DE102011102753A1 - Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs - Google Patents

Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102011102753A1
DE102011102753A1 DE102011102753A DE102011102753A DE102011102753A1 DE 102011102753 A1 DE102011102753 A1 DE 102011102753A1 DE 102011102753 A DE102011102753 A DE 102011102753A DE 102011102753 A DE102011102753 A DE 102011102753A DE 102011102753 A1 DE102011102753 A1 DE 102011102753A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
motor vehicle
combustion engine
internal combustion
electrical component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011102753A
Other languages
English (en)
Inventor
Volker Sanchen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102011102753A priority Critical patent/DE102011102753A1/de
Publication of DE102011102753A1 publication Critical patent/DE102011102753A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/184Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/1843Overheating of driveline components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/445Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08Electric propulsion units
    • B60W2510/087Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00Applications
    • F01P2050/24Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung (10) eines eine Verbrennungskraftmaschine (12) und wenigstens eine elektrische Komponente (14) umfassenden Kraftwagens, insbesondere Hybrid-Fahrzeugs, mit einem Kühlkreislauf (16), der einen ersten, der Verbrennungskraftmaschine (12) zum Antreiben des Kraftwagens zugeordneten Teilkreislauf (18), einen zweiten, der elektrischen Komponente (14) zum Antreiben des Kraftwagens zugeordneten Teilkreislauf (20) und wenigstens ein Kühlelement (22) umfasst, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine (12) und die elektrischen Komponente (14) über ein gemeinsames Kühlmedium zu kühlen sind, wobei eine Ventileinrichtung (24) mit wenigstens einem schaltbaren Ventilelement (26, 28) vorgesehen ist, mittels welchem wahlweise in einem ersten Schaltzustand des Ventilelements (26, 28) lediglich der erste Teilkreislauf (18) oder in einem zweiten Schaltzustand lediglich der zweite Teilkreislauf (20) mit gekühltem Kühlmedium zu versorgen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung eines eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektrische Komponente umfassenden Kraftwagens, insbesondere Hybrid-Fahrzeugs, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
  • Die DE 10 2005 003 881 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung einer Kühlung von zumindest einer elektrischen Maschine und/oder von der zumindest einen elektrischen Maschine zugeordneten elektronischen Bauelementen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs, in welchem ein Verbrennungsmotor sowie die zumindest eine elektrische Maschine eine Fahrzeugantriebseinheit ausbilden. Dabei schließt zumindest ein Kühlkreislauf die zumindest eine elektrische Maschine und/oder die elektronischen Bauelemente ein. Durch den Kühlkreislauf wird mittels zumindest einer elektrischen Kühlmittelpumpe ein Kühlmittel gefördert. Dabei ist vorgesehen, dass eine elektrische Leistungsaufnahme der zumindest einen elektrischen Kühlmittelpumpe in Abhängigkeit von zumindest einer Temperatur der zumindest einen elektrischen Maschine und/oder der elektronischen Bauelemente gesteuert oder geregelt wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühleinrichtung eines eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektrische Komponente umfassenden Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs, bereitzustellen, welche eine verbesserte Kühlung der Verbrennungskraftmaschine und der elektrischen Komponente ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine solche Kühleinrichtung eines eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektrische Komponente umfassenden Kraftwagens, insbesondere Hybrid-Fahrzeugs, umfasst einen Kühlkreislauf, der einen ersten Teilkreislauf und einen zweiten Teilkreislauf umfasst.
  • Der erste Teilkreislauf ist der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet, welche eine Quelle von Antriebsleistung des Kraftwagens ist.
  • Insbesondere kann die Verbrennungskraftmaschine hierbei direkt eine mechanische Antriebsleistung bereitstellen, welche direkt oder über ein Getriebe auf die Antriebsräder übertragbar ist und/oder erzeugt über einen Generator elektrische Energie, die zumindest teilweise zwischengespeichert oder direkt einer elektrischen Maschine zum Antrieb der Antriebsräder zuführbar ist.
