühlmittelpumpe aufweist angeordnet, wobei die Sekundär-Kühlmittelpumpe von einer in Strömungsrichtung des Kühlmittels zur Haupt-Kühlmittelpumpe führenden Kühlmittelleitung abzweigend in Strömungsrichtung vor der Haupt-Kühlmittelpumpe angeordnet ist. Das mittels der Sekundär-Kühlmittelpumpe geförderte Kühlmittel wird nach der Haupt-Kühlmittelpumpe, ohne die Haupt-Kühlmittelpumpe zu durchströmen, in die zur Verbrennungskraftmaschine führende Abführung zugeführt. Die Sekundär- Kühlmittelpumpe weist ferner ein Pumpengehäuse mit einer darin ausgebildeten Pumpenkammer auf, wobei an einem Abschnitt des Pumpengehäuses ein Elektromotor angeordnet ist, der vermittels einer in die Pumpenkammer reichenden Antriebswelle eine Antriebsleistung für die Sekundär-Kühlmittelpumpe bereit stellt. Ein als Förderorgan dienendes Flügelrad ist in der Pumpenkammer der Sekundär- Kühlmittelpumpe angeordnet, das koaxial auf der Antriebswelle angeordnet und mit dieser antreibbar verbunden ist, wobei die Sekundär-Kühlmittelpumpe einen am Flügelrad ausgebildeten Regelschieber aufweist, der zumindest in eine Offen- und Geschlossen-Stellung verfahrbar ist, zur Regelung des von der Sekundär- Kühlmittelpumpe geförderten Bypass-Kühlmittelstromes, insbesondere zur Verhinderung des Rückströmens des Kühlmittels entgegen der Förderrichtung der Sekundär-Kühlmittelpumpe.

Vermittels des erfindungsgemäßen Kühlsystems sind dabei folgende Vorteile erzielbar.

Durch die parallele Verwendung einer mechanischen Pumpe als Haupt- Kühlmittelpumpe und einer elektrischen Pumpe als Sekundär-Kühlmittelpumpe kann auf verblüffend einfache und kostengünstige Weise ein Kühlsystem geschaffen werden, das einen einfachen Aufbau zeigt, und mit dem auf einfache Weise ein Kühlmittelstrom in einem Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine auch dann gewährleistet ist, selbst wenn die Verbrennungskraftmaschine antriebslos ist und somit keine Antriebsleistung für die mechanisch betriebene Haupt-Kühlmittelpumpe erzeugen kann. Hierbei bleibt in vorteilhafter Weise die in der Praxis bewährte, mechanisch betriebene Kühlmittelpumpe in dem Kühlsystem erhalten, wodurch beim Betrieb des Kühlsystems mit der mechanischen Pumpe, ggf. unterstützt durch die elektrische Pumpe, hohe Wirkungsgrade erzielt werden können. Die mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem erzielbaren Wirkungsgrade liegen dabei signifikant höher als dies bei einer vorstehend diskutierten Einwellen-Hybridpumpe der Fall ist.

Vermittels des erfindungsgemäßen Kühlsystems, das die beiden diskutierten regelbaren Pumpen aufweist, ist es ferner vorteilhaft möglich, so genanntes stehendes Wasser bereitzustellen, das, insbesondere beim Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine, ein schnelles Aufwärmen der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht, so dass das Fahrzeug innerhalb kürzester Zeit in einem optimalen Temperatur-Kraftstoffverbrauch-Bereich betrieben werden kann.

Durch das Ansteuern des Schiebers in der Sekundär-Kühlmittelpumpe, insbesondere das Verfahren des Schiebers in dessen Geschlossen-Stellung, kann dabei vorteilhaft sichergestellt werden, dass aufgrund fehlender bzw. abgeschalteter Pumpwirkung von der Verbrennungskraftmaschine zurückströmendes Kühlmittel entgegen der Förderrichtung der Sekundärkühlmittelpumpe in Richtung auf den Fahrzeugkühler zu fließt.

Durch die Verwendung der bereits bekannten, mechanisch betriebenen regelbaren Haupt-Kühlmittelpumpe und die zusätzliche, parallele Anordnung der regelbaren, elektrisch betriebenen Sekundär-Kühlmittelpumpe kann ferner ein Kühlsystem realisiert werden, das bei überschaubaren Entwicklungs- und Applikationskosten eine zuverlässige Kühlleistung bei modernen, Kraftstoff sparenden Motorkonzepten, beispielsweise mit Start-Stop-Automatik, Motorabschaltung im Segelbetrieb oder dergleichen, sicherstellt.

Hierbei ist es ferner nicht notwendig, durch die integrale Ausbildung von mechanisch betriebener und elektrisch betriebener Kühlmittelpumpe, wie dies in der vorgenannten Hybridpumpe, die in der MTZ Ausgabe 1 1 , 2010 offenbart ist, diskutiert wird, neue Lagerungs- und Dichtungssysteme für die Wasserpumpenwelle zu implementieren, deren Dauerbetriebsfestigkeit und Wirtschaftlichkeit sich erst nach einigen Jahren zeigt.

Vielmehr ist es mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem möglich, auf die in der Praxis vielfach bewährten Lagerungs- und Dichtungssysteme zuzugreifen, wodurch ein zuverlässiger und wirtschaftlicher Betrieb des Kühlsystems sichergestellt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kühlsystems sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Haupt-Kühlmittelpumpe hierbei ein Pumpengehäuse mit einer darin ausgebildeten Pumpenkammer auf, wobei in der Pumpenkammer ein als Förderorgan dienendes Flügelrad angeordnet ist, das über eine in die Pumpenkammer reichende Welle angetrieben wird, die vorzugsweise von einem Riemenantrieb angetrieben wird. Die Haupt-Kühlmittelpumpe kann hierbei, gemäß einer Ausfuhrungsform als Axial- oder Radialpumpe ausgebildet sein.

Durch den Antrieb der Haupt-Kühlmittelpumpe über eine mit einer Riemenscheibe der Verbrennungskraftmaschine verbundene Riemenscheibe ist es vorteilhaft möglich, ohne zusätzliche Antriebsaggregate die Haupt-Kühlmittelpumpe anzutreiben. Überdies bringt die Verwendung des von der laufenden Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Riemenantriebs nahezu keine Reibungsverluste mit sich, so dass die Haupt-Kühlmittelpumpe mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden kann.

Ferner bringt die Verwendung des Riemenantriebs, der die Antriebskraft der Verbrennungskraftmaschine nutzt den Vorteil mit sich, dass selbst bei niedriger Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine noch eine Rotationsbewegung des Flügelrades in der Haupt-Kühlmittelpumpe erzeugt werden kann, wodurch dieses selbst bei niedriger Drehzahl eine Kühlmittelzirkulation sicherstellt, wodurch zuverlässig ein Überhitzen des Motors vermieden werden kann.

Die Haupt-Kühlmittelpumpe weist gemäß einer weiteren Ausführungsform ferner einen am Flügelrad ausgebildeten, koaxial zu selbigem angeordneten, Regelschieber auf, der zumindest in eine Offen- und Geschlossen-Stellung, vorzugsweise entlang des in der Pumpenkammer gelagerten Flügelrades, verfahrbar ist, zur Regelung des von der Haupt-Kühlmittelpumpe geförderten Kühlmittelstromes. Vermittels des erfindungsgemäß in der Haupt-Kühlmittelpumpe angeordneten

Regelschiebers ist es dabei vorteilhaft möglich, den Kühlmittelstrom gewollt zu unterbrechen, ohne dabei den Betrieb der Haupt-Kühlmittelpumpe zu unterbrechen. So kann der Schieber nämlich, beispielsweise zum Erzeugen von stehendem Wasser beim Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine, in seine Geschlossen-Stellung verfahren werden, in der er das Flügelrad umfasst und die Weiterführung des geförderten Kühlmittels aus der Ableitung verhindert, somit den vom Flügelrad geförderten Kühlmittelstrom unterbricht. Das Anordnen eines derartigen Schiebers koaxial zum Flügelrad vereinfacht zudem die Gesamtkonstruktion der Haupt-Kühlmittelpumpe. So ist nämlich kein Freilauf oder dergleichen notwendig, um die Übertragung der Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine auf die Antriebswelle der Haupt-Kühlmittelpumpe zu unterbrechen. Vielmehr ist es möglich, durch Verschieben des Regelschiebers entlang der Antriebswelle der Haupt-Kühlmittelpumpe die Kühlmittelzirkulation durch die Haupt-Kühlmittelpumpe zu unterbrechen, ohne hierbei die Übertragung der Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine auf die Antriebswelle der Haupt- Kühlmittelpumpe aufzuheben.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Elektromotor der Sekundär- Kühlmittelpumpe als Trockenläufer oder als Nassläufer ausgebildet ist. Die Verwendung eines als Trockenläufer konzipierten Elektromotors für die

Sekundär-Kühlmittelpumpe ermöglicht dabei vorteilhaft hohe Drehzahlen der Sekundär-Kühlmittelpumpe bei minimaler Baugröße.

Die alternative Verwendung eines als Naßläufer konzipierten Elektromotors für die Sekundär-Kühlmittelpumpe stellt eine vergleichsweise einfache Kühlung für den Elektromotor sicher, da hierzu das im Kühlkreislauf des Fahrzeugs ohnehin vorhandene Kühlmittel zur Anwendung kommen kann.

Durch die Verwendung derartiger Elektromotoren ist es vorteilhaft möglich, bei geringer Baugröße eine als elektrische Einheitspumpe konzipierte Sekundär- Kühlmittelpumpe zu schaffen, die hohe Stückzahlen bei geringen Herstellungskosten erlaubt.

Das Kühlsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ferner eine Steuervorrichtung auf, welche die Haupt-Kühlmittelpumpe und/oder die Sekundär- Kühlmittelpumpe in Abhängigkeit von vergebenen Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine steuert. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Steuervorrichtung, die beispielsweise als Softwaremodul im Fahrzeugsteuergerät implementiert ist oder als eigenständige Steuereinheit ausgebildet ist, ist es vorteilhaft möglich, die Haupt-Kühlmittelpumpe und/oder die Sekundär-Kühlmittelpumpe parallel oder unabhängig voneinander anzusteuern, um auf diese Weise immer einen gewünschten Kühlmittelfluss im Kühlkreislauf herzustellen.

Insbesondere ist es dabei möglich, die Haupt-Kühlmittelpumpe und/oder die Sekundär-Kühlmittelpumpe derart anzusteuern, dass diese im Aufwärmbetrieb beim Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine abgeregelt sind, so dass kein Kühlmittel zirkuliert wird. Sobald die Verbrennungskraftmaschine ihre Betriebstemperatur erreicht hat, können die Pumpen parallel oder separat voneinander geregelt werden, um durch jeweiliges Verschieben des in der jeweiligen Pumpenkammer angeordneten Regelschiebers den Kühlmittelfluss zu steuern.

Vermittels dieser Steuerung ist es dabei vorteilhaft möglich, in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise wenn diese im Leerlauf ist, oder des Fahrzeugs, beispielsweise bei einer Stadtfahrt, die Kühlmitteltemperatur unter Verwendung von Kennfeldern aktiv zu steuern, so dass die Kühlmitteltemperatur in einem Bereich gehalten werden kann, in dem eine optimale Kraftstoffausnutzung, und somit ein sparsamer und wirtschaftlicher Betrieb des Fahrzeugs, realisiert werden kann. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine für ein derartiges

Kühlsystem geeignete, elektrisch betriebene Kühlmittelpumpe anzubieten.

Die mit dem vorstehend diskutierten Kühlsystem erzielbaren Vorteile lassen sich in analoger Weise auch mit der nachfolgend diskutierten, erfindungsgemäßen elektrischen Kühlmittelpumpe erzielen, so dass auf eine erneute Aufzählung dieser Vorteile verzichtet wird. Eine elektrisch betriebene Kühlmittelpumpe gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung, die insbesondere zur Verwendung in einem vorstehend diskutierten Kühlsystem geeignet ist, ist dabei als Axialpumpe oder als Radialpumpe ausgebildet. Die elektrisch betriebene Kühlmittelpumpe weist auf: ein Pumpengehäuse; eine, vorzugsweise flanschartige, Zuführung und eine, vorzugsweise flanschartige, Abführung; eine im Pumpengehäuse ausgebildete Pumpenkammer, wobei in der Pumpenkammer auf einer Pumpenwelle ein Pumpenrad angeordnet ist, das mittels der Pumpenwelle von einem Elektromotor antreibbar ist, und einen Schieber, der zumindest in eine Offen- und Geschlossen-Stellung verfahrbar ist, zur Regelung eines von der Kühlmittelpumpe geförderten Bypass-Kühlmittelstromes. Die erfindungsgemäße elektrisch betriebene Pumpe ist dabei derart ansteuerbar, dass bei der Geschlossen Stellung des Regelschiebers ein Rückströmen des Kühlmittels von der Verbrennungskraftmaschine entgegen der Förderrichtung der Sekundär- Kühlmittelpumpe verhindert werden kann.

Durch das Ansteuern des Schiebers in der elektrisch betriebenen Pumpe derart, dass der Schiebers in seine Geschlossen-Stellung fährt, kann dabei vorteilhaft sichergestellt werden, dass aufgrund fehlender bzw. abgeschalteter Pumpwirkung von der Verbrennungskraftmaschine zurückströmendes Kühlmittel entgegen der Förderrichtung der Kühlmittelpumpe in Richtung auf den Fahrzeugkühler zu fließt.

Bei der Parallelschaltung zweier Pumpen ist zu beachten, dass die parallelen Strömungspfade auch Bypasspfade darstellen. Das zu fördernde Medium fließt dabei immer in die Richtung des niedrigeren Drucks.

Da die Haupt-Kühlmittelpumpe im laufenden Betrieb einen deutlich höheren Förderdruck aufbaut, kann durch Verschieben des Regelschiebers der Sekundär- Kühlmittelpumpe in dessen Geschlossen-Stellung sichergestellt werden, dass bei aktiver Hauptpumpe eine Rückströmung von der Druckseite der Hauptpumpe über die Sekundärpumpe zur Saugseite unterbunden wird. Gemäß einer Ausfuhrungsform ist die elektrische Kühlmittelpumpe als Radialpumpe ausgebildet, wobei mit der, im Wesentlichen konisch verlaufenden, Zuführung das von einer Kühlmittelleitung abgezweigte, zu fördernde Kühlmittel in die im Pumpengehäuse ausgebildete Pumpenkammer einbringbar ist, und mit der, im Wesentlichen radial rechtwinklig zur Zufuhrleitung angeordneten, Abführung das in die Pumpenkammer eingebrachte Kühlmittel aus der Pumpenkammer abführbar ist.

Das in der Pumpenkammer angeordnete, als Radialpumpen-Flügelrad ausgebildete Pumpenrad saugt das Kühlmittel durch eine Rotationsbewegung in axialer Richtung an und fördert es in radialer Richtung in die Abführung. Der Schieber ist als ein koaxial zur Pumpenwelle am Flügelrad angeordneter Regelschieber ausgebildet; und der Elektromotor ist, vorzugsweise an einem von der Zuführung abgewandten, Abschnitt des Pumpengehäuses angeordnet; wobei der Elektromotor eine Antriebswelle aufweist, die in die Pumpenkammer hineinragt, das Flügelrad und der Regelschieber koaxial auf der Antriebswelle angeordnet sind, und vorzugsweise vermittels Halteelementen formschlüssig auf deT Antriebswelle gehalten werden, und der Regelschieber das Flügelrad umgreifend, zylindrisch ausgebildet ist und in axialer Richtung des Flügelrades in eine Offen- und Geschlossen-Stellung verschiebbar ist. Gemäß einer Ausführungsform ist der Regelschieber derart mit dem Flügelrad verbunden, dass Flügelschaufeln des Flügelrades den Regelschieber durchdringen.

Auf diese Weise ist es möglich, den benötigten Bauraum für die elektrische Kühlmittelpumpe deutlich zu verringern, da die aus dem Flügelrad und dem Regelschieber bestehende Baugruppe kompakt ausgebildet ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Elektromotor als Trockenläufer ausgebildet und vermittels einer an der Antriebswelle angeordneten Wellendichtung gegen die Pumpenkammer abgedichtet. In einer alternativen Ausführungsform ist der Elektromotor als Nassläufer ausgebildet und wird vermittels des von der Kühlmittelpumpe geförderten Kühlmittels gekühlt. Gemäß einer Ausführungsform wird der Regelschieber über zumindest ein in dem Pumpengehäuse vorgesehenes Stellglied in seine Offen- und/oder Geschlossen Stellung verfahren. Dieses Stellglied kann dabei als ein pneumatisch, magnetisch und/oder hydraulisch betriebener Schieber oder als ein elektrischer Stellmotor ausgebildet sein.

Das Stellglied kann in einer beispielhaften Ausführungsform in einem Stirnbereich der Antriebswelle angeordnet sein und in einen an der Vorderseite des Regelschiebers ausgebildeten, kammerartig geformten Abschnitt eingreifen, um den Regelschieber relativ zum Flügelrad in seine Offen- und Geschlossen-Stellung zu verschieben.

Alternativ, oder zusätzlich, kann das Stellglied auch zwischen dem Flügelrad und dem Regelschieber angeordnet sein. Beispielsweise ist das Stellglied ein das Flügelrad mit dem Regelschieber verbindender Kipphebel, der hydraulisch, pneumatisch oder magnetisch aus seiner am Flügelrad anliegenden Ruhestellung (die Offen-Stellung des Regelschiebers) in eine vom Flügelrad beabstandete Position (die Geschlossen-Stellung des Regelschiebers) bewegbar ist.

Das Stellglied kann auch in der Wandung des Pumpengehäuses ausgebildet sein, beispielsweise in hierfür vorgesehenen Ausnehmungen oder Kammern.

Gemäß einer weiter Ausführungsform weist der Regelschieber einen die Antriebswelle umgreifenden, der Zuführung zugewandten, kammerartig geformten Abschnitt auf, an dessen Innenumfang ein Gewindeabschnitt ausgebildet ist, wobei an einem vom Elektromotor abgewandten Abschnitt der Antriebswelle der elektrischen Kühlmittelpumpe ein Gewindeabschnitt ausgebildet ist, der komplementär zum Gewindeabschnitt des Regelschiebers ist. Der Regelschieber ist dabei erfindungsgemäß, durch gegenseitiges Eingreifen der Gewindeabschnitte ineinander, entlang der Antriebswelle verschiebbar.

Durch das Anordnen der komplementär ausgebildeten Gewindeabschnitte kann in vorteilhafter Weise ein zusätzlicher Antrieb für den Regelschieber in der elektrischen Kühlmittelpumpe vermieden werden, wodurch die Kosten sowie der Aufbau der Pumpe weiter vereinfacht werden könne und gleichzeitig der für die Pumpe benötigte Bauraum verringert werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Regelschieber derart ausgebildet, dass er der Kontur der Vorderseite des Flügelrades folgt und an seinem äußeren Ende ein daran angeordnetes, radial umlaufendes Schließelement aufweist, wobei an einem vom Elektromotor abgewandten Ende des Schließelements ein radial außerhalb vom Regelschieber angeordnetes erstes Dichtungselement angeordnet ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der elektrischen Kühlmittelpumpe ist in der Pumpenkammer eine Aufnahme ausgebildet, in die das Schließelement des Regelschiebers in dessen Offen-Stellung einbringbar ist. Durch die Ausbildung dieser Aufnahme kann die Baugröße der Kühlmittelpumpe vorteilhaft weiter verringert werden, da kein zusätzlicher Raum für das Schließelement des Regelschiebers innerhalb der Pumpenkammer geschaffen werden muss.

Gemäß einer Ausführungsform der Kühlmittelpumpe ist an einem dem Elektromotor zugewandten, radial äußeren Ende des Flügelrades ein radial innerhalb vom Regelschieber angeordnetes, zweites Dichtungselement angeordnet. Der Durchmesser des ersten Dichtungselements kann dabei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform größer ausgestaltet sein als der Durchmesser des zweiten Dichtungselements.

Gemäß einer Ausführungsform ist die dabei Abführung der elektrischen Pumpe vermittels des Regelschiebers in dessen Geschlossen-Stellung über das Schließelement, das erste Dichtungselement und das zweite Dichtungselement dicht verschließbar. Durch die Ausbildung des Regelschiebers derart, dass dieser der Kontur der

Vorderseite des Flügelrades folgt, kann die Baugruppe aus Flügelrad und Regelschieber kompakt gestaltet werden. Das Vorsehen der Dichtungselement am Regelschieber und am Flügelrad erlaubt zudem in vorteilhafter Weise ein sicheres Abdichten der Abführung aus der elektrischen Pumpe in der Geschlossen-Stellung des Regelschiebers, wobei gleichzeitig das Schließelement des Regelschiebers in dessen Geschlossen- Stellung gegen das Flügelrad abgestützt wird, so dass ein durch das Kühlmittel möglicherweise erzeugter Gegendruck den Regelschieber nicht derart aufbiegen oder bewegen kann, dass ein Leckfluss in der Kühlmittelpumpe erzeugt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe ist ferner ein Bremselement vorgesehen, vermittels dem das Flügelrad gegen eine Innenwand des Pumpengehäuses festgelegt werden kann.

Das Bremselement ist dabei gemäß der einer Ausführungsform am Flügelrad ausgebildet, und besteht vorzugsweise aus einer vorgespannten Bremsfeder oder tellerförmigen Bremsscheibe, die vorzugsweise an ihren radial äußeren Enden, in radialer Richtung nach innen hin im Wesentlichen keilförmig zulaufende, Verdickungen aufweist, wobei das Bremselement vorzugsweise mittels der Verdickungen, mit der an den Elektromotor angrenzenden Innenwand des Pumpengehäuses in Reibeingriff bringbar ist, um das Flügelrad gegen das Pumpengehäuse festzulegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bremselement, insbesondere mit dessen Verdickungen, derart ausgebildet, dass es sich mit zunehmender, durch die Antriebswelle des Elektromotors verursachte, Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrades von der Innenwand des Pumpengehäuses löst, um das Flügelrad freizugeben. Vermittels dieser Anordnung ist es in vorteilhaft einfacher Weise möglich, das

Flügelrad gegen die Pumpenkammerwand festzulegen, wodurch bei Drehung der Antriebswelle nur der Regelschieber in seine Offen- oder Geschlossen-Stellung verfahrbar ist. Wenn der Regelschieber in seiner vollständig offenen Stellung angelangt ist, wird ein Kraftschluß zwischen dem auf der Antriebswelle sitzenden Flügelrad und dem Regelschieber bewirkt, so dass die Rotation der Antriebswelle auf das Flügelrad übertragen wird. Mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle löst sich aufgrund der Fliehkraft das Bremselement von der Pumpenkammerwand und gibt die Drehung des Flügelrades frei. Somit lässt sich vorteilhaft ein zuverlässiges Verfahren des Regelschiebers entlang der Antriebswelle realisieren, ohne dass dabei das Flügelrad mit gedreht werden würde.

Überdies lässt sich in vorteilhafter Weise eine Art Anfahrbetrieb erreichen, wenn der Regelschieber und das Flügelrad miteinander in Eingriff stehen und die Rotation der Antriebswelle durch den Kraftschluß zwischen Flügelrad und Regelschieber auf das Flügelrad übertragen wird. Auf diese Weise kann ein sanftes Anfahren der Pumpleistung der elektrischen Kühlmittelpumpe realisiert werden.

Die Erfindung schafft ferner ein geeignetes Flügellaufrad sowie ein Verfahren zur Regelung eines Kühlmittelstromes in einem erfindungsgemäßen Kühlsystem.

Die vorstehend diskutierten Vorteile gelten dabei in analoger Weise auch für das erfindungsgemäße Flügelrad sowie das Verfahren zum Regeln des Kühlmittelstromes in einem Kühlsystem. Gemäß einer Ausführungsform weist das Flügelrad dabei auf: eine Mehrzahl von auf der einer Kühlmittel-Zuführung zugewandten Flügelradoberfläche ausgebildeten, vorzugsweise radialpumpentypischen, Flügelschaufeln; eine Aussparung zur Aufnahme einer Antriebswelle; einen mit dem Flügelrad verbundenen Regelschieber; sowie ein am Flügelrad angeordnetes Bremselement.

Das erfindungsgemäße Flügelrad ist dabei vorteilhaft für die Verwendung in einer vorstehend diskutierten, erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe, sowie einem entsprechendem, diese Kühlmittelpumpe aufweisenden Kühlsystem verwendbar. Bei einer Ausführungsform des Flügelrades weist der Regelschieber an seinem vorderen Ende ein radial außerhalb angeordnetes erstes Dichtungselement auf, wobei das Flügelrad an seinem radial äußeren Ende ein radial innerhalb vom Regelschieber angeordnetes zweites Dichtungselement aufweist.

Der Regelschieber ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform, derart integral mit dem Flügelrad ausgebildet, dass die Flügelschaufeln des Flügelrades den Regelschieber in axialer Richtung durchdringen.

In einer weiteren Ausfuhrungsform des erfindungs gemäßen Flügelrades ist das Bremselement an einer rückseitigen Oberfläche des Flügelrades ausgebildet.

Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das Bremselement aus einer vorgespannten Bremsfeder oder tellerförmigen Bremsscheibe, die mit einer der rückseitigen Oberfläche des Flügelrades gegenüberliegenden Fläche in Reibeingriff bringbar ist, um das Flügelrad gegen diese Fläche festzulegen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bremselement derart ausgebildet, dass dessen Bremswirkung mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrades abnimmt, wobei es sich der rückseitigen Oberfläche des Flügelrades annähert, um das Flügelrad freizugeben.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flügelrades ist der Regelschieber derart ausgebildet, dass er der Kontur des Flügelrades folgt und an seinem äußeren Ende ein radial umlaufendes Schließelement aufweist. Gemäß einer Ausführungsform weist der Regelschieber dabei in seinem

Stirnbereich einen hohlen, kammerartig ausgebildeten Abschnitt auf, an dessen Innenumfangswandung ein Gewindeabschnitt ausgebildet ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Regeln eines Kühlmittelflusses in einem Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kühlsystem eine durch eine Antriebskraft einer im Fahrzeug angeordneten Verbrennungskraftmaschine mechanisch betriebene, regelbare Haupt-Kühlmittelpumpe sowie eine durch einen separat angeordneten Elektromotor elektrisch betriebene, regelbare Sekundär-Kühlmittelpumpe aufweist, umfasst gemäß einer Ausführungsform folgende Schritte: Erfassen eines aktuellen Betriebszustandes einer Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs; Erfassen eine Kühlmitteltemperatur eines in einem Kühlmittelkreislauf des Fahrzeugs zirkulierenden Kühlmittels; Auslesen von Steuerparametern aus einem Kühlkreislauf-Kennfeld; Ansteuern der Haupt-Kühlmittelpumpe sowie der Sekundär-Kühlmittelpumpe basierend auf den aus dem Kühlkreislauf-Kennfeld ausgelesenen Steuerparametern; und Regeln des Kühlmittelstroms durch selektives Schalten der Haupt-Kühlmittelpumpe und/oder der Sekundär-Kühlmittelpumpe.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine zumindest einen Start-Stop-Zustand, einen Aufwärm-Zustand, einen Niedriglast-Zustand, einen Normallast-Zustand, einen Eco-Zustand, einen Hochdrehzahl-Zustand sowie einen Restwärme-Speicherzustand auf.

Der Start-Stop-Zustand bezeichnet dabei einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine zeitweilig gestoppt wird, beispielsweise beim Halten an einer roten Ampel oder dergleichen, um auf diese Weise Kraftstoff zu sparen.

Der Aufwärmzustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem, insbesondere beim Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine, in dem Kühlsystem aufgrund einer unterbrochenen Zirkulation des Kühlmittels stehendes Wasser erzeugt wird, so dass die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine schnell auf ihre optimale Betriebstemperatur gebracht werden kann.

Der Niedriglast-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit niedriger Drehzahl betrieben wird, beispielsweise im Leerlaufbetrieb. Der Normallast-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise im mittleren Drehzahlbereich, betrieben wird, um eine Antriebsleistung auf das Fahrzeug aufzubringen. Der Eco-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die

Verbrennungskraftmaschine normal betrieben wird und vermittels eines Steuereingriffs in das Kühlsystem die Kühlmitteltemperatur in einem erhöhten Bereich gehalten wird, so dass eine effizientere Kraftstoffverbrennung und damit ein sparsamerer Fahrbetrieb möglich ist.

Der Hochdrehzahl-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit hoher Drehzahl mit erhöhtem Kühlbedarf betrieben wird, beispielsweise bei der Fahrt auf einer Autobahn oder dergleichen. Der Restwärme-Speicherzustand bezeichnet schließlich einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine ausgeschalten ist und die Temperatur des Kühlmittels so lange wie möglich hoch gehalten werden soll, um bei einem erneuten Start der Verbrennungskraftmaschine eine verkürzte Aufwärmphase zu erreichen, wodurch die Verbrennungskraftmaschine schneller in ihrem optimalen Temperaturbereich betrieben werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Steuerparameter in dem Kühlkreislauf-Kennfeld zumindest eine gewünschte Kühlmitteltemperatur, und/oder eine gewünschte Motortemperatur, und/oder eine gewünschte Kühlmittelflussrate und/oder dergleichen.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine ein Aufwärm-Zustand ist, die Sekundär-Kühlmittelpumpe in einen AUS-Zustand bei geschlossenem Regelschieber geschalten und ein Kühlmittelstrom durch die Haupt-Kühlmittelpumpe wird vermittels eines in der Haupt-Kühlmittelpumpe angeordneter Regelschiebers unterbrochen, so dass eine Zirkulation des Kühlmittels unterbrochen ist. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine ein Start-Stop-Zustand ist, bei dem die Haupt-Kühlmittelpumpe während einer Stop-Phase der Verbrennungskraftmaschine zeitweise antriebslos ist, die Sekundär-Kühlmittelpumpe in einen ΕΓΝ-Zustand geschalten wird, wodurch das Kühlmittel durch die Sekundär- Kühlmittelpumpe zirkuliert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine ein Niedriglast-Zustand ist, ein Kühlmittelstrom durch die Haupt-Kühlmittelpumpe vermittels eines in der Haupt-Kühlmittelpumpe angeordneten Regelschiebers unterbrochen wird und die Sekundär-Kühlmittelpumpe in einen ΕΓΝ-Zustand geschalten wird, wodurch das Kühlmittel durch die Sekundär-Kühlmittelpumpe zirkuliert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine ein Normallast-Zustand ist, die Sekundär-Kühlmittelpumpe in einen AUS-Zustand geschalten und deren Regelschieber geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf durch die Haupt-Kühlmittelpumpe zirkuliert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine ein Eco-Zustand ist, der Betrieb der Haupt-Kühlmittelpumpe vermittels einer am Riemenantrieb der Haupt- Kühlmittelpumpe vorgesehenen Freilaufkupplung selektiv unterbrochen wird oder ein in der Haupt-Kühlmittelpumpe angeordneter Regelschieber derart angesteuert wird, dass der Kühlmittelstrom in der Haupt-Kühlmittelpumpe unterbrochen wird, und das Kühlmittel zur Erlangung einer gewünschten erhöhten Motortemperatur durch die Sekundär-Kühlmittelpumpe zirkuliert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Hochdrehzahlzustand ist, der Kühlmittelstrom der Haupt-Kühlmittelpumpe, zumindest teilweise, im Bypassbetrieb über die Sekundär-Kühlmittelpumpe auf die Zulaufseite der Haupt- Kühlmittelpumpe geleitet wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Restwärmespeicherzustand bei stillstehender Verbrennungskraftmaschine ist, sowohl der Regelschieber der Haupt-Kühlmittelpumpe als auch der Regelschieber der Sekundär-Kühlmittelpumpe geschlossen, um eine Zirkulation des Kühlmittels im Kühlkreislauf zu verhindern.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die vorstehend beschriebenen Merkmale und Funktionen der vorliegenden Erfindung sowie weitere Aspekte und Merkmale werden nachfolgend anhand einer detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren weiter beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 A eine perspektivische Frontansicht eines erfindungsgemäßen regelbaren Kühlsystems;

Fig. 1 B eine perspektivische Rückansicht eines erfindungsgemäßen regelbaren Kühlsystems;

Fig. 2A eine Teilschnittansicht einer elektrisch betriebenen Kühlmittelpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Offen-Stellung;

Fig. 2B eine Detailansicht des Ausschnitts A der Fig. 2A;

Fig. 3A eine Teilschnittansicht einer elektrisch betriebenen Kühlmittelpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Geschlossenstellung; Fig. 3B eine Detailansicht des Ausschnitts A der Fig. 3A; Fig. 3C eine Detailansicht des Ausschnitts B der Fig. 3A;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flügelrades mit einem daran angeordneten Regelschieber;

Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung der Ansicht aus Fig. 4, in welcher der Regelschieber im Schnitt dargestellt ist; und

Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Flügelrades mit daran angeordnetem Schieber aus Fig. 4.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1A zeigt eine perspektivische Darstellung eines regelbaren Kühlsystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das Kühlsystem 1 gemäß dieser Ausführungsform besteht dabei aus einem Kühlmittelkreislauf zum Zuführen und Abführen von Kühlmittel von und zu einer (nicht dargestellten) Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, wobei das Kühlmittel über einen in der Kühlmittelleitung angeordneten Kühler (nicht dargestellt) mit der Umgebung des Fahrzeuges in Wärmeaustausch tritt.

Wie in Fig. 1 dargestellt, führt eine Kühlmittelleitung 13 vom Fahrzeugkühler zu einer an einer Haupt-Kühlmittelpumpe 3 ausgebildeten Zuführung 17. Diese Zuführung 17 ist dabei in der gezeigten Ausführungsform flanschartig ausgebildet, kann jedoch auch in Form einer Leitung, eines Stutzens, einer Öffnung, eines Schraub- oder Bajonettanschlusses oder dergleichen ausgebildet sein. Die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Radialpumpe ausgebildet und umfasst ein Pumpengehäuse mit einer darin ausgebildeten (nicht dargestellten) Pumpenkammer, in der ein Flügelrad angeordnet ist. Dieses Flügelrad ist als Radialpumpen-Flügelrad ausgebildet und auf einer Pumpenwelle im Pumpengehäuse der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 angeordnet.

Als Antrieb für die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 kommt in der diskutierten Ausführungsform ein Riemenantrieb zum Einsatz. Wie in der in Fig. 1 B gezeigten Rückansicht des Kühlsystems dargestellt, ist an einem der Zuführung 17 abgewandten Abschnitt der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 eine Riemenscheibe 57, die über einen (nicht dargestellten) Keil- oder Zahnriemen mit einer Riemenscheibe der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine wird durch den Riemen eine Rotationsbewegung auf die Riemenscheibe 57 der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 übertragen, wodurch diese angetrieben wird.

Wie vorstehend angeführt, ist die in dieser Ausführungsform dargestellte Haupt- Kühlmittelpumpe 3 eine axial angeströmte Kühlmittelpumpe, die mittels des in der Pumpenkammer angeordneten Flügelrades das zu fördernde Kühlmittel radial nach außen zu einer Abführung 15 weiterleitet. Diese Abführung 15 ist dabei, analog zur Zuführung 17, in der gezeigten Ausführungsform flanschartig ausgebildet. Sie kann jedoch auch in Form einer Leitung, eines Stutzens, einer Öffnung, eines Schraub- oder Bajonettanschlusses oder dergleichen ausgebildet sein.

Die in dieser Ausführungsform diskutierte Haupt-Kühlmittelpumpe 3 weist in ihrer Pumpenkammer ferner einen (ebenfalls nicht dargestellten) konzentrisch auf der Antriebswelle, das Flügelrad umgreifend angeordneten Regelschieber auf, der in seiner Geschlossen-Stellung das Flügelrad in dessen Randbereichen umschließt, um einen durch die Kühlmittelpumpe 3 geförderten Kühlmittelstrom zu unterbrechen. Derartige Pumpen werden von der gleichen Anmelderin erfolgreich auf dem Markt vertrieben und sind beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2005 004 315 B4, DE 10 2005 062 200 B3 und WO 2009/14382 A2 diskutiert.

Wie in Fig. 1 A ferner dargestellt ist, umfasst die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 dieser Ausführungsform die Abführung 15, über welche das Kühlmittel aus der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 zur Verbrennungskraftmaschine gefördert wird.

Zudem kann auch ein Heizkreislauf im Kühlsystem vorgesehen sein, vermittels dem aus der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 ein Kühlmedium über eine Heizleitung 19 in den Heizkreislauf einbringbar ist. Beispielsweise kann ein Regler oder Ventil in der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 angeordnet sein, der bzw. das den von der Pumpe 3 geförderten Kühlmittelstrom in den Heizkreislauf leitet.

Über die zur Haupt-Kühlmittelpumpe 3 führende Kühlmittelleitung 13 wird das aus dem Fahrzeugkühler kommende Kühlmittel der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 zugeführt.

Parallel zur Haupt-Kühlmittelpumpe 3 ist eine Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 angeordnet. Die Zuführung 9 zur Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 zweigt dabei an einer Stelle vor der Zuführung 17 der Hauptpumpe 3 von der Kühlmittelleitung 13 ab.

Die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 ist in dieser Ausführungsform ebenfalls als axial angeströmte radial fördernde Pumpe ausgebildet, und wird von einem Elektromotor 7 betrieben, der an einem der Kühlmittelzuführung 9 abgewandten Abschnitt der Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 angeordnet ist.

Über die konisch zulaufende Zuführung 9 wird das von der Zuleitung 13 gelieferte Kühlmittel durch die Sogwirkung eines in der Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 angeordneten Flügelrades 25 in die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 gesaugt und von dort über das in einer Pumpenkammer 53 angeordnete Flügelrad 25 über die Abführung 1 1 in die Abführung 15 der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 ausgetragen, ohne hierbei durch die Hauptpumpe 3 zu strömen. Die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 bildet somit eine Art Bypass-Weg, durch welchen das zu fördernde Kühlmittel als Bypasskühlmittelstrom unter Umgehung der Haupt-Kühlmittelpumpe 5 im Kühlkreislauf vom Kühler kommend zur Verbrennungskraftmaschine zirkuliert werden kann

Die Zuführung 9 sowie die Abführung 1 1 der Sekundär-Kühlmittelpumpe der gezeigten Ausführungsform sind dabei flanschartig ausgebildet. Sie können jedoch auch in Form einer Leitung, eines Stutzens, einer Öffnung, eines Schraub- oder Bajonettanschlusses oder dergleichen ausgebildet sein.

Eine Teilschnittansicht der in den Figuren. 1 A und 1 B gezeigten, elektrisch betriebenen Kühlmittelpumpe 5 ist in Fig. 2A dargestellt.

Die in Fig. 2A gezeigte Kühlmittelpumpe 5 ist dabei, wie vorstehend beschrieben, als axial angeströmte Radialpumpe ausgebildet, und umfasst eine Pumpenkammer 53, die in einem Pumpengehäuse 51 ausgebildet ist.

Bei der in Fig. 2A gezeigten Ausführungsform ist, an einem der Zuführung 9 abgewandten Ende der Sekundär-Kühlmittelpumpe 5, ein Elektromotor 7 angeordnet. Der Elektromotor dieser Ausführungsform hat dabei eine Leistung zwischen 20W und 100W und ist als Trockenläufer konzipiert, wodurch hohe Motordrehzahlen von über 12.000 U/min bei geringer Leistungsaufnahme ermöglicht werden.

Von diesem Motor 7 ausgehend ragt eine Antriebswelle 21 in die Pumpenkammer 51 der Sekundär-Kühlmittelpumpe 5.

Die Antriebswelle 21 ist in der hier gezeigten Ausführungsform über eine Wellendichtung 29 gegen das Kühlmittel abgedichtet, um ein Eindringen von Kühlmittel in den Elektromotor 7 zu vermeiden. onzentrisch auf der Antriebswelle 21 sind das Flügelrad 25 sowie ein Regelschieber 31 angeordnet. Das Flügelrad 25 wird dabei von Halteelementen 47 formschlüssig auf der Antriebswelle gehalten. Die Gestalt des Regelschiebers 31 folgt dabei im Wesentlichen der Kontur der

Stirnfläche des Flügelrades 25, wobei die Flügelschaufeln 39 die Regelschieberoberseite durchdringen.

An einem Stirnabschnitt des Regelschiebers 31 ist ein hülsenförmiger bzw. kammerartig geformter Abschnitt 33 ausgebildet, an dessen Innenwandumfang ein Gewindeabschnitt vorgesehen ist.

Ein hierzu komplementärer Gewindeabschnitt ist an einem Stirnabschnitt 23 der Antriebswelle 21 ausgebildet.

Die Fig. 2A zeigt die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 in einem Zustand, bei dem der Regelschieber 31 geöffnet ist.

In dem in Fig. 2A gezeigten Zustand kann somit das durch das Flügelrad 25 geförderte Kühlmittel aus der Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 radial nach außen ausgetragen werden.

Wie in der Detailansicht des Bereiches A aus Fig. 2A gezeigt, ist an einem radial äußeren Ende des Flügelrades 25, innerhalb eines Schließelementes 35 des Regelschiebers 31 , ein Dichtungselement 45 angeordnet. Ein weiteres Dichtelement 43 ist an der radial außen gelegenen Stirnseite des Regelschiebers 31 angeordnet.

Ferner ist in der dem Elektromotor 7 zugewandten Pumpengehäusewand eine das Schließelement 35 aufnehmende, kreisförmig der Umfangskontur des Regelschiebers 31 folgende, Ausnehmung 37 ausgebildet. In der Offen-Stellung des Regelschiebers 31 ist das daran ausgebildete Schließelement 35 in dieser Aufnehmung 37 aufgenommen und wird darin drehbar gehalten, so dass das Flügelrad 25 mit dem daran ausgebildeten Regelschieber 31 durch die Antriebskraft der Antriebswelle 21 rotieren können.

Die Fig. 3A zeigt die elektrisch betriebene, regelbare Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 aus Fig. 2A und 2B bei geschlossenen Zustand des Regel Schiebers 31 .

Der Regelschieber 31 der Kühlmittelpumpe 5 wird dabei, wie schematisch in den Figuren 2A und 3A angedeutet, durch langsame Vorwärts- bzw. Rückwärtsrotation der Antriebswelle 21 des Elektromotors 7 in die jeweilige Arbeitsstellung verfahren.

Insbesondere wird hierbei durch langsames Drehen der Antriebswelle 21 in Vorwärtsrichtung, das heißt in Pumpenrichtung, der Kühlmittelpumpe 5 der Regelschieber 31 aus seiner Geschlossen-Stellung in die Offen-Stellung verbracht, in welcher er der Kontur des Flügelrades 25 folgend an dessen Oberfläche anliegt, sodass die Flügelradschaufeln 39 den Regelschieber 31 durchdringen können und bei Drehung des Flügelrades in Arbeitsgeschwindigkeit die Pumpwirkung in der Kühlmittelpumpe 5 erzeugen können.

Insbesondere wird, sobald der Regelschieber 31 mit dem Flügelrad 25 in Kontakt gelangt ist, ein Kraftschluss zwischen dem Regelschieber 31 und dem Flügelrad 25 hergestellt, sodass das Flügelrad 25 durch die von der Antriebswelle 21 auf den Regelschieber 31 übertragene Antriebsleistung in Rotation versetzt werden kann. In der in Fig. 2A gezeigten Offen-Stellung ist dabei ein Austrag des durch das Flügelrad 25 geförderten Kühlmittels aus der Kühlmittelpumpe 5 möglich.

Wenn der Regelschieber 31 durch eine Umkehrrotation der Antriebswelle 21 in die in Fig. 3A gezeigte Geschlossen-Stellung gefahren wird, gelangt der Regelschieber 31 dagegen in seiner vollständig-Geschlossen-Stellung mit einem der Zuführung 9 zugewandten Wandabschnitt des Pumpengehäuses 51 in Kontakt.

Das am Regelschieber 31 ausgebildete Dichtungselement 43 wird dabei gegen die Pumpengehäusewand gedrückt und dichtet die Pumpenkammer 53 gegen über der Abführung 1 1 der Pumpe 5 ab. Das am hinteren Abschnitt des Flügelrades 25 ausgebildete Dichtungselement 45 stützt das als Außenumfangsschenkel des Regelschiebers 31 ausgebildete Schließelement 35 dabei von unten ab, um somit eine ausreichend zuverlässige Dichtwirkung zu erzeugen.

Wie schematisch in den Figuren 2B und 3B angedeutet, ist das am Regelschieber 31 ausgebildete Dichtungselement 43 größer ausgebildet als das am Flügelrad 25 ausgebildete Dichtungselement 45, um eine ausreichend große Dichtwirkung gegen die Wandfläche der Pumpenkammer zu erzielen. Insbesondere lastet durch die unterschiedlichen Dichtungsdurchmesser der von der Druckseite der Haupt- Kühlmittelpumpe 3 zurückwirkende Druck auf der Ringfläche, die sich aus den Durchmesserdifferenzen der Dichtungselemente 43, 45 ergibt. Die Dichtungsfunktion der Dichtungselemente 43, 45 wird dabei hydraulisch verstärkt, unabhängig davon, ob der Elektromotor 7 der Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 läuft oder nicht.

Um zu vermeiden, dass sich das Flügelrad 25 unbeabsichtigt dreht, ist an einem der Zuführung 9 abgewandten Ende des Flügelrades 25 ein Bremselement 27 angeordnet, das gegen eine an den Elektromotor 7 angrenzende Innenwandfläche 49 im Pumpengehäuse 51 drückt.

Dieses Bremselement 27 ist dabei als Bremsscheibe oder vorgespannte Tellerfeder ausgebildet und hat in der gezeigten Ausführungsform an seinen radial äußeren Enden keilförmig zulaufende Verdickungen 41 , die in Reibeingriff mit der Innenwandfläche 49 des Pumpengehäuses 51 gelangen.

Solange die Drehung der Antriebswelle 21 des Elektromotors 7 gering ist, um dabei den Regelschieber 3 1 in seine Offen-Stellung zu verfahren, wird das Flügelrad 25 durch das Bremselement 27 in Reibeingriff mit dem Pumpengehäuse 51 gehalten, sodass eine Drehung des Flügelrades 25 weitestgehend verhindert wird.

Bei Kraftschluss zwischen Regelschieber 31 und Flügelrad 25 und zunehmender Rotation der Antriebswelle 21 löst sich das Bremselement 27 aufgrund der zunehmenden Fliehkraft durch die Rotation der Antriebswelle 21 von der Wand 49 des Pumpengehäuses 51 und gibt die Drehung des Flügelrades 25, und damit die Pumpfunktion der Kühlmittelpumpe 5 frei. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des in den Figuren 2 und 3 gezeigten

Flügelrades 25 der elektrisch regelbaren Kühlmittelpumpe 5 mit einem daran angeordneten Regelschieber 3 1 .

Wie bei dieser Ansicht von vorne gezeigt, umfasst der Regelschieber 3 1 das (nicht weiter gezeigte) Flügelrad 25 vollständig, wobei die Flügelradschaufeln 39 den Regelschieber 3 1 durchdringen.

Der Regelschieber 31 weist in seiner Mitte einen die Antriebswelle 21 des Elektromotors 7 aufnehmenden, kammerartigen Abschnitt 33 auf. Dieser kammerartige Abschnitt 33 hat dabei, wie schematisch in Fig. 5 angedeutet, an der Innenwand einen Gewindeabschnitt, deT komplementär zum in Fig. 5 nicht gezeigten Gewindeabschnitt 23 der Antriebswelle 21 ist.

Fig. 5 zeigt eine Teilschnittdarstellung eines axial angeströmten, radial fördernden Flügelrades 25, wie es in einer als Radialpumpe ausgebildeten Pumpe 3, 5 der hier diskutierten Ausführungsform zur Anwendung kommt.

Denkbar ist dabei jedoch auch, dass, wenn die Kühlmittelpumpen 3, 5 als Axialpumpen ausgebildet sind, das Flügelrad radial angeströmt wird und das Kühlmittel in axialer Richtung weiter fördert.

In der Mitte des Flügelrades 25 ist eine nabenartige Aufnahme 55 zur Aufnahme der (nicht dargestellten) Antriebswelle 21 ausgebildet. Fig. 6 zeigt das Flügelrad 25 aus Fig. 5 mit dem daran angeordneten

Regelschieber 31 in vollständiger Schnittdarstellung. Wie hierbei ersichtlich ist, sind das Flügelrad 25 sowie der Regelschieber 3 1 konzentrisch zueinander angeordnet und verlaufen entlang der vom Elektromotor 7 in die Pumpkammer 51 erreichenden Antriebswelle 21 , die zur Vereinfachung der Darstellung hier nicht gezeigt werden.

Durch Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsdrehen der Antriebswelle 21 des Elektromotors 7 kann der Regelschieber 31 dabei in die gewünschte Offen- oder Geschlossenstellung verfahren werden.

Vermittels des erfindungs gemäßen Kühlsystems, welches die mechanisch betriebene, regelbare Kühlmittelpumpe 3 und die elektrisch betriebene, regelbare Kühlmittelpumpe 5 verwendet, lassen sich dabei in vorteilhafter Weise unter Berücksichtigung von vorbestimmten Steuerparametern wie einer gewünschten Kühlmitteltemperatur, und/oder einer gewünschten Motortemperatur, und oder eine gewünschter Kühlmittelflussraten und/oder dergleichen verschiedene Betriebszustände einstellen.

Zur Steuerung des Kühlsystem 1 ist gemäß der hier diskutierten Ausführungsform daher zusätzlich eine Steuervorrichtung vorgesehen, welche die mechanisch betriebene Haupt-Kühlmittelpumpe 3 sowie die elektrisch betriebene Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 ansteuert, um die jeweiligen Betriebszustände zu erreichen.

Beispielhafte Betriebszustände sind dabei ein Start-Stop-Zustand, ein Aufwärm- Zustand, ein Niedriglast-Zustand, ein Normallast-Zustand, ein Eco-Zustand, ein Hochdrehzahl-Zustand sowie ein Restwärme-Speicherzustand. Der Start-Stop-Zustand bezeichnet dabei einen Antriebszustand, bei dem die

Verbrennungskraftmaschine zeitweilig gestoppt wird, beispielsweise beim Halten an einer roten Ampel oder dergleichen, um auf diese Weise Kraftstoff zu sparen.

Bei Verwendung des hier diskutierten Kühlmittelsystems 1 in einem Fahrzeug mit Start-Stop-Regelung kann, im Falle des Anhaltens der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise an einer roten Ampel, die elektrische Kühlmittelpumpe 5 das Kühlmittel vollständig alleine zirkulieren, da die mechanisch betriebene Kühlmittelpumpe 3 aufgrund der stehenden Verbrennungskraftmaschine nicht länger betrieben wird.

Hierzu wird, gemäß der hier diskutierten Ausführungsform, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Start-Stop-Zustand ist, bei dem die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 während einer Stop-Phase der Verbrennungskraftmaschine zeitweise antriebslos ist, die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 in einen ΕΓΝ-Zustand geschalten wird, wodurch das Kühlmittel durch die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 zirkuliert wird.

Der Aufwärmzustand bezeichnet ferner einen Antriebszustand, bei dem, insbesondere beim Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine, in dem Kühlsystem 1 aufgrund einer unterbrochenen Zirkulation des Kühlmittels stehendes Wasser erzeugt wird, so dass die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine schnell auf ihre optimale Betriebstemperatur gebracht werden kann.

Hier wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Aufwärm-Zustand ist, die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 in einen AUS-Zustand geschalten und ein Kühlmittelstrom durch die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 vermittels des in der Haupt-Kühlmittelpumpe angeordneter Regelschiebers unterbrochen, so dass eine Zirkulation des Kühlmittels unterbrochen ist.

Vermittels des Kühlsystems 1 der hier diskutierten Ausführungsform ist es dabei möglich, in der Aufwärmphase der Verbrennungskraftmaschine die Pumpen 3, 5 derart zu steuern, dass die Schieber beider Pumpen 3, 5 geschlossen sind, sodass kein Kühlmittel durch die beiden Pumpen 3, 5 zirkuliert werden kann. Die elektrisch betriebene Kühlmittelpumpe 5 kann dabei auch ausgeschaltet sein, wobei durch den geschlossenen Regelschieber 31 ein Rückströmen und Zirkulieren des Kühlmittels verhindert werden kann. Alternativ wird die Pumpe 5 derart angesteuert, dass der Regelschieber 31 eine Zirkulation des Kühlmittels verhindert. Auf diese Weise ist es möglich, schnell die Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine zu erreichen.

Der Niedriglast-Zustand bezeichnet ferner einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit niedriger Drehzahl betrieben wird, beispielsweise im Leerlaufbetrieb.

Gemäß der hier diskutierten Ausführungsform wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Niedriglast-Zustand ist, ein Kühlmittelstrom durch die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 vermittels des in der Haupt- Kühlmittelpumpe angeordneten Regelschiebers unterbrochen wird und die Sekundär- Kühlmittelpumpe 5 in einen EIN- Zustand geschalten wird, wodurch das Kühlmittel durch die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 zirkuliert wird. Auch ist es, bei nur sehr geringen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine und dadurch unter Umständen nicht ausreichender Zirkulationsleistung der Haupt- Kühlmittelpumpe 3 möglich, die elektrische Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 zuzuschalten, um ein sogenanntes elektrisches Boosten auszuführen, in anderen Worten die Zirkulation des Kühlmittels durch Förderleistung der elektrisch regelbaren Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 zu unterstützten.

Im Hochlastbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise bei Fahrten auf Autobahnen etc. wird der Regelschieber 31 der elektrisch betriebenen Kühlmittelpumpe 3 in der Regel in seine Geschlossen-Stellung gebracht oder die Pumpe 3 abgeschaltet und die Zirkulation des Kühlmittels ausschließlich über die mechanisch betriebene Haupt-Kühlmittelpumpe 3 realisiert.

Sofern jedoch zusätzliche Kühlleistung erforderlich ist, kann die elektrische Kühlmittelpumpe 5 hinzugeschalten werden, um die Kühlmittelforderung durch die mechanische Kühlmittelpumpe 3 zu unterstützen. Der Normallast-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise im mittleren Drehzahlbereich, betrieben wird, um eine Antriebsleistung auf das Fahrzeug aufzubringen. Hierbei wird die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 in einen AUS-Zustand geschalten und deren Regelschieber 31 in der Regel in die Geschlossen-Stellung gebracht, wodurch das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf durch die Haupt-Kühlmittelpumpe 3 zirkuliert wird.

Der Eco-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine normal betrieben wird und vermittels eines Steuereingriffs in das Kühlsystem die Kühlmitteltemperatur in einem erhöhten Bereich gehalten wird, so dass eine effizientere Kraftstoffverbrennung und damit ein sparsamerer Fahrbetrieb möglich ist.

Beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine im Eco-Modus (Eco-Zustand) wird der Betrieb der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 vermittels einer an der Riemenscheibe 57 der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 vorgesehenen Freilaufkupplung selektiv unterbrochen, und/oder der in der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 angeordneter Regelschieber wird derart angesteuert, dass der Kühlmittelstrom in der Haupt-Kühlmittelpumpe 3 unterbrochen wird. In diesem Zustand wird das Kühlmittel zur Erlangung einer gewünschten erhöhten Motortemperatur durch die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 zirkuliert.

Der Hochdrehzahl-Zustand bezeichnet einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit hoher Drehzahl mit erhöhtem Kühlbedarf betrieben wird, beispielsweise bei der Fahrt auf einer Autobahn oder dergleichen.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn der aktuelle Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Hochdrehzahlzustand ist, der Kühlmittelstrom der Haupt-Kühlmittelpumpe 3, zumindest teilweise, im Bypassbetrieb über die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 auf die zur Verbrennungskraftmaschine führende Zulaufseite der Haupt-Kühlmittelpumpe 5 geleitet wird. Der Restwärme-Speicherzustand bezeichnet schließlich einen Antriebszustand, bei dem die Verbrennungskraftmaschine ausgeschalten ist und die Temperatur des Kühlmittels so lange wie möglich hoch gehalten werden soll, um bei einem erneuten Start der Verbrennungskraftmaschine eine verkürzte Aufwärmphase zu erreichen, wodurch die Verbrennungskraftmaschine schneller in ihrem optimalen Temperaturbereich betrieben werden kann.

Bei der hier diskutierten Ausführungsform des Kühlsystems 1 wird der Kühlmittelfluss aus dem Motor zurück zum Kühler durch Absperren der beiden Pumpen 3, 5 vermittels der darin angeordneten Schieber unterbunden, wodurch ein Wärmeaustausch des Kühlmittels mit der Umgebung des Fahrzeugs nur sehr zögerlich stattfinden kann. Die von der Verbrennungskraftmaschine erzeugte Wärme bleibt somit über einen längeren Zeitraum bei Stillstand des Kraftfahrzeuges erhalten und kann und späterem Neustart dazu verwendet werden, dass die Betriebstemperatur schneller erreicht werden kann.

Obgleich die hier diskutierten Ausführungsformen eine elektrisch betriebene Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 diskutieren, in welcher der Regelschieber 31 vermittels eines als Gewindespindel gestalteten Antriebs entlang der Antriebswelle 21 verschoben wird, ist es auch denkbar, dass der Regelschieber relativ zum Flügelrad statt über die Gewindespindel mit einem pneumatisch, magnetisch und/oder hydraulisch betriebenen Stellglied oder einem elektrischen Stellmotor entlang der Antriebswelle 21 verschoben wird. Obgleich die hier diskutierten Ausf hrungsformen einen separat am Flügelrad 25 ausgebildeten Regelschieber 31 offenbaren, ist es auch denkbar, dass der Regelschieber 31 integral im Flügelrad 25 ausgebildet ist. Beispielsweise kann der integral im Flügelrad 25 ausgebildete Regelschieber 31 derart ausgebildet sein, dass auf den Außenflächen des Flügelrades 25 schenkelartige Wandflächen ausgebildet sind, die gleichwirkend wie das Schließelement 35 des Regelschiebers 31 sind. Zum Regeln des einer derart ausgestatteten Sekundär- ühlmittelpumpe 5 geförderten Kühlmittelstromes kann ein so ausgebildetes Flügelrad 25 entlang der Antriebsachse 21 verschoben werden, so dass die zur Pumpengehäuserückseite ragenden, schenke! artigen Wandelemente die Abführung 1 1 , in einer Geschlossen- Stellung des derart ausgebildeten Flügelrades 25, dicht verschließen. In einer Offen- Stellung des Flügelrades 25 mit dem integral ausgebildeten Regelschieber 31 sind die Wandelemente in der in der Gehäusewand des Pumpengehäuses 51 ausgebildeten Aufnahme 37 um die Antriebswelle 21 drehbar gelagert. Alternativ kann statt eines vor dem Flügelrad 25 angeordneten Regelschiebers 31 auch ein Rotationsschieber zur Anwendung kommen, der das Flügelrad 25 umgreifend in der Pumpenkammer 53 angeordnet ist und in eine Offen- und Geschlossen Stellung drehbar verschoben werden kann. Es ist ferner möglich, einen hülsenförmigen Regelschieber 31 hinter dem Flügelrad 25 anzuordnen, der dann, beispielsweise durch den vorstehend diskutierten Gewindespindel-Antrieb oder ein pneumatisch, magnetisch und/oder hydraulisch betriebenes Stellglied oder einen elektrischen Stellmotor über das Flügelrad 25 geschoben wird, und die Abführung 1 1 der Sekundärpumpe abdichtend verschließt. Das vorstehend diskutierte Flügelrad mit dem daran angeordneten Regelschieber kann auch als eine Art Rückschlagventil in einem Leitungssystem zur Anwendung kommen. Je nach Anströmrichtung und Anströmdruck kann der Schieber dabei auf der das Flügelrad und den Schieber haltenden Welle das anströmende Medium weiter fördern oder, bei entsprechend hohem Strömungsdruck entgegen der Förderrichtung, das Leitungssystem durch Verschieben des Regelschiebers in seine Geschlossenstellung verschließen.

Obgleich die hier diskutierte elektrische Kühlmittelpumpe 5 einen Elektromotor 7 mit einer Leistung zwischen 20W und 100W aufweist, kann auch ein leistungsstärkerer Elektromotor, beispielsweise bis hin zu 2kW eingesetzt werden, so dass die elektrische Kühlmittelpumpe gegebenenfalls auch als einzige Pumpe im Kühlkreislauf die Zirkulation des Kühlmittels übernehmen kann. Die vorliegende Erfindung betrifft ein regelbares Kühlsystem 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelkreislauf, der ein Kühlmittel zu einer Verbrennungskraftmaschine hinführt und von dieser ableitet, sowie einer mechanisch betriebenen, regelbaren Haupt-Kühlmittelpumpe 3 und einer elektrisch betriebenen, regelbaren Sekundär- Kühlmittelpumpe 5.

Das Kühlsystem umfasst ferner eine Steuervorrichtung, welche die Haupt- Kühlmittelpumpe 3 und die Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine steuert. Die Erfindung schafft ferner eine elektrisch betriebene, regelbare Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 für ein derartiges Kühlsystem 1 , ein in dieser Sekundär-Kühlmittelpumpe 5 verwendbares Flügelrad 25 sowie ein Verfahren zum Regeln des Kühlmittelflusses in einem derartigen Kühlsystem 1.