DE102006053310A1

DE102006053310A1 - Volume flow controlling valve for heating and/or cooling system of motor vehicle, has valve body including passage openings with rotating angle-dependent opening characteristics, where openings are attached to inlet and outlet channels

Info

Publication number: DE102006053310A1
Application number: DE200610053310
Authority: DE
Inventors: Roland Schmidt; Georg Reeb; Jochen Moench; Sven Urlaub
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2008-05-15

Abstract

The valve has a valve housing (10), an inlet channel (18) and outlet channels (20, 22) branched from the valve housing. A disk-shaped valve body is rotatable around an axis of an output shaft, where the valve body is arranged in the valve housing. The valve body includes passage openings (50) with rotating angle-dependent opening characteristics, where the openings are attached to the inlet and outlet channels (18, 20), such that a flow connection is realized between the inlet and the outlet channels (18, 20), where the openings are separated from each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung von Volumenströmen in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges, insbesondere ein Volumenstromregelventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen Ventil.The The invention relates to a valve for controlling volume flows in one Heating and / or cooling system a motor vehicle, in particular a volume flow control valve according to the preamble of claim 1, as well as a heating and / or cooling circuit of a Motor vehicle with such a valve.

Stand der TechnikState of the art

Ein Kühl- bzw. Heizkreislauf eines Kraftfahrzeuges beinhaltet in der Regel eine zu kühlende Wärmequelle, beispielsweise den Fahrzeugmotor, die mittels eines Kühlmediums durch freie oder erzwungene Konvektion gekühlt werden soll. Die Temperaturdifferenz über der Wärmequelle ist vom Wärmeeintrag und von der Größe des Volumenstroms des Kühlmittels abhängig, während die absolute Temperatur des Kühlmediums durch den Wärmeeintrag der Wärmequelle, die Wärmeabfuhr über etwaige, im Kühlkreislauf befindliche Kühlerelemente und die Wärmekapazitäten der beteiligten Materialien bestimmt wird.One Cooling or Heating circuit of a motor vehicle usually includes a to be cooled Heat source For example, the vehicle engine by means of a cooling medium to be cooled by free or forced convection. The temperature difference over the heat source is from the heat input and the size of the volume flow of the coolant dependent, while the absolute temperature of the cooling medium through the heat input the heat source, the heat dissipation over any, in the cooling circuit located radiator elements and the heat capacities of the involved materials.

Um einerseits den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges vor dem Überhitzen zu schützen und andererseits die Abwärme des Verbrennungsmotors, beispielsweise zur Heizung des Fahrgastraumes nutzen zu können, wird in Kraftfahrzeugen ein Kühlmittel umgepumpt, das die überschüssige Wärmeenergie des Motors aufnimmt und in gewünschtem Maße abführen kann. Der Heiz- bzw. Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges umfasst in der Regel verschiedene Teilkreisläufe, wie beispielsweise einen Kühler-Zweig, eine Bypass-Zweig und/oder auch einen Heizungswärmetauscher-Zweig. Über einen im Kühlerzweig angeordneten Kühler oder Radiator kann die überflüssige Wärmemenge des Kühlmittels an die Umgebungsluft abgegeben werden. Ein Heizungswärmetauscher macht andererseits die zur Verfügung stehende Wärmemenge des Kühlmittels zur Beheizung des Fahrgastraumes nutzbar.Around on the one hand the internal combustion engine of a motor vehicle from overheating to protect and on the other hand the waste heat of the internal combustion engine, for example for heating the passenger compartment to be able to use In motor vehicles, a coolant is circulated, that the excess heat energy of the Motors and in the desired Can dissipate dimensions. The heating or cooling circuit a motor vehicle usually includes various subcircuits, such as For example, a cooler branch, a Bypass branch and / or a heating heat exchanger branch. About one arranged in the cooler branch cooler or radiator can use the excess heat of the coolant be discharged to the ambient air. A heating heat exchanger makes on the other hand the available standing heat of the coolant usable for heating the passenger compartment.

Die Verteilung des Kühlmittelstromes auf die verschiedenen Zweige eines Kühl- bzw. Heizkreislaufes eines Kraftfahrzeuges wird dabei über zumindest ein Ventil gesteuert. Die gewünschte Kühlmitteltemperatur wird durch Mischen eines gekühlten und eines ungekühlten Kühlmittelstromes eingestellt. So erfolgt die Regelung des Mischverhältnisses zwischen dem Kühler- und dem Bypass-Zweig bisher zumeist mit Hilfe eines dehnstoffgetriebenen, auf die Kühlmitteltemperatur reagierenden Thermostatventils. Darüber hinaus bekannt sind motorgetriebene Mischventile.The Distribution of the coolant flow to the various branches of a cooling or heating circuit of a motor vehicle is about controlled at least one valve. The desired coolant temperature is through Mixing a chilled and an uncooled one Coolant flow set. Thus, the control of the mixing ratio between the radiator and the bypass branch so far mostly with the help of a wax-driven, to the coolant temperature responding thermostatic valve. In addition, motor-driven mixing valves are known.

In der US 4,930,455 wird ein Drehklappenventil für den Fahrzeugbereich vorgestellt, das durch einen Elektromotor angesteuert wird. Dieses Ventil in der Art eines Butterfly- oder auch Schmetterlingsventil regelt den relativen Volumenstrom durch den Kühlkreislauf in Abhängigkeit eines elektrischen Steuersignals, welches im beschriebenen Fall aus der Kühlwassertemperatur abgeleitet wird.In the US 4,930,455 is presented a rotary valve for the vehicle area, which is controlled by an electric motor. This valve, in the manner of a butterfly or butterfly valve regulates the relative volume flow through the cooling circuit in response to an electrical control signal, which is derived in the case described from the cooling water temperature.

Aus der US 5,950,576 ist ein Proportionalkühlmittelventil bekannt, dessen Ventilkörper scheibenförmig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen aufweist, die es erlauben, die gewünschten Verbindungen zwischen dem Einlasskanal des Ventils und mehreren Auslasskanälen herzustellen. Der scheibenförmige Ventilkörper der US 5,950,576 wird mittels einer Welle über einen elektromechanischen Aktuator entsprechend den Vorgaben eines Verbrennungsmotor-Steuergerätes gestellt.From the US 5,950,576 a proportional coolant valve is known, the valve body is disc-shaped and has a plurality of passage openings, which allow to produce the desired connections between the inlet channel of the valve and a plurality of outlet channels. The disk-shaped valve body of US 5,950,576 is provided by means of a shaft via an electromechanical actuator according to the specifications of an internal combustion engine control unit.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Regelventil zur Steuerung von Volumenströmen in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges ist in vorteilhafter Weise nicht an die Kühlfluidtemperatur gekoppelt, sondern kann im Gegensatz zu den weit verbreiteten Thermostatventilen durch seinen Stellantrieb unabhängig von der Temperatur des Kühlfluids geregelt werden. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Ventil eine Regelung des Volumenstroms entsprechend den verbrennungsmotorisch relevanten Kenngrößen. Somit ist die Kühlleistungsanforderung des Kühlsystems für einen Verbrennungsmotor an das durch den Verbrennungsprozess erforderliche Leistungsniveau anpassbar und insbesondere unabhängig vom Kühlsystemzustand.The Control valve according to the invention for controlling volume flows in a heating and / or cooling system of a motor vehicle is advantageously not coupled to the cooling fluid temperature, but unlike the widely used thermostatic valves independent by its actuator from the temperature of the cooling fluid be managed. In particular, the valve according to the invention allows a regulation of the volume flow according to the internal combustion engine relevant characteristics. Consequently is the cooling power requirement of the cooling system for one Internal combustion engine to that required by the combustion process Performance level adaptable and in particular independent of the cooling system state.

Das erfindungsgemäße Ventil weist ein Ventilgehäuse auf, von dem mindestens ein Einlass-Kanal und mindestens ein Auslass-Kanal abzweigen. Darüber hinaus besitzt das erfindungsgemäße Ventil zumindest einen, in dem Ventilgehäuse angeordneten, um die Achse einer Antriebswelle drehbaren, scheibenförmigen Ventilkörper zur Volumenstromregelung. Dabei wird die Volumenstromregelung mittels in der Ventilscheibe angeordneten Durchgangsöffnungen bzw. Durchtrittsflächen realisiert, die – je nach Rotationsposition des scheibenförmigen Ventilkörpers – einen mehr oder weniger großen Öffnungsquerschnitt des Ventils freigeben. In vorteilhafter Weise ist bei dem erfindungsgemäßen Ventil der scheibenförmige Ventilkörper mit Durchgangsöffnungen versehen, die eine drehwinkelabhängige Öffnungscharakteristik, d.h. Größe der Durchtrittfläche, aufweisen. Bei einer vorzugsweise kreisförmigen Ausformung der Querschnittes des Einlass- und Auslasskanals des erfindungsgemäßen Ventils erfolgt die Querschnittsflächenänderung des freien Strömungsquerschnitts des Ventils somit durch die Gestaltung der Durchgangsöffnungen bzw. Durchtrittsflächen in dem als Regelelement dienenden, scheibenförmigen Ventilkörper.The inventive valve has a valve housing of which at least one inlet channel and at least one outlet channel branch. About that In addition, the valve according to the invention has at least one, in the valve housing arranged, rotatable about the axis of a drive shaft, disk-shaped valve body for Flow control. The volume flow control is by means of implemented in the valve disc arranged passage openings or passage surfaces, the - depending on Rotation position of the disc-shaped Valve body - one more or less large opening cross-section release the valve. Advantageously, in the valve according to the invention the disc-shaped valve body provided with passage openings, the rotation angle-dependent opening characteristic, i.e. Size of the passage area, exhibit. In a preferably circular Forming the cross-section of the inlet and outlet of the Valve according to the invention the cross-sectional area change occurs of the free flow cross section the valve thus by the design of the through holes or passage surfaces in the serving as a control element, disk-shaped valve body.

Diese Durchtrittsflächen bzw. Durchgangsöffnungen in dem als Regelelement dienenden, scheibenförmigen Ventilkörper sind drehwinkelabhängig, in der Art, dass sich die Durchgangsöffnung in der Ventilscheibe mit dem Drehwinkel der Scheibe ändert. Die Ausführung der Durchgangsöffnungen kann radial, ringsegmentförmig oder tangential oder eine Kombination daraus sein, wobei sich der Querschnitt und insbesondere die radiale Ausdehnung der Öffnungen in Umfangsrichtung der Ventilscheibe ändert.These Passage areas or through holes in which serving as a control element, disc-shaped valve body angle of rotation depends, in the way that the passage opening in the valve disc changes with the angle of rotation of the disc. Execution the passage openings can radial, ring-segment-shaped or tangential or a combination thereof, wherein the Cross-section and in particular the radial extent of the openings changes in the circumferential direction of the valve disc.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ventils möglich.By those in the dependent Claims listed features are advantageous developments of the valve according to the invention possible.

In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Ventil und insbesondere der erfindungsgemäße scheibenförmige Ventilkörper dieses Ventils derart gestaltet, dass dem Einlass-Kanal und dem mindestens einen Auslass-Kanal des Ventils zumindest zwei diskrete, voneinander getrennte, insbesondere in Umfangsrichtung getrennte, Durchgangsöffnungen im Ventilkörper zugeordnet sind, die es ermöglichen, eine Verbindung zwischen dem Einlass-Kanal und dem mindestens einen Auslass-Kanal zu realisieren. So kann beispielsweise das Androsselverhalten des Ventils, bei dem kleine Ventilöffnungen genutzt werden durch separate Durchgangsöffnungen dargestellte werden, während für die Regelbetrieb des Ventils unter Volllast des Verbrennungsmotors andere Durchgangsöffnungen genutzt werden.In Advantageously, the valve according to the invention and in particular the disk-shaped valve body according to the invention this Valve designed such that the inlet channel and the at least an outlet channel of the valve at least two discrete, from each other separate, in particular circumferentially separated, through holes in the valve body are assigned, which make it possible a connection between the inlet channel and the at least one To realize outlet channel. For example, the throttling behavior of the valve, in which small valve openings are used by shown separate through holes be while for the Regular operation of the valve under full load of the internal combustion engine other Through openings be used.

Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise eine flache, nahezu lineare Androsselkennlinie des Ventils zu realisieren, die nahezu unabhängig ist von der weiteren Öffnungscharakteristik des Ventils.On this way it is possible For example, a flat, almost linear Androsselkennlinie the Valve to realize that is almost independent of the further opening characteristics of the valve.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils sieht eine scheibenförmigen Ventilkörper vor, der zumindest eine, vorteilhafter Weise jedoch mehrere, im Wesentlichen in radialer Richtung des scheibenförmigen Ventilkörpers verlaufende Durchgangsöffnung aufweist.A advantageous embodiment the valve according to the invention provides a disc-shaped valve body, the at least one, but advantageously several, essentially extending in the radial direction of the disk-shaped valve body Through opening having.

Diese Durchgangsöffnungen lassen sich durch radiale Einschnitte am Rand der Ventilscheibe in Form von Spalten oder Schlitzen fertigungstechnisch einfach realisieren.These Through openings can be due to radial cuts on the edge of the valve disc in Shape of columns or slots manufacturing technology easy to implement.

Um eine optimiert Öffnungscharakteristik für das erfindungsgemäße Ventil zu realisieren, besitzt eine vorteilhafte Ausführungsform zudem zumindest eine, im Wesentlichen in Umfangsrichtung des scheibenförmigen Ventilkörpers verlaufende Durchgangsöffnung. In vorteilhafter Weise besitzt diese zumindest eine, im wesentlichen in Umfangsrichtung des scheibenförmigen Ventilkörpers verlaufende Durchgangsöffnung, eine geschlossene Begrenzungslinie, ist also als Binnenstruktur in dem Ventilkörper ausgebildet.Around an optimized opening characteristic for the inventive valve In addition, an advantageous embodiment has at least one, extending substantially in the circumferential direction of the disk-shaped valve body Through opening. Advantageously, this has at least one, essentially in the circumferential direction of the disk-shaped valve body running through opening, a closed boundary line, is therefore as internal structure in the valve body educated.

Dabei kann die zumindest eine, im Wesentlichen in Umfangsrichtung des scheibenförmigen Ventilkörpers verlaufende Öffnung zumindest eine konzentrisch zum Umfang des scheibenförmigen Ventilelementes verlaufende Begrenzungslinie besitzen.there the at least one, essentially in the circumferential direction of the discoid valve body extending opening at least one concentric with the circumference of the disk-shaped valve element own extending boundary line.

In vorteilhafter Weise besitzt die zumindest eine, im Wesentlichen in Umfangsrichtung des scheibenförmigen Ventilkörpers verlaufende Durchgangsöffnung zumindest einen Öffnungsbereich, der in Öffnungsrichtung der Ventilscheibe im vorderen Bereich dieser Durchgangsöffnung liegt und eine Öffnungsfläche besitzt, die spaltförmig ausgebildet ist, und eine Öffnungsfläche besitzt die deutlich kleiner ist, als die Gesamtfläche dieser Durchgangsöffnung.In Advantageously, the at least one, essentially in the circumferential direction of the disk-shaped valve body extending passage opening at least one opening area, in the opening direction the valve disc is located in the front region of this passage opening and has an opening area, the slit-shaped is formed, and has an opening area which is significantly smaller than the total area of this passage opening.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils besitzt die Ventilkammer des Ventils einen zweiten Auslasskanal mit zugehöriger Regelungskontur in dem scheibenförmigen Ventilkörper. Dabei wird in vorteilhafter Weise die Regelungskontur für die Öffnung oder das Schließen des zweiten Auslasskanals durch zumindest zwei weitere, voneinander getrennte Öffnungen im Ventilkörper realisiert. Diese Öffnungen ermöglichen es, eine Verbindung zwischen dem einen Einlass-Kanal und dem mindestens einen weiteren Auslass-Kanal zu realisieren, ohne die Durchgangskonturen für den ersten Auslasskanal zu benutzen.at an advantageous embodiment the valve according to the invention the valve chamber of the valve has a second outlet channel with associated Control contour in the disc-shaped Valve body. In this case, the control contour for the opening or the closing of the second outlet channel through at least two more, from each other separate openings realized in the valve body. These openings enable it, a connection between the one inlet channel and the at least to realize a further outlet channel, without the passage contours for the first outlet channel to use.

In vorteilhafter weise liegen Ein- und Auslasskanal des erfindungsgemäßen Ventils auf gegenüberliegenden Seiten des scheibenförmigen Ventilkörpers.In Advantageously, inlet and outlet channel of the valve according to the invention on opposite Sides of the disc-shaped Valve body.

Zur Reduzierung des internen Strömungswiderstandes kann der als Regelelement dienende, scheibenförmige Ventilkörper Strömungsführungselemente, insbesondere dreidimensionale Strömungsführungselemente aufweisen.to Reduction of internal flow resistance can serve as a control element, disk-shaped valve body flow guide elements, in particular, have three-dimensional flow guide elements.

In vorteilhafter Weise sind die in dem Ventilkörper eingebrachten Durchgangsöffnungen derart angeordnet, dass auch eine Vollabsperrung des Ventils möglich ist.In Advantageously, the introduced in the valve body through holes arranged such that a full shut-off of the valve is possible.

Die Abdichtung der Auslasskanäle erfolgt in vorteilhafter Weise über eine hydrodynamische Abdichtung zwischen zwei aufeinander rotierenden Gleitpartnern in Verbindung mit eine hydrostatischen Vorspannung, so dass die Leckage-Raten bei geschlossenem Kühlkreislauf nahezu Null sind. Vorteilhafter Weise bilden der Ventilkörper und/oder zumindest ein an den Ventilkörper angefedertes Dichtelement zudem eine Feststoffbarriere für beispielsweise in einem das Ventil durchströmenden Volumenstrom vorhandenen Feststoffe. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils in einem Kühlreislauf eines Verbrennungsmotors ist auch immer mit Formsandrückständen aus dem Motorbereich zu rechnen, die die Funktionstüchtigkeit eines Ventils beeinträchtigen könnten. Durch die entsprechend ausgebildete Feststoffbarriere kann die Dichtheit des Ventils sichergestellt werden.The sealing of the outlet channels takes place in an advantageous manner via a hydrodynamic seal between two successive rotating sliding partners in conjunction with a hydrostatic bias, so that the leakage rates are almost zero when the cooling circuit is closed. Advantageously, the valve body and / or at least one sprung on the valve body sealing element also form a solids barrier for example, in a valve flowing through the flow of solids present. When using the valve according to the invention in a cooling circuit of a Combustion engine is always expected to form sand residues from the engine area, which could affect the functioning of a valve. By appropriately trained solid barrier, the tightness of the valve can be ensured.

Der Ventilkörper ist über ein vorzugsweise nasslaufendes Getriebe mit einem vorzugsweise elektromotorischen Antrieb verbunden. Dieser Antrieb ist ebenfalls vorzugsweise nasslaufend ausgeführt. Dazu kann das Getriebe von einem bürstenlosen Gleichstrommotor angetrieben sein, dessen Rotor im Betrieb des Ventils in der zu regelnden Kühlflüssigkeit läuft. Dabei bilden das Regelelement, also der Ventilkörper und vorzugsweise ein axial an dem Regelelement angefedertes Dichtelement eine Barriere zur Reinhaltung des nasslaufenden Getriebebereichs gegenüber Feststoffen, wie beispielsweise Formsandrückständen, die sich im Kühlmedium aufgrund des Herstellungs-Prozesses der Verbrennungsmotorenkomponenten wieder finden. Darüber hinaus wird das nasslaufende Getriebe über die Wellenlagerung vor Verschmutzung geschützt.Of the valve body is over a preferably wet-running transmission with a preferably electromotive Drive connected. This drive is also preferably wet running executed. To do this, the gearbox can be powered by a brushless DC motor be driven, the rotor in the operation of the valve in the regulating coolant running. In this case, form the control element, so the valve body and preferably an axial on the control element sprung sealing element a barrier to Keeping the wet running gear area clean against solids, such as molding sand residues, the in the cooling medium due to the manufacturing process of the engine components find again. Furthermore the wet-running transmission over the shaft bearing protected against contamination.

Bei einer alternativen Ausführung lässt sich die Dichtfunktion auch in Form einer Gleitringabdichtung unter Einbeziehung des Regelelementes, d.h. des Ventilkörpers als Gleitpartner gestalten. In diesem Fall wäre das Getriebe als trocken laufendes Getriebe zu bezeichnen.at an alternative embodiment can the Sealing function also in the form of a mechanical seal with inclusion of the control element, i. make the valve body as a sliding partner. In this case would be to designate the transmission as a dry running gearbox.

Mit dem erfindungsgemäßen Ventil ist die Realisierung eines vorteilhaften Heiz- und/oder Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug möglich, das insbesondere eine Regelung unabhängig von der Kühlmediumstemperatur gestattet. Damit können in vorteilhafter Weise die Kühlleistungsanforderung an das durch den Verbrennungsprozess des Kraftfahrzeugmotors erforderliche Leistungsniveau angepasst werden.With the valve according to the invention is the realization of an advantageous heating and / or cooling circuit for a motor vehicle possible, in particular a control independent of the cooling medium temperature allowed. With that you can advantageously the cooling power requirement to that required by the combustion process of the automobile engine Level of performance.

Insbesondere ist mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ventils ein Heiz- und/oder Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges realisierbar, in dem ein Kühlmittelfluid, insbesondere ein Kühlmittelfluid eines Verbrennungsmotors zirkulieren kann und der eine linearisierte Kühlleistungskennlinie aufweist. Das erfindungsgemäße Ventil ist dabei derart ausgestaltet, dass die Ventilkennlinie invers zu der übrigen Kühlsystemcharakteristik ausgebildet ist. Damit lässt sich die Regelung des Ventils proportional zum Verstellweg des als Regelelement dienenden Ventilkörpers darstellen. Die Ventilkennlinie kann dabei in vorteilhafter Weise an eine beliebige Kühlsystemcharakteristik angepasst werden, ohne den prinzipiellen Aufbau des Ventils verändern zu müssenEspecially is with the aid of the valve according to the invention a heating and / or cooling circuit a motor vehicle can be realized in which a coolant fluid, in particular a coolant fluid an internal combustion engine can circulate and a linearized Cooling power curve having. The valve according to the invention is designed such that the valve characteristic inversely to the rest Cooling System Characteristics is trained. Leave it the regulation of the valve is proportional to the adjustment of the as Represent regulating element serving valve body. The valve characteristic can advantageously at an arbitrary Cooling System Characteristics be adapted without changing the basic structure of the valve have to

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Ventils bzw. eines Heiz- und/oder Kühlsystems mit einem derartigen Ventil ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further Advantages of the valve according to the invention or a heating and / or cooling system with such a valve will become apparent from the following description an embodiment.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Ventil, sowie für einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden sollen. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombinationen. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere wird ein Fachmann auch Merkmale aus unterschiedlichen Ausführungsformen zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.In the drawing is an embodiment of the valve according to the invention, also for a heating and / or cooling circuit of a motor vehicle, which in the following description be explained in more detail should. The figures of the drawing, their description and the claims contain numerous features in combinations. An expert will Consider these features individually and to more meaningful ones Combine combinations. In particular, an expert will also Features of different embodiments to further meaningful Combine combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils in einer perspektivischen Übersichtdarstellung, 1 A first embodiment of a valve according to the invention in a perspective overview,

2 eine Schnittzeichnung durch die Darstellung eines Ventils nach der 1, 2 a sectional view through the representation of a valve after the 1 .

3a eine Aufsicht auf eine Ausführungsform eines scheibenförmigen Ventilkörper eines erfindungsgemäßen Ventils, 3a a plan view of an embodiment of a disc-shaped valve body of a valve according to the invention,

3b eine Aufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines scheibenförmigen Ventilkörper eines erfindungsgemäßen Ventils, 3b a plan view of an alternative embodiment of a disc-shaped valve body of a valve according to the invention,

4 einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf mit einem erfindungsgemäßen Ventil. 4 a heating and / or cooling circuit with a valve according to the invention.

1 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Ventil in einer Übersichtsdarstellung. Das erfindungsgemäße Ventil gemäß der Ausführungsform in 1 besitzt ein Gehäuse 10, mit einem Gehäuseunterteil 12, sowie einem Gehäuseoberteil 14, die über Verbindungsmittel 16, beispielsweise Schrauben, Nieten oder Rastmittel, fluiddicht miteinander verbunden sind. Insbesondere das Gehäuseunterteil 12 ist im Wesentlichen topfförmig ausgebildet, wie dies insbesondere in 2 dargestellt ist, und ermöglicht in seinem Inneren die Ausbildung einer Ventilkammer zur Aufnahme eines Ventilelementes bzw. Ventilkörpers. Das Gehäuseoberteil 14 kann ebenfalls topfförmig ausgebildet sein bzw. lediglich als eine Art Deckel am Gehäuseunterteil 12 angeformt sein. Am Gehäuseunterteil 12 angeformt ist der Stutzen 18 eines Einlasskanals. Der Einlasskanal bzw. der Stutzen 18 kann dabei insbesondere einstückig mit dem Gehäuseunterteil ausgeformt, beispielsweise in Kunststoff ausgebildet sein. 1 shows an example of a valve according to the invention in an overview. The valve according to the invention according to the embodiment in 1 has a housing 10 , with a lower housing part 12 , as well as an upper housing part 14 that have connecting means 16 For example, screws, rivets or locking means are fluid-tightly interconnected. In particular, the lower housing part 12 is essentially cup-shaped, as in particular 2 is shown, and allows in its interior the formation of a valve chamber for receiving a valve element or valve body. The upper housing part 14 may also be cup-shaped or merely as a kind of lid on the housing base 12 be formed. At the bottom of the housing 12 molded is the nozzle 18 an inlet channel. The inlet channel or the nozzle 18 can in particular be integrally formed with the lower housing part, for example, be formed in plastic.

Mit dem Gehäuseoberteil verbunden ist ein erster Auslasskanal 20, sowie ein zweiter Auslasskanal 22. Mit Hilfe eines in der Ventilkammer angeordneten und noch näher zu beschreibenden Ventilelementes kann eine Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem ersten Auslasskanal bzw. zwischen dem Einlasskanal und dem zweiten Auslasskanal geöffnet, geschlossen und in gewünschter Weise variiert werden. Dazu weist der erfindungsgemäße Ventilkörper eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf, die je nach relativer Rotationsstellung des Ventilskörpers einen mehr oder weniger großen Öffnungsquerschnitt zwischen dem Einlasskanal des Ventils und dem ersten bzw. zweiten Auslasskanal des Ventils ermöglichtConnected to the upper housing part is a first outlet channel 20 , as well as a second outlet channel 22 , With the aid of a valve element arranged in the valve chamber and to be described in more detail, a connection between the inlet channel and the first outlet channel or between the inlet channel and the second outlet channel can be opened, closed and varied as desired. For this purpose, the valve body according to the invention has a plurality of passage openings which, depending on the relative rotational position of the valve body, allows a more or less large opening cross section between the inlet channel of the valve and the first and second outlet channel of the valve

Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Ventil noch einen Stellantrieb 24 zur Verstellung des Ventilelementes auf. Der Stellantrieb 24 in Form eines Elektromotors nebst einem Getriebe ist im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils nach 1 an dem Gehäuse 10 befestigt. Der Elektromotor gemäß der Ausführungsform des Ventils nach der 1 besitzt ein eigenes Gehäuse 50 und ist mit dem Gehäuse 10 des Ventils verschraubt. In alternativen Ausführungsformen kann der Elektromotor auch direkt in dem Gehäuse 10, beispielsweise im Gehäuseunterteil 12 bzw. Gehäuseoberteil 14 des Ventils angeordnet sein. Aus dem Gehäuse 50 des Stellantriebs 24 tritt die Antriebswelle 27 des Elektromotors aus, die über ein Getriebe mit der Abtriebswelle des Ventilkörpers des erfindungsgemäßen Ventils gekoppelt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist die Antriebswelle 27 des Elektromotors in einem Winkel ungleich 90° zur Abtriebswelle des Ventilkörpers angeordnet.In addition, the valve according to the invention still has an actuator 24 for adjusting the valve element. The actuator 24 in the form of an electric motor together with a gear is in the embodiment of the valve according to the invention 1 on the housing 10 attached. The electric motor according to the embodiment of the valve according to the 1 has its own housing 50 and is with the case 10 bolted to the valve. In alternative embodiments, the electric motor may also be directly in the housing 10 , for example, in the lower housing part 12 or housing top 14 be arranged of the valve. From the case 50 of the actuator 24 occurs the drive shaft 27 of the electric motor, which is coupled via a transmission with the output shaft of the valve body of the valve according to the invention. In the valve according to the invention, the drive shaft 27 of the electric motor at an angle not equal to 90 ° to the output shaft of the valve body.

2 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Ventil gemäß 1, der in etwa senkrecht zur Zeichnungsebene der 1 verläuft. 2 shows a section through the valve according to the invention according to 1 which is approximately perpendicular to the plane of the drawing 1 runs.

In der zwischen dem Gehäuseunterteil 12 und dem Gehäuseoberteil 14 ausgebildeten Ventilkammer 26 ist ein scheibenförmiger Ventilkörper 28 angeordnet. Eine Abtriebswelle 30 des Ventilelementes greift in eine zentrale Öffnung 32 des scheibenförmigen Ventilkörpers 28 ein. Durch entsprechende Sicherungsmittel 34 ist der Ventilkörper 28 drehfest auf der Abtriebswelle 30 befestigt. Dies kann beispielsweise durch eine Verschraubung bzw. Verrastung erfolgen, oder aber auch durch ein Verpressen der Abtriebswelle 30 in der zentralen Öffnung 32 des Ventilkörpers 28. Eine Getriebeverbindung zwischen der Abtriebswelle 30 des Ventilkörpers 28 und dem antreibenden Elektromotor gewährleistet die exakte Verstellung des Ventilkörpers über den elektromotorischen Antrieb.In between the housing base 12 and the upper housing part 14 trained valve chamber 26 is a disc-shaped valve body 28 arranged. An output shaft 30 the valve element engages in a central opening 32 the disc-shaped valve body 28 one. By appropriate securing means 34 is the valve body 28 rotatably on the output shaft 30 attached. This can be done for example by a screwing or latching, or by pressing the output shaft 30 in the central opening 32 of the valve body 28 , A transmission connection between the output shaft 30 of the valve body 28 and the driving electric motor ensures the exact adjustment of the valve body via the electric motor drive.

Zwischen dem Gehäuseunterteil 12 und dem Gehäuseoberteil 14 sind Dichtmittel, beispielsweise ein Dichtring 36 vorgesehen, um eine fluiddichte Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen des Ventilgehäuses 10 zu gewährleisten. Im Ausführungsbeispiel der 1 bzw. 2 ist der Einlasskanal 18 fluchtend auf einer gemeinsamen Achse 38 mit dem ersten Auslasskanal 20 angeordnet, die Abtriebswelle 30 entlang einer dazu parallel ausgerichteten Achse 31.Between the housing base 12 and the upper housing part 14 are sealing means, for example a sealing ring 36 provided to a fluid-tight connection between the two housing parts of the valve housing 10 to ensure. In the embodiment of 1 respectively. 2 is the inlet channel 18 in alignment on a common axis 38 with the first outlet channel 20 arranged, the output shaft 30 along a parallel axis 31 ,

Der Ventilkörper 28 besitzt neben seiner zentralen Öffnung zur Aufnahme bzw. Befestigung der Abtriebswelle 30 als Durchgangsöffnung ausgebildete Regelkonturen für den ersten bzw. zweiten Auslasskanal des Ventils. In Abhängigkeit von der Drehstellung des Ventilkörpers 28 geben die Regelkonturen einen mehr oder weniger großen Querschnitt zum ersten bzw. zweiten Auslasskanal frei, wie dies im Zusammenhang mit den 3 noch näher erläutert werden wird. Ein durch den Einlasskanal 18 einströmendes Fluid gelangt somit über die Ventilkammer 26 durch die Regelkontur in den ersten Auslasskanal 20 bzw. in den zweiten Auslasskanal 22.The valve body 28 has next to its central opening for receiving or fixing the output shaft 30 formed as a passage opening rule contours for the first and second outlet channel of the valve. Depending on the rotational position of the valve body 28 give the control contours a more or less large cross-section to the first and second outlet channel, as in connection with the 3 will be explained in more detail. One through the inlet channel 18 inflowing fluid thus passes through the valve chamber 26 through the control contour in the first outlet channel 20 or in the second outlet channel 22 ,

Die Abdichtung des Ventilinneren und insbesondere die Abdichtung des ersten bzw. zweiten Auslasskanals erfolgt über eine hydrodynamische Abdichtung zwischen zwei aufeinander rotierenden Gleitpartnern in Verbindung mit einer hydrostatischen Vorspannung, so dass die Leckageraten bei geschlossenem Kühlkreislauf nahezu Null sind. Dazu besitzt das erfindungsgemäße Ventil axial an dem Regelelement, also dem Ventilkörper 28, angefederte Dichtelemente 44. Die Dichtelemente in Form von Dichtringen werden durch Federelemente 78, die beispielsweise ebenfalls durch eine ringförmige Feder realisiert sein können, an den Ventilkörper angedrückt und dichten diesen somit gegenüber dem Gehäuseinnenraum ab.The sealing of the valve interior and in particular the sealing of the first and second outlet channel via a hydrodynamic seal between two successive sliding sliding partners in conjunction with a hydrostatic bias, so that the leakage rates are almost zero with closed cooling circuit. For this purpose, the valve according to the invention has axially on the control element, ie the valve body 28 , spring-loaded sealing elements 44 , The sealing elements in the form of sealing rings are made by spring elements 78 , which may for example also be realized by an annular spring, pressed against the valve body and thus seal it from the housing interior.

In vorteilhafter Weise sind der Ventilkörper 28 sowie die Dichtelemente 44 aus Material gleicher oder vergleichbarer Härte hergestellt, um einen gegenseitigen Abrieb dieser Elemente zu vermeiden bzw. möglicht gering zu halten. In vorteilhafter Weise kann der scheibenförmige Ventilkörper 28 aus Kunststoff oder einem Keramikmaterial ausgebildet sein. Andere Materialien, wie beispielsweise beschichtete oder legierte Metalle oder Stähle oder vergleichbare Compounds sind aber ebenso möglich.Advantageously, the valve body 28 as well as the sealing elements 44 made of material of the same or comparable hardness, in order to avoid mutual abrasion of these elements or to keep it as low as possible. Advantageously, the disc-shaped valve body 28 be formed of plastic or a ceramic material. However, other materials such as coated or alloyed metals or steels or comparable compounds are also possible.

An dem dem Ventilkörper 28 entgegen gesetzten Ende der Abtriebswelle 30 ist ein Stirn- oder Schraubrad 74 auf der Antriebswelle 30 des Ventilkörpers 28 befestigt. Dieses Schraubrad 74 kann beispielsweise auf die Abtriebswelle 30 aufgepresst sein bzw. in alternativen Ausführungsformen auch einstückig mit der Welle 30 ausgebildet sein. Insbesondere im Falle einer Kunststoffwelle ist es vorteilhaft, das Schraubrad 74 direkt mit der Welle 30 auszubilden. Das Schraubrad 74 kämmt mit der Schnecke 76 eines als Schneckentrieb ausgebildeten Spindeltriebs, der mit der Antriebswelle 27 des antreibenden Elektromotors verbunden ist.At the valve body 28 opposite end of the output shaft 30 is a spur or helical wheel 74 on the drive shaft 30 of the valve body 28 attached. This helical wheel 74 For example, on the output shaft 30 be pressed or in alternative embodiments, also integrally with the shaft 30 be educated. In particular, in the case of a plastic shaft, it is advantageous, the helical gear 74 directly with the shaft 30 train. The helical wheel 74 combs with the snail 76 a spindle drive designed as a worm drive, the with the drive shaft 27 is connected to the driving electric motor.

Das Schnecken- bzw. Schnecken-Schraubrad-Getriebe 74, 76 des erfindungsgemäßen Ventils ist dabei in vorteilhafter Weise so ausgeführt, dass durch die Schrägstellung des Schneckenantriebs (der Achswinkel ist ungleich 90°) ein geradverzahntes Stirnrad 74 zum Einsatz kommen kann. Dazu wird der Schrägungs- bzw. Steigungswinkel der Schnecke 76 so gewählt, dass er möglichst exakt der Summe aus dem Achswinkel und einem rechten Winkel entspricht. Der Achswinkel ist dabei definiert, als Winkel zwischen der Achse des Spindeltriebes, im Ausführungsbeispiel gemäß 2 somit der Achse der Motorwelle 27 und der Achse 31 der Abtriebswelle 30 des Ventilkörpers 28. Die Achse 31 der Abtriebswelle 30 des Ventilkörpers 28 ist dabei in vorteilhafter Weise parallel zu den fluchtenden Achsen 38 von Eintritts- 18 und Austrittskanal 20 angeordnet.The worm or worm helical gearbox 74 . 76 the valve according to the invention is carried out in an advantageous manner so that by the inclined position of the worm drive (the axis angle is not equal to 90 °) a straight-toothed spur gear 74 can be used. This is the helix or pitch angle of the screw 76 chosen so that it corresponds as exactly as possible to the sum of the axis angle and a right angle. The axis angle is defined as the angle between the axis of the spindle drive, according to the embodiment 2 thus the axis of the motor shaft 27 and the axis 31 the output shaft 30 of the valve body 28 , The axis 31 the output shaft 30 of the valve body 28 is in an advantageous manner parallel to the aligned axes 38 from entry 18 and exit channel 20 arranged.

3a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Ventilkörper in einer Aufsicht. Der scheibenförmige Ventilkörper 28 besitzt eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, deren Funktion im Folgenden beschrieben werden soll. 3a shows a first embodiment of a valve body according to the invention in a plan view. The disk-shaped valve body 28 has a plurality of through holes, the function of which will be described below.

Die zentrale Öffnung 32 in der als Regelelement dienenden Ventilscheibe 28 nimmt die Abtriebswelle 30 des Ventilelementes auf, wie dies in 2 bereits im Schnitt dargestellt worden ist. Über die Abtriebswelle 30 und einen zugeordneten Stellantrieb kann der Ventilkörper in der Ventilkammer gestellt werden, um einen entsprechenden Öffnungsquerschnitt zwischen dem Einlasskanal 18 und dem ersten Auslasskanal 20 bzw. zwischen dem Einlasskanal 18 und dem zweiten Auslasskanal 22 zu ermöglichen.The central opening 32 in the valve disc serving as a control element 28 takes the output shaft 30 of the valve element, as in 2 has already been shown in section. About the output shaft 30 and an associated actuator, the valve body can be placed in the valve chamber to a corresponding opening cross-section between the inlet channel 18 and the first exhaust duct 20 or between the inlet channel 18 and the second outlet channel 22 to enable.

Darüber hinaus besitzt der scheibenförmige Ventilkörper 28 eine Mehrzahl von diskreten, d.h. voneinander getrennten Öffnungen bzw. Durchtrittsflächen 50, 50', 50'', die im Ausführungsbeispiel der 3a als im Wesentlichen in radialer Richtung der Scheibe 28 verlaufende Spalte bzw. Schlitze ausgebildet sind. Diese Spalte 50, 50', 50'' dienen als Androsselelemente, die bei einer Öffnung des Ventils, d.h. bei einer Rotation der Ventilscheibe gemäß 3a im Uhrzeigersinn sukzessive überfahren werden. Dabei ist der Abstand der Spalte zueinander und ihre jeweilige Ausdehnung in Umfangsrichtung derart auf den Durchmesser der Dichtelemente 44 bzw. auf den Durchmesser des Auslasskanals abgestimmt, dass trotz der diskreten Struktur der Durchgangsöffnungen 50, 50', 50'' ein kontinuierlicher Volumenstrom durch das Ventil möglich ist. Die radialen Längen dieser spaltförmigen Androsselelemente 50, 50', 50'' nehmen dabei entgegen der Öffnungsrichtung der Scheibenrotation 46 zu. Die radiale Längen der Spalte bzw. Schlitze 50, 50', 50'' steigen über dem Umfang der Scheibe, d.h. entgegen der Rotationsrichtung an, um über den Umdrehungswinkel der Ventilscheibe 28 eine stetige Erweiterung des Öffnungsquerschnitts des Ventils zu realisieren. Die Anordnung der Schlitze ist dabei in vorteilhafter Weise radial, da der Öffnungskanal durch die Rotation der Scheibe ebenfalls radial überfahren wird. Anzahl, Ausdehnung und Form der Androsselspalte sind dabei so gewählt, dass eine kontinuierliche Öffnung des Ventils mit einem möglichst flachen Anstieg der Durchströmungsmenge durch das Ventil erreicht wird. Die Anzahl der Spalte bzw. Schlitze kann je nach Funktionalität des Ventils unterschiedlich gewählt sein. So ist es insbesondere vorstellbar, dass eine andere Regelscheibe mit nur zwei oder noch weniger Schlitzen oder aber auch mit vier oder noch mehr Schlitzen für eine andere Anwendung sinnvoller ist.In addition, has the disc-shaped valve body 28 a plurality of discrete, ie, separate openings or passage surfaces 50 . 50 ' . 50 '' , which in the embodiment of the 3a as substantially in the radial direction of the disk 28 extending column or slots are formed. This column 50 . 50 ' . 50 '' serve as throttling elements, which in an opening of the valve, ie in accordance with a rotation of the valve disc 3a be overrun successively in a clockwise direction. In this case, the distance of the column from each other and their respective extent in the circumferential direction is such on the diameter of the sealing elements 44 or matched to the diameter of the outlet channel, that despite the discrete structure of the through holes 50 . 50 ' . 50 '' a continuous flow through the valve is possible. The radial lengths of these gap-shaped Androsselelemente 50 . 50 ' . 50 '' take in the opposite direction to the opening direction of the disc rotation 46 to. The radial lengths of the gaps or slots 50 . 50 ' . 50 '' rise above the circumference of the disc, ie counter to the direction of rotation, to over the angle of rotation of the valve disc 28 to realize a continuous expansion of the opening cross-section of the valve. The arrangement of the slots is advantageously radially, since the opening channel is also run over radially by the rotation of the disc. The number, extent and shape of the throttling gaps are selected so that a continuous opening of the valve is achieved with the smallest possible increase in the flow rate through the valve. The number of gaps or slots can be chosen differently depending on the functionality of the valve. So it is particularly conceivable that another regulating wheel with only two or even fewer slots or even with four or more slots is more useful for another application.

In Rotationsrichtung 46, die der Öffnungsrichtung des scheibenförmigen Ventilelementes 28 entsprechen soll, ist den spaltförmigen Androsselöffnungen 50, 50', 50'' eine weitere Durchgangsöffnung bzw. Durchtrittsfläche 52 nachgeschaltet, die im Gegensatz zu den Androsselspalten 50, 50', 50'' eine geschlossene Umfangskontur 54 aufweist und somit als eine Binnenstruktur in der Ventilscheibe 28 ausgebildet ist. Diese getrennt von den Androsselspalten 50, 50', 50'' ausgeformte Durchgangsöffnung 52 hat eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Orientierung. Insbesondere verläuft die Umfangskontur 54 zumindest teilweise – in ihrem Abschnitt 55 – konzentrisch zum Umfang des scheibenförmigen Ventilkörpers 28. Die Durchgangsöffnung 52 besitzt eine sich in Drehrichtung 46 der Ventilscheibe 28 variierende Öffnungscharakteristik, d.h. die radiale Ausdehnung dieser Durchgangsöffnung ist über dem Umfang der Scheibe nicht konstant. So zeigt die Durchgangsöffnung 52 an ihrem in Drehrichtung vorderen Ende einen im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden schlitzförmigen Öffnungsbereich 56, dessen radiale Ausdehnung um ein Vielfaches kleiner ist, als die typische radiale Ausdehnung der Durchgangsöffnung 52. Dieser Bereich 56 ist verantwortlich für die dosierte Erweiterung des Öffnungsquerschnittes der Durchgangsöffnung 52, insbesondere im Übergangsbereich zu den Androssel- bzw. Öffnungsspalten 50, 50', 50''.In the direction of rotation 46 , the opening direction of the disk-shaped valve element 28 is to correspond to the gap-shaped throttle openings 50 . 50 ' . 50 '' another passage opening or passage area 52 downstream, in contrast to the Androsselspalten 50 . 50 ' . 50 '' a closed circumferential contour 54 and thus as an internal structure in the valve disc 28 is trained. These are separated from the choke columns 50 . 50 ' . 50 '' shaped passage opening 52 has a substantially circumferentially oriented orientation. In particular, the peripheral contour runs 54 at least partially - in her section 55 - Concentric to the circumference of the disc-shaped valve body 28 , The passage opening 52 has one in the direction of rotation 46 the valve disc 28 varying opening characteristic, ie the radial extent of this passage opening is not constant over the circumference of the disc. This shows the passage opening 52 at its front end in the direction of rotation a substantially slot-shaped opening area extending in the circumferential direction 56 , whose radial extent is many times smaller than the typical radial extent of the passage opening 52 , This area 56 is responsible for the metered expansion of the opening cross-section of the through hole 52 , Especially in the transition region to the throttle or opening columns 50 . 50 ' . 50 '' ,

Im Ausführungsbeispiel der 3a stehen die radialen Androsselspalte 50, 50', 50'' im Wesentlichen senkrecht zu dem Öffnungsbereich 56 der Durchgangsöffnung 52. Auch ist der Abstand der Öffnung 50'' zur Öffnung 56 derart gewählt, dass es – unter Berücksichtigung des effektiven Querschnittes des Auslasskanals – zu keinem zwischenzeitlichen Schließen des Ventilkanals kommt, wenn die Ventilscheibe erst über die Androsselspalte 50, 50', 50'' und anschließend über die Durchgangsöffnung 52 verfahren wird. Vielmehr wird auch hier, trotz der diskreten, d.h. voneinander getrennten Durchgangsöffnungen 50, 50', 50'' bzw. 52 in der Ventilscheibe ein kontinuierlicher, d.h. nicht unterbrochener Volumenstrom durch das Ventil realisiert.In the embodiment of 3a stand the radial Androsselspalte 50 . 50 ' . 50 '' substantially perpendicular to the opening area 56 the passage opening 52 , Also, the distance is the opening 50 '' to the opening 56 chosen such that - taking into account the effective cross-section of the outlet channel - no interim closing of the valve channel occurs when the valve disc only over the Androsselspalte 50 . 50 ' . 50 '' and then over the passage opening 52 is moved. Rather, here too, despite the dis creten, ie separate through openings 50 . 50 ' . 50 '' respectively. 52 realized in the valve disc, a continuous, ie not interrupted flow through the valve.

Durch die Größe, Ausformung und Anordnung der diskreten Durchgangsöffnungen ist es Möglich, die gewünschte Regelcharakteristik des Ventils, d.h. die geforderte Kennlinie darzustellen. Hierbei kann durch eine einfache Anpassung, beispielsweise durch längere Schlitze 50, 50', 50'' am Rand oder eine Änderung der Durchgangsöffnung 52 das Regelverhalten verändert werden.Due to the size, shape and arrangement of the discrete passage openings, it is possible to represent the desired control characteristic of the valve, ie the required characteristic. This can be achieved by a simple adaptation, for example by longer slots 50 . 50 ' . 50 '' at the edge or a change of the passage opening 52 the control behavior can be changed.

Alternativ zu den Schlitzen bzw. Spalten 50, 50', 50'' am Rand der Ventilscheibe könnte die dadurch realisierte Androsselcharakteristik des Ventils auch durch beispielsweise runde, insbesondere kreisrunde, Bohrungen 51, 51', 51'' auf dem Umfangsradius des Öffnungsbereichs 56 realisiert werden, wie dies in 3b angedeutet ist. Dabei kann neben dem relativen Abstand der Bohrungen zueinander auch deren relativer Durchmesser genutzt werden, um das gewünschte Öffnungsverhalten des Ventils zu realisieren.Alternative to the slots or columns 50 . 50 ' . 50 '' at the edge of the valve disc, the thereby realized Androsselcharakteristik of the valve could also be, for example, round, in particular circular, holes 51 . 51 ' . 51 '' on the peripheral radius of the opening area 56 be realized, as in 3b is indicated. In this case, in addition to the relative distance of the bores to each other and their relative diameter can be used to realize the desired opening behavior of the valve.

In den Ausführungsformen der 3a und 3b bilden die Durchgangsöffnungen 52 und 50, 50', 50'' bzw. 52 und 51, 51', 51'' zusammen die Regelkontur für die Regelung zwischen dem Einlasskanal 18 und einem ersten Auslasskanal 20 des erfindungsgemäßen Ventils. Die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Auslasskanal wird somit über zumindest zwei diskrete, d.h. voneinander getrennte Durchgangsöffnungen bzw. Durchtrittflächen realisiert.In the embodiments of the 3a and 3b make the through holes 52 and 50 . 50 ' . 50 '' respectively. 52 and 51 . 51 ' . 51 '' together the control contour for the regulation between the inlet channel 18 and a first outlet channel 20 the valve according to the invention. The connection between the inlet channel and the outlet channel is thus realized via at least two discrete, ie separate through openings or passage areas.

Darüber hinaus besitzt das Ventil gemäß der Ausführungsform der 1 bis 3 noch eine zweiten Auslasskanal 22 dessen Durchströmung in analoger Weise durch die Durchgangsöffnungen 60, 60', 60'' sowie 62 bestimmt ist.In addition, the valve according to the embodiment of the 1 to 3 still a second exhaust duct 22 Its flow in an analogous manner through the through holes 60 . 60 ' . 60 '' such as 62 is determined.

Dabei liegen die Androsselschlitze 60, 60', 60'', die dem zweiten Auslasskanal 22 zugeordnet sind, in Öffnungsrichtung 46 des Ventils vor der Durchgangsöffnung 62, die in Öffnungsrichtung an ihrem vorderem Ende ebenfalls einen im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Öffnungsbereich 66, dessen radiale Ausdehnung um ein Vielfaches kleiner ist, als die typische Ausdehnung der Durchgangsöffnung 62.There are the throttle slots 60 . 60 ' . 60 '' that the second outlet channel 22 are assigned, in the opening direction 46 of the valve in front of the passage opening 62 , which in the opening direction at its front end also has a substantially circumferentially extending opening area 66 , whose radial extent is many times smaller than the typical extent of the passage opening 62 ,

Ansonsten gilt für die Regelkontur der Öffnungen 60, 60', 60'' und 62, die dem zweiten Auslasskanal 22 zugeordnet sind, in analoger Weise das zu den Durchgangsöffnungen 50, 50', 50'' und 52 der Regelkontur des ersten Auslasskanals 20 Gesagte. Insbesondere verläuft im Ausführungsbeispiel der 3a die Umfangskontur 64 der Durchgangsöffnung 62 zumindest teilweise – in ihrem Abschnitt 65 – ebenfalls konzentrisch zum Umfang des scheibenförmigen Ventilkörpers 28.Otherwise, the rule contour of the openings applies 60 . 60 ' . 60 '' and 62 that the second outlet channel 22 are assigned, in an analogous manner to the through holes 50 . 50 ' . 50 '' and 52 the control contour of the first exhaust duct 20 Said. In particular, runs in the embodiment of 3a the peripheral contour 64 the passage opening 62 at least partially - in her section 65 - Also concentric with the circumference of the disc-shaped valve body 28 ,

Durch die unterschiedliche Ausbildung der Durchtrittflächen 50, 50', 50'' und 52 bzw. 60, 60', 60'' und 62 andererseits kann ein unterschiedliches Regelverhalten des Ventils hinsichtlich des ersten bzw. zweiten Auslasskanals realisiert werden. So entnimmt der Fachmann der Darstellung der Regelkontur 62, dass der zweite Auslasskanal 22 bei entsprechendem Verdrehwinkel durch die Öffnungsfläche 62 schneller geöffnet wird, als der erste Auslasskanal durch die Öffnungsfläche 52.Due to the different design of the passage surfaces 50 . 50 ' . 50 '' and 52 respectively. 60 . 60 ' . 60 '' and 62 On the other hand, a different control behavior of the valve with respect to the first and second outlet channel can be realized. Thus, the expert takes the representation of the control contour 62 in that the second exhaust duct 22 at a corresponding angle of rotation through the opening area 62 is opened faster than the first outlet channel through the opening area 52 ,

Des Weiteren ist der Abstand der Regelkonturen 50, 50', 50'' und 52 einerseits und den Konturen 60, 60', 60'' und 62 andererseits über den Umfang der Ventilscheibe 28 verantwortlich für die abhängige Regelungs-Reihenfolge der den beiden Öffnungskonturen zugeordneten Auslasskanäle 20 bzw. 22. So wird in vorteilhafter Weise in Drehrichtung 46 der Ventilscheibe 28 zuerst der erste Auslasskanal 20 geöffnet, der beispielsweise mit einem Bypasskanals eines Motorkühlkreislauf verbunden sein kann, wie dies noch im Detail im Zusammenhang mit 4 beschrieben werden wird.Furthermore, the distance between the control contours 50 . 50 ' . 50 '' and 52 on the one hand and the contours 60 . 60 ' . 60 '' and 62 on the other hand, over the circumference of the valve disc 28 responsible for the dependent control order of the outlet channels associated with the two opening contours 20 respectively. 22 , So is in an advantageous manner in the direction of rotation 46 the valve disc 28 first the first outlet channel 20 opened, which may for example be connected to a bypass duct of an engine cooling circuit, as still in detail in connection with 4 will be described.

Alternativer Weise kann der erste Auslasskanal 20 aber auch über die Öffnungsstrukturen 60, 60', 60'' und 62 gesteuert werden, während der zweite Auslasskanal dann über Öffnungsstrukturen 50, 50', 50'' und 52 gestellt wird.Alternatively, the first outlet channel 20 but also about the opening structures 60 . 60 ' . 60 '' and 62 be controlled while the second outlet channel then via opening structures 50 . 50 ' . 50 '' and 52 is provided.

Das erfindungsgemäße Ventil weist somit unterschiedliche Ventilcharakteristiken für einen ersten und einen zweiten Auslasskanal auf. Die Steigung der beiden Ventil-Charakteristiken, d.h. das Öffnungsverhalten des ersten bzw. zweiten Auslasskanals mit entsprechendem Drehwinkel der Ventilscheibe wird dabei zunächst jeweils durch die Schlitze 50, 50', 50'' einerseits bzw. 60, 60', 60'' und 62 andererseits und anschließend durch die jeweilige Langlochgeometrie der Durchgangsöffnungen 52 bzw. 62 geregelt. Zu der Regelcharakteristik für einen Kanal gehören bei dieser Ausführungsform somit immer zumindest die Androsselschlitze und das sich im Gegenuhrzeigersinn anschließende Langloch. Die Reihenfolge ist aber variabel, d.h. die Scheibe kann auch andersherum betrieben bzw. geregelt werden und damit die Geometrien im Uhrzeigersinn angeordnet werden.The valve according to the invention thus has different valve characteristics for a first and a second outlet channel. The slope of the two valve characteristics, ie the opening behavior of the first and second outlet channel with a corresponding angle of rotation of the valve disc is thereby initially each through the slots 50 . 50 ' . 50 '' one hand or 60 . 60 ' . 60 '' and 62 on the other hand and then by the respective slot geometry of the through holes 52 respectively. 62 regulated. In this embodiment, the control characteristics for a channel thus always include at least the throttling slots and the slot adjoining in the counterclockwise direction. However, the order is variable, ie the disk can also be operated or regulated in the other direction and thus the geometries are arranged in a clockwise direction.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils mit nur einem Auslasskanal sind auch möglich. Auch ist es möglich, Einlassseite und Auslassseite des Ventils zu vertauschen, so dass das Ventil beispielsweise zwei Einlasskanäle und einen Auslasskanal besitzt.embodiments the valve according to the invention with only one outlet channel are also possible. Also it is possible inlet side and swap the outlet side of the valve so that the valve, for example two inlet channels and has an outlet channel.

Die Abdichtung des Ventilinneren und insbesondere die Abdichtung des ersten bzw. zweiten Auslasskanals erfolgt über eine hydrodynamische Abdichtung zwischen zwei aufeinander rotierenden Gleitpartnern in Verbindung mit einer hydrostatischen Vorspannung, so dass die Leckageraten bei geschlossenem Kühlkreislauf nahezu Null sind. Dazu besitzt das erfindungsgemäße Ventil axial an dem Regelelement, also dem Ventilkörper 28, angefederte Dichtelemente 44. Die Dichtelemente in Form von Dichtringen, die in 2 lediglich im ersten Auslasskanal 20 dargestellt sind, werden durch Federelemente 46, die beispielsweise ebenfalls durch eine ringförmige Feder realisiert sein können, an den Ventilkörper angedrückt und dichten diesen somit gegenüber im Gehäuseinnenraum ab.The sealing of the valve interior and in particular the sealing of the first and second outlet channel via a hydrodynamic seal between two successive sliding sliding partners in conjunction with a hydrostatic bias, so that the leakage rates are almost zero with closed cooling circuit. For this purpose, the valve according to the invention has axially on the control element, ie the valve body 28 , spring-loaded sealing elements 44 , The sealing elements in the form of sealing rings, which in 2 only in the first outlet channel 20 are shown are by spring elements 46 , which may for example also be realized by an annular spring, pressed against the valve body and thus seal it from the inside of the housing.

Der scheibenförmige Ventilkörper 28 des Ventils besitzt neben den beschriebenen Regelkonturen für den ersten bzw. zweiten Auslasskanal und der zentralen Öffnung 32 für die Antriebeswelle eine weitere Durchtrittsöffnung 48, die als Massenausgleichselement zum Unwuchtausgleich des um die Achse 31 der Antriebswelle 30 rotierbaren scheibenförmigen Ventilkörpers 28 dient. Prinzipiell können die Mittel zum Unwuchtausgleich des scheibenförmigen Ventilkörpers 28 jedoch auch andersartig ausgeführt sein. Die Mittel zum Unwuchtausgleich können prinzipiell auch durch Materialabtrag bzw. Materialauftrag, insbesondere an der Ventilscheibe realisiert werden. Insbesondere für den Materialauftrag bietet sich bei einer Ausführungsform gemäß 2 die dem Einlasskanal 18 zugewandte Seite der Ventilscheibe an.The disk-shaped valve body 28 of the valve has in addition to the described control contours for the first and second outlet channel and the central opening 32 for the drive shaft, another passage opening 48 , as a mass compensation element to balance the imbalance around the axis 31 the drive shaft 30 rotatable disk-shaped valve body 28 serves. In principle, the means for unbalance compensation of the disk-shaped valve body 28 but also be executed differently. The means for unbalance compensation can be realized in principle by material removal or material application, in particular on the valve disc. In particular, for the application of material offers in one embodiment according to 2 the inlet duct 18 facing side of the valve disc.

4 zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung ein Kühl- und Heizkreislauf 110 zur Kühlung eines Verbrennungsmotors 112 mit einem erfindungsgemäßen Kühlmittelsteuerventil 131. Der Verbrennungsmotor 112 verfügt über einen ersten Kühlmitteleinlass 114 im Bereich seines Motorblocks 116, sowie über einen ersten Kühlmittelauslass 118, der über eine Zulaufleitung 120 und einen Kühlereinlass 122 mit einem Kühler 124 des Kühlkreislaufs 110 verbunden ist. Der Kühler 124 ist wiederum über einen Kühlerauslass 126 und eine Verbindungsleitung 128 mit dem Kühlmitteleinlass 114 des Verbrennungsmotors 112 verbunden. 4 shows a simplified, schematic representation of a cooling and heating circuit 110 for cooling an internal combustion engine 112 with a coolant control valve according to the invention 131 , The internal combustion engine 112 has a first coolant inlet 114 in the area of its engine block 116 , as well as a first coolant outlet 118 that has a supply line 120 and a radiator inlet 122 with a cooler 124 of the cooling circuit 110 connected is. The cooler 124 is in turn via a radiator outlet 126 and a connection line 128 with the coolant inlet 114 of the internal combustion engine 112 connected.

Zur Umwälzung des Kühlmittels im Kühlkreislauf 110 des Verbrennungsmotors 112 befindet sich in der Verbindungsleitung 128 eine Kühlmittelpumpe 130, die im Ausführungsbeispiel der 4 elektronisch geregelt ist. Rein mechanische Kühlmittelpumpen sind in anderen Ausführungsbeispielen für einen erfindungsgemäßen Kühl- und Heizkreislauf aber ebenso möglich.For circulating the coolant in the cooling circuit 110 of the internal combustion engine 112 is located in the connection line 128 a coolant pump 130 , which in the embodiment of the 4 electronically regulated. Purely mechanical coolant pumps are also possible in other embodiments for a cooling and heating circuit according to the invention.

Im Bereich des Zylinderkopfes 132 des Verbrennungsmotors 112 befindet sich ein zweiter Kühlmittelauslass 134 der über eine Verbindungsleitung 136 mit einem Heizungswärmetauscher 138 eines Heizungsteilzweiges 140 verbunden ist. In diesem Heizungszweig 140 wird ein Teil des aus dem Motor 112 austretenden, erwärmten Kühlmittels genutzt, um über den Heizungswärmetauscher 138, die im heißen Kühlmittel gespeicherte Wärmeenergie zur Beheizung, beispielsweise eines in 4 nicht weiter dargestellten Fahrzeuginnenraumes, zu nutzen. Die bedarfsgerechte Regelung der Heizfunktion ist in 4 schematisch nur durch die gesteuerten Heizungsventile 142 bzw. 144 angedeutet.In the area of the cylinder head 132 of the internal combustion engine 112 there is a second coolant outlet 134 the over a connecting line 136 with a heating heat exchanger 138 a heating part branch 140 connected is. In this heating branch 140 will be part of the engine 112 leaking, heated coolant used to pass over the heater core 138 , the heat energy stored in the hot coolant for heating, for example, an in 4 Not shown vehicle interior, to use. The demand-based control of the heating function is in 4 schematically only by the controlled heating valves 142 respectively. 144 indicated.

Von der Rücklaufleitung 120 des Kühl- und Heizkreislaufs 110 zweigt eine Bypassleitung 129 ab, die parallel zum Kühlerelement 124 verläuft und die Rücklaufleitung 120 direkt mit der Verbindungsleitung 128 zwischen dem Kühlerauslass 126 und dem Kühlmitteleinlass 114 des Motors verbindet. Zur Regelung der relativen Volumenströme durch das Kühlerelement 124 einerseits, beziehungsweise die Bypassleitung 129 andererseits, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kühl- und Heizkreislaufs nach der 4 ein Dreiwege-Bypassventil 131 vorgesehen, welches von einem Steuergerät 146 angesteuert und geregelt wird. Das Bypassventil 131 ist dabei in der Art des erfindungsgemäßen Ventils nach den 1 bis 3 aufgebaut. Dabei ist der Einlasskanal 18 des Ventils gemäß 1 oder 2 mit dem Motorauslasskanal 118 verbunden. Der erste Auslasskanal 20 des Ventils mündet in die Bypassleitung 129 und der zweite Auslasskanal 22 des erfindungsgemäßen Ventils ist mit dem Motorkühler 124 verbunden.From the return line 120 of the cooling and heating circuit 110 branches a bypass line 129 off, parallel to the radiator element 124 runs and the return line 120 directly with the connection line 128 between the radiator outlet 126 and the coolant inlet 114 the engine connects. For controlling the relative volume flows through the radiator element 124 on the one hand, or the bypass line 129 On the other hand, in the illustrated embodiment, a cooling and heating circuit according to the 4 a three-way bypass valve 131 provided, which of a control unit 146 is controlled and regulated. The bypass valve 131 is in the nature of the valve according to the invention after the 1 to 3 built up. Here is the inlet channel 18 of the valve according to 1 or 2 with the engine exhaust port 118 connected. The first outlet channel 20 of the valve opens into the bypass line 129 and the second exhaust duct 22 the valve of the invention is with the engine radiator 124 connected.

Eine alternative Anordnung, bei der der zweite Auslasskanal 22 des Ventils in die Bypassleitung 129 mündet und der erste Auslasskanal 20 des erfindungsgemäßen Ventils mit dem Motorkühler 124 verbunden ist, ist ebenso möglich.An alternative arrangement in which the second outlet channel 22 of the valve in the bypass line 129 opens and the first outlet channel 20 the valve according to the invention with the engine radiator 124 is connected is also possible.

Zur Einstellung der optimalen Motortemperatur wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen, steuerbaren Ventile der relative Kühlmittelvolumenstrom durch den Kühlerkanal 120 mit Kühler 124 bzw. durch die Bypassleitung 129 geregelt. So kann beispielsweise in der Startphase des Motors 112 die Verbindungsleitung 120 zum Motorkühler 124 vollständig geschlossen werden und das erfindungsgemäße Bypassventil 131 in Richtung der Bypassleitung 129 gegebenenfalls vollständig oder aber auch nur geringfügig geöffnet werden. Auf diese Weise ist eine schnelle Erreichung der optimalen Arbeitstemperatur des Motors 112 möglich, so dass die Betriebsbedingungen des geringeren Kraftstoffverbrauchs sowie der geringeren Schadstoffemission des Motors frühzeitig erreicht werden können. Nach Erreichen der optimalen Motortemperatur, die gegebenenfalls durch entsprechende Öffnung des Bypasskanals 129 eingestellt werden kann, wird die Kühlerzuleitung 120 durch das Bypassventil 131 geöffnet und die Bypassleitung 129 kann in entsprechendem Maße geschlossen werden, um die überschüssige, durch den Motor 112 erzeugte Wärmeenergie über das Kühlerelement 124 sowie das Kühlgebläse 150 an die Umgebung abgeben zu können. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass dabei der gemeinsame Öffnungs-Querschnitt von Kühlerkanal 120 und Bypasskanal 129 konstant bleibt, bis der Bypasskanal voll geschlossen ist. Bei einer weiteren Verdrehung des scheibenförmigen Ventilkörpers öffnet der Kühlerkanal weiter, bis der maximale Öffnungsquerschnitt in diesem Kanal erreicht ist.To set the optimum engine temperature using the controllable valves according to the invention, the relative volume of refrigerant flow through the cooler channel 120 with cooler 124 or through the bypass line 129 regulated. For example, in the starting phase of the engine 112 the connection line 120 to the engine cooler 124 be completely closed and the inventive By pass valve 131 in the direction of the bypass line 129 if necessary completely or even slightly opened. In this way, a quick achievement of the optimum working temperature of the engine 112 possible, so that the operating conditions of the lower fuel consumption and the lower pollutant emission of the engine can be achieved early. After reaching the optimum engine temperature, if necessary by appropriate opening of the bypass channel 129 can be adjusted, the cooler supply line 120 through the bypass valve 131 opened and the bypass line 129 can be closed to a sufficient extent to the excess, by the engine 112 generated heat energy through the radiator element 124 as well as the cooling fan 150 to deliver to the environment. In particular, it is advantageous that in this case the common opening cross-section of cooler channel 120 and bypass channel 129 remains constant until the bypass channel is fully closed. In a further rotation of the disk-shaped valve body, the cooler channel continues to open until the maximum opening cross section is reached in this channel.

Ebenso ist es mit dem erfindungsgemäßen Ventil aber auch möglich, über das Bypassventil 131 sowohl die Bypassleitung 129, als auch die Zuleitung 120 zum Kühler gleichzeitig vollständig zu verschließen, so dass es zu einer Vollabsperrung des Kühlmittelvolumenstroms kommt.Likewise, it is also possible with the valve according to the invention, via the bypass valve 131 both the bypass line 129 , as well as the supply line 120 at the same time completely close to the radiator, so that it comes to a full shut-off of the coolant flow rate.

Für eine Realisierung einer linearen Gesamtkennlinie des Kühl- und Heizkreislaufs inklusive des erfindungsgemäßen Ventils wird die Ventilkennlinie, d.h. der durch das Ventil strömende Volumenstrom in Abhängigkeit vom Verstellwinkel des Ventilkörpers invers zur Kühlerkennlinie des Kühlers 124 ausgeführt. Dies kann insbesondere unabhängig voneinander sowohl für den Kühlerkanal 120 und den Bypasskanal 129 realisiert werdenFor a realization of a linear overall characteristic of the cooling and heating circuit including the valve according to the invention, the valve characteristic, ie, the volume flow flowing through the valve in dependence on the displacement angle of the valve body inversely to the radiator characteristic of the radiator 124 executed. This can in particular independently of each other both for the cooler channel 120 and the bypass channel 129 will be realized

Das erfindungsgemäße Bypassventil 131 wird im Ausführungsbeispiel des Kühl- und Heizungskreislaufs 110 gemäß 4 ebenso wie die Heizungsventile 142 bzw. 144 des Heizungsteilzweiges 140 über das Steuergerät 146 angesteuert und geregelt. Das Steuergerät 146, welches beispielsweise auch das Motorsteuergerät des Fahrzeugs sein kann, ist mit diversen Sensoren verbunden, die in 4 der Übersicht halber nicht dargestellt sind und lediglich durch elektrische Verbindungsleitungen 148 angedeutet sind. Über diese Sensoren werden dem Steuergerät 146 aktuelle Parameter des Kühlkreislaufs bzw. des Motors zugeleitet, die dann mit einer im Steuergerät abgelegten Bedatung verglichen werden können, um daraus entsprechende Stellgrößen für die aktiven Komponenten des Kühl- und Heizkreislaufs 110 zu ermitteln. Neben den Parametern des Kühlkreislaufs 110, wie beispielsweise der Kühlmitteltemperatur, wird auch die Motortemperatur, und insbesondere die Motortemperatur an verschiedenen temperaturkritischen Stellen des Motors, an das Steuergerät 146 übermittelt. Als weitere Eingangssignale für das Steuergerät können darüber hinaus auch der Kraftstoffverbrauch, sowie die Schadstoffemission des Verbrennungsmotors über entsprechende Sensoren an das Steuergerät übermittelt werden.The bypass valve according to the invention 131 is in the embodiment of the cooling and heating circuit 110 according to 4 as well as the heating valves 142 respectively. 144 of the heating part branch 140 via the control unit 146 controlled and regulated. The control unit 146 , which may also be the engine control unit of the vehicle, for example, is connected to various sensors, which in 4 the sake of clarity are not shown and only by electrical connection lines 148 are indicated. About these sensors are the control unit 146 current parameters of the cooling circuit or the engine supplied, which can then be compared with a stored in the control unit Bedatung to corresponding manipulated variables for the active components of the cooling and heating circuit 110 to investigate. In addition to the parameters of the cooling circuit 110 , such as the coolant temperature, the engine temperature, and in particular the engine temperature at different temperature critical points of the engine, to the controller 146 transmitted. In addition, the fuel consumption and the pollutant emission of the internal combustion engine can be transmitted via corresponding sensors to the control unit as further input signals for the control unit.

Das Steuergerät 146 dient im Ausführungsbeispiel der 4 gleichzeitig der bedarfsgerechten Ansteuerung eines Kühlgebläses 150, welches zur Erhöhung der Kühlleistung des Kühlsystems dem Kühler 124 des Kühlkreislaufs zugeordnet ist. Das Kühlgebläse 150 besteht aus einem Lüfter 152 und einem den Lüfter antreibenden Motor 154, der seine Ansteuerungsdaten und die Energieversorgung über entsprechende, elektrische Verbindungsleitungen vom Steuergerät 146 erhält. Darüber hinaus regelt das Steuergerät 146 unter Anderem auch die Leistung der Kühlmittelpumpe 130.The control unit 146 used in the embodiment of 4 at the same time the needs-based control of a cooling fan 150 which is used to increase the cooling capacity of the cooling system the radiator 124 associated with the cooling circuit. The cooling fan 150 consists of a fan 152 and a motor driving the fan 154 , the his driving data and the power supply via corresponding electrical connection lines from the control unit 146 receives. In addition, controls the controller 146 Among other things, the performance of the coolant pump 130 ,

Im Speziellen wird vom Steuergerät 146 jeweils eine Stellgröße für die Aktuatoren der Ventile 131, 142 und 144 sowie weiterer, in der vereinfachten Darstellung eines Kühlkreislaufs nach 4 nicht dargestellter Ventile errechnet, um die aktuelle Motor-Ist-Temperatur auf eine optimale Motor-Soll-Temperatur einzuregeln. Die Ansteuerung der Aktuatoren der erfindungsgemäßen Ventile des Kühl- und Heizkreislaufs 110 geschieht derart, dass der durch die Ventile geregelte Volumenstrom möglichst linear proportional zu der Stellgröße für den jeweiligen Aktuator ist. Auf diese Weise lassen sich die Ventile in exakter Weise nach den Vorgaben des Steuergerätes stellen, so dass der Kühlmittelvolumenstrom sehr genau an die Vorgaben, beispielsweise eines in der Steuereinheit 146 abgelegten zeitabhängigen Temperaturmodels für den Motor angepasst werden kann.In particular, the control unit 146 each one manipulated variable for the actuators of the valves 131 . 142 and 144 and further, in the simplified representation of a cooling circuit according to 4 Unillustrated valves calculated to adjust the current engine actual temperature to an optimal engine target temperature. The activation of the actuators of the valves according to the invention of the cooling and heating circuit 110 happens such that the volume flow controlled by the valves is as linear as possible proportional to the manipulated variable for the respective actuator. In this way, the valves can be set in an exact manner according to the specifications of the control unit, so that the coolant flow rate very closely to the specifications, for example one in the control unit 146 stored time-dependent temperature models for the engine can be adjusted.

Das erfindungsgemäße Ventil ist nicht auf die in der Beschreibung gezeigten Ausführungsformen beschränkt.The inventive valve is not limited to the embodiments shown in the description.

So ist es beispielsweise möglich, durch den Einsatz eines zweiten unabhängigen Regelelementes in Form eines zweiten unabhängigen, scheibenförmigen Ventilkörpers zwei Kühlsystemkreisläufe, insbesondere den Bypasskreislauf und den Kühlerkreislauf, unabhängig voneinander zu versorgen. In diesem Fall kann der zweite Ventilkörper durch einen eigenen Antrieb oder aber auch durch einen schaltbaren Mitnehmer über einen gemeinsamen Antrieb angetrieben werden.So is it possible, for example, through the use of a second independent control element in the form a second independent, discoid valve body two cooling system circuits, in particular the bypass circuit and the radiator circuit, independently supply each other. In this case, the second valve body by a separate drive or even by a switchable driver over a be driven common drive.

Weiterhin ist das Regelelement als linear verschiebbares Element ausführbar. Dabei können die Öffnungen für beispielsweise Haupt- und Nebenkreislauf entweder in Bewegungsrichtung hintereinander oder senkrecht dazu angeordnet sein.Furthermore, the control element can be executed as a linearly displaceable element. In this case, the openings for example, main and secondary circuit either back in the direction of movement be arranged other or perpendicular thereto.

Claims

Valve for controlling volume flows in a heating and / or cooling system of a motor vehicle, having a valve housing ( 10 ), of which at least one inlet channel ( 18 ) and at least one outlet channel ( 20 . 22 ), as well as with at least one, in the valve housing ( 10 ) arranged around the axis ( 31 ) an output shaft ( 30 ) rotatable disk-shaped valve body ( 28 ) for flow control, characterized in that the valve body ( 28 ) Passage openings ( 50 . 50 ' . 50 '' . 51 . 51 ' . 51 '' . 52 ; 60 . 60 ' . 60 '' . 61 . 61 ' . 61 '' . 62 Having) with rotation angle-dependent opening characteristic.

Valve according to claim 1, characterized in that the inlet channel ( 18 ) and the at least one outlet channel ( 20 ) at least two discrete, separate through openings ( 50 . 50 ' . 50 '' . 51 . 51 ' . 51 '' . 52 ;) in the valve body ( 28 ), which allow a flow connection between the inlet channel ( 18 ) and the at least one outlet channel ( 20 ) to realize.

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body ( 28 ) at least one substantially in the radial direction of the disc-shaped valve body extending through hole, in particular a slot-shaped passage opening ( 50 . 50 ' . 50 ''; 60 . 60 ' . 60 '' ) having.

Valve according to claim 2 and / or 3, characterized in that the valve body ( 28 ) at least one substantially in the circumferential direction of the disc-shaped valve body extending passage opening ( 52 . 62 ) having.

Valve according to claim 4, characterized in that the at least one substantially in the circumferential direction of the disc-shaped valve body ( 28 ) running through opening ( 52 . 62 ) a closed boundary line ( 54 . 64 ) having.

Valve according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one substantially in the circumferential direction of the disc-shaped valve body ( 28 ) running through opening ( 52 . 62 ) at least one, at least partially concentric with the circumference of the disc-shaped valve element ( 28 ) extending boundary line ( 55 . 65 ) owns.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing ( 10 ) a second outlet channel ( 22 ) having.

Valve according to claim 7, characterized in that the at least one further outlet channel ( 22 ) of the valve, at least two further, mutually separate passage openings ( 60 . 60 ' . 60 '' . 61 . 61 ' . 61 '' . 62 ) in the valve body ( 28 ), which allow a connection between the one inlet channel ( 18 ) and the at least one further outlet channel ( 22 ) to realize.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the valve body ( 28 ) introduced through openings ( 50 . 50 ' . 50 '' . 51 . 51 ' . 51 '' . 52 ; 60 . 60 ' . 60 '' . 61 . 61 ' . 61 '' . 62 ) are arranged such that a full shut-off of the valve is possible.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 28 ) Flow guide elements 79, in particular three-dimensional flow guide elements.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the valve housing ( 10 ) is arranged at least one further disk-shaped valve body for flow control.

Valve according to claim 1, characterized in that inlet channel ( 18 ) and the outlet channel (s) ( 20 . 22 ) on opposite sides of the disc-shaped valve body ( 28 ) are arranged.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 28 ) and at least one of the valve body ( 28 ) sprung sealing element ( 44 ) form a solids barrier for solids present in a volumetric flow through the valve.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the disc-shaped valve body ( 28 ) substantially perpendicular to a shaft of the valve body ( 30 ) is arranged.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 30 ) of the at least one valve body ( 28 ) via an actuator ( 24 ) is movable.

Heating and / or cooling circuit ( 110 ) of a motor vehicle, in which a coolant fluid, in particular a coolant fluid for an internal combustion engine ( 112 ), with at least one valve ( 131 ) according to at least one of claims 1 to 15.

Heating and / or cooling circuit ( 110 ) one Motor vehicle according to claim 16, characterized in that the result of the valve characteristic along with the rest of the cooling system characteristic is a linearized cooling performance curve for the entire system.