  • Der zweite Teilkreislauf ist der elektrischen Komponente zugeordnet, die ebenso Quelle der Antriebsleitung des Kraftwagens ist.
  • Insbesondere umfasst hierbei die elektrische Komponente zumindest einen elektrischen Speichereinrichtung, der Energie zum Antreiben des Kraftwagens über eine elektrische Maschine bereitstellt und/oder die elektrische Maschine zum Antreiben der Antriebsräder des Kraftwagens.
  • Der Kühlkreislauf umfasst ferner wenigstens ein Kühlelement, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Komponente über ein gemeinsames Kühlmedium zu kühlen sind. Mit anderen Worten kann das wenigstens eine Kühlelement das Kühlmedium kühlen, sodass mittels des gekühlten Kühlmediums die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Komponente zu kühlen sind.
  • Erfindungsgemäß ist eine Ventileinrichtung mit wenigstens einem schaltbaren Ventilelement vorgesehen, mittels welchem wahlweise in einem ersten Schaltzustand des Ventilelements lediglich der erste Teilkreislauf oder in einem zweiten Schaltzustand lediglich der zweite Teilkreislauf mit gekühltem Kühlmedium, welches zum Beispiel als Kühlwasser vorliegt und gegebenenfalls mit einem Frostschutzmittel versetzt ist, zu versorgen ist. Dies bedeutet, dass somit wahlweise in dem ersten Schaltzustand lediglich die Verbrennungskraftmaschine mittels des Kühlelements über das Kühlmedium oder in dem zweiten Schaltzustand lediglich die elektrische Komponente mittels des Kühlelements über das Kühlmedium gekühlt wird. Dadurch kann die durch das Kühlelement bereitgestellte Kühlleistung zumindest nahezu vollständig der Verbrennungskraftmaschine bzw. entsprechend der elektrischen Komponente zugeteilt werden, sodass die Verbrennungskraftmaschine bzw. die elektrische Komponente besonders effizient gekühlt werden kann.
  • Darüber hinaus ist dadurch eine sehr bedarfsgerechte Kühlung der elektrischen Komponente bzw. der Verbrennungskraftmaschine dargestellt. Erfordert beispielsweise der Zustand der Verbrennungskraftmaschine eine Kühlung dieser, während der Zustand der elektrischen Komponente nicht notwendigerweise eine Kühlung der elektrischen Komponente erfordert, so kann dadurch die Verbrennungskraftmaschine besonders stark gekühlt werden. Dazu umgekehrt ist es möglich, dass die elektrische Komponente besonders stark gekühlt werden kann, wenn die elektrische Maschine und die Verbrennungskraftmaschine entsprechende Zustände aufweisen. Dies ist auf einfache Art und Weise durch Umschalten des Ventilelements bzw. der Ventileinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand möglich.
  • Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Kühleinrichtung eine geringe Komplexität auf, was mit einer sehr hohen Funktionserfüllungssicherheit der Kühleinrichtung einhergeht. Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung birgt ferner den Vorteil einer nur geringen Teileanzahl, da das eine Kühlelement sowohl zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine als auch zum Kühlen der elektrischen Komponente genutzt werden kann. Daraus resultieren geringe Kosten sowie ein geringes Gewicht und ein geringer Bauraumbedarf der Kühleinrichtung, was zur Lösung und/oder zur Vermeidung von Package-Problemen beiträgt.
  • Der als Hybrid-Fahrzeug ausgebildete Kraftwagen ist beispielsweise wahlweise in einem ersten Betriebsmodus oder in einem zweiten Betriebsmodus betreibbar. In dem zweiten Betriebsmodus wird der Kraftwagen elektrisch mittels der wenigstens einen elektrischen Komponente angetrieben.
  • Bei der elektrischen Komponente handelt es sich beispielsweise um eine einer elektrischen Maschine zum Antreiben des Kraftwagens zugeordnete elektrische Speichereinrichtung, insbesondere eine Batterie, mittels welcher elektrische Energie speicherbar und mittels welcher die elektrische Maschine mit elektrischer Energie zum Antreiben des Kraftwagens versorgbar ist. Ebenso ist es möglich, dass die elektrische Komponente als die elektrische Maschine selbst oder beispielsweise als Leistungselektronik der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Ferner kann es sich bei der elektrischen Komponente um eine anderweitige elektrische Komponente handeln, welche zum Antreiben des Kraftwagens dient. Dabei ist es ebenso möglich, dass eine Mehrzahl von elektrischen Komponenten dem zweiten Teilkreislauf zugeordnet ist, die über das Kühlmedium zu kühlen sind.
  • In dem zweiten Betriebsmodus, in welchem der Kraftwagen elektrisch angetrieben wird, ist die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert. Dabei ist ein Kühlen der Verbrennungskraftmaschine über den ersten Teilkreislauf und das Kühlmedium nicht vonnöten, sodass das Ventilelement in den zweiten Schaltzustand geschaltet und lediglich die elektrische Komponente mit gekühltem Kühlmedium versorgt wird. Dabei steht die volle Kühlleistung der elektrischen Komponente zur Verfügung.
  • Der zweite Betriebsmodus stellt dabei den bevorzugten Betriebsmodus des Kraftwagens dar, da der Kraftwagen in dem zweiten Betriebsmodus emissionslos, d. h. ohne CO2-Emissionen angetrieben wird, da kein Kraftstoff verbrannt wird. Ist beispielsweise der elektrische Speicherinhalt als der Batterie erschöpft, so kann die Batterie die elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftwagens mit mehr mit elektrischer Energie versorgen. Dann wird der Kraftwagen in dem ersten Betriebsmodus betrieben, in welchem die Verbrennungskraftmaschine insbesondere ausschließlich die Antriebsleistung liefert, sei es als direktes mechanisches Antriebsmoment und/oder über einen Generator als elektrische Energie an eine elektrischen Maschine zum Antrieb der Antriebsräder des Kraftwagens.
  • Die Verbrennungskraftmaschine fungiert somit als Reichweitenverlängerer (range extender), mittels welchem der Kraftwagen über eine durch die durch die Batterie bereitgestellte elektrische Speicherkapazität ermöglichte Reichweite hinaus angetrieben und bewegt werden kann. Mit anderen Worten sorgt die Verbrennungskraftmaschine als Reichweitenverlängerer für eine besonders hohe Reichweite des Kraftwagens.
  • In dem ersten Betriebsmodus kann die Kühlung der elektrischen Komponente nicht notwendigerweise vonnöten sein, da der Kraftwagen nicht rein elektrisch angetrieben wird. In dem ersten Betriebsmodus kann jedoch die Kühlung der Verbrennungskraftmaschine vonnöten sein, da der Kraftwagen mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Somit wird des Ventilelement in dem ersten Betriebsmodus in den ersten Schaltzustand geschaltet, sodass die volle Kühlleistung beim verbrennungsmotorischen Antreiben des Kraftwagens der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung steht und diese über den ersten Teilkreislauf mit gekühltem Kühlmedium versorgt wird.
  • Zum Fördern des Kühlmediums durch den Kühlkreislauf umfasst dieser beispielsweise wenigstens eine Pumpeinrichtung.
  • Insbesondere eine Anordnung lediglich einer Pumpeinrichtung im Kühlkreislauf in einem Bereich, der sowohl zum ersten Teilkreislauf als auch zum zweiten Teilkreislauf gehört, kann dabei das Kühlmedium durch den Kühlkreislauf und somit sowohl durch den ersten als auch durch den zweiten Teilkreislauf je nach Schaltzustand des Ventilelements fördern und somit entsprechend entweder die Verbrennungskraftmaschine (erster Schaltzustand) oder die elektrische Komponente (zweiter Schaltzustand) mit gekühltem Kühlmedium versorgen. Dies hält die Teileanzahl, das Gewicht und die Kosten des Kühlkreislaufs und damit der gesamten Kühleinrichtung gering.
  • Insbesondere ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Kühlkreislauf eine erste, der Verbrennungskraftmaschine zugeordnete Pumpeinrichtung und wenigstens eine zweite, der elektrischen Komponente zugeordnete Pumpeinrichtung angeordnet.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine Prinzipdarstellung einer Kühleinrichtung für ein eine Verbrennungskraftmaschine und eine Batterie umfassenden Hybrid-Fahrzeug, mit einem Kühlkreislauf, der einen ersten der Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Hybrid-Fahrzeugs zugeordneten Teilkreislauf, einen zweiten, der Batterie zum Antreiben des Hybrid-Fahrzeugs zugeordneten Teilkreislauf und einen Kühler umfasst, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine und die Batterie über ein gemeinsames Kühlmedium zu kühlen sind, wobei eine Ventileinrichtung mit Schaltventilen vorgesehen ist, mittels welchen wahlweise in einem ersten Schaltzustand der Schaltventile lediglich der erste Teilkreislauf oder in einem zweiten Schaltzustand lediglich der zweite Kühlkreislauf mit gekühltem Kühlmedium zu versorgen ist;
  • 2 eine Prinzipdarstellung der Kühleinrichtung gemäß 1 in dem zweiten Schaltzustand; und
  • 3 eine Prinzipdarstellung der Kühleinrichtung gemäß den 1 und 2 in dem ersten Schaltzustand.
  • Die 1 zeigt eine Kühleinrichtung 10 eines Hybrid-Fahrzeugs. Das Hybrid-Fahrzeug umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 12, mittels welcher das Hybrid-Fahrzeug in einem ersten Betriebsmodus des Hybrid-Fahrzeugs antreibbar ist. Ferner umfasst das Hybrid-Fahrzeug wenigstens eine elektrische Maschine als elektrische Komponente, mittels welcher das Hybrid-Fahrzeug in einem zweiten Betriebsmodus elektrisch antreibbar ist. Dadurch ist ein so genanntes elektrischen Fahren des Hybrid-Fahrzeugs darstellbar, bei dem das Hybrid-Fahrzeug emissionsfrei, d. h. ohne den Ausstoß von CO2-Emissionen gefahren werden kann.
  • Der elektrischen Maschine ist dabei wenigstens eine Batterie 14 als weitere elektrische Komponente zugeordnet. Mittels der Batterie 14 ist elektrische Energie speicherbar, mit welcher die elektrische Maschine zum Antreiben des Hybrid-Fahrzeugs versorgt werden kann. Die Batterie 14 stellt somit eine elektrische Antriebskomponente des Hybrid-Fahrzeugs dar, über die das Hybrid-Fahrzeug in dem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird, indem die Batterie 14 die elektrische Maschine mit elektrischem Strom versorgt. Zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine 12 und der Batterie 14 umfasst die Kühleinrichtung 10 einen Kühlkreislauf 16, welcher einen ersten, der Verbrennungskraftmaschine 12 zugeordneten Teilkreislauf 18 und einen zweiten, der Batterie 14 zugeordneten Teilkreislauf 20 aufweist. Der Kühlkreislauf 16 umfasst einen einzigen Kühler 22, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine 12 und die Batterie 14 über ein der Verbrennungskraftmaschine 12 und der Batterie 14 gemeinsames Kühlmedium zu kühlen sind.
  • Die Kühleinrichtung 10 umfasst eine Ventileinrichtung 24 mit einem ersten Schaltventil 26 und einem zweiten Schaltventil 28, welche jeweils zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand umschaltbar sind. Die Kühleinrichtung 10 umfasst ferner eine erste Pumpe 30, mittels welcher das Kühlmedium in dem ersten Teilkreislauf 18 gefördert werden kann, sodass das Kühlmedium in dem ersten Teilkreislauf 18 zirkulieren kann. Darüber hinaus umfasst die Kühleinrichtung 10 eine zweite Pumpe 32, mittels welcher das Kühlmedium in dem zweiten Teilkreislauf 20 gefördert werden kann, sodass des Kühlmedium in dem zweiten Teilkreislauf 20 zirkulieren kann.
  • Wird das Hybrid-Fahrzeug in dem zweiten Betriebsmodus betrieben, so ist die Verbrennungskraftmaschine 12 deaktiviert und kann gegebenenfalls keine Kühlung mehr erfordern. Da in dem zweiten Betriebszustand jedoch die Batterie 14 genutzt wird, um das Hybrid-Fahrzeug anzutreiben, erfordert dies eine Kühlung der Batterie 14. Um die Batterie 14 besonders effizient kühlen zu können und eine von dem Kühler 22 bereitgestellte Kühlleistung zumindest im Wesentlichen vollständig der zu kühlenden Batterie 14 zukommen lassen zu können, werden die Schaltventile 26 und 28 in ihre jeweiligen zweiten Schaltzustände geschaltet, in denen lediglich der zweite Teilkreislauf 20, nicht jedoch der erste Teilkreislauf 18 mit mittels des Kühlers 22 gekühltem Kühlmedium versorgt wird. Mit anderen Worten kann in dem zweiten Schaltzustand der Ventileinrichtung 24 das gekühlte Kühlmedium lediglich in dem zweiten Teilkreislauf 20 nicht jedoch in dem ersten Teilkreislauf 18 zirkulieren, da in dem zweiten Schaltzustand der erste Teilkreislauf 18 von dem Kühlkreislauf 16 und damit von dem zweiten Teilkreislauf 20 fluidisch abgesperrt ist.
  • Zum Fördern des gekühlten Kühlmediums in dem zweiten Teilkreislauf 20 ist die zweite Pumpe 32 aktiviert, während die dem ersten Teilkreislauf 18 zugeordnete erste Pumpe 30 deaktiviert ist. Dies bedeutet, dass die Pumpen 30 und 32 ebenso zwischen zwei Schaltzuständen geschaltet werden und somit wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden können, je nachdem in welchem der Teilkreisläufe 18 oder 20 das gekühlte Kühlmedium zu fördern ist. Das Fördern des gekühlten Kühlmediums in den zweiten Teilkreislauf 20 mittels der zweiten Pumpe 32 ist in der 2 durch einen Richtungspfeil 34 angedeutet.
  • Die 3 zeigt die jeweiligen ersten Schaltstellungen der Schaltventile 26 und 28, welche zu dem ersten Betriebsmodus des Hybrid-Fahrzeugs korrespondieren. In dem ersten Schaltzustand der Ventileinrichtung 24 ist lediglich der erste Teilkreislauf 18 mit gekühltem Kühlmedium zu versorgen. Mit anderen Worten wird in dem ersten Schaltzustand entsprechend dem ersten Betriebsmodus lediglich die Verbrennungskraftmaschine 12 mittels des Kühlers 22 gekühlt. Dies ist der Fall, da in dem ersten Betriebszustand das Hybrid-Fahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine 12 angetrieben wird und die Verbrennungskraftmaschine 12 entsprechend aktiviert ist, während die Batterie 14 nicht zum Antreiben des Hybrid-Fahrzeugs genutzt wird.
  • Entsprechend bedarf es einer Kühlung der Verbrennungskraftmaschine 12, während eine Kühlung der Batterie 14 nicht vonnöten sein kann. Korrespondierend zum ersten Betriebszustand und zum ersten Schaltzustand wird auch lediglich die erste Pumpe 30 betrieben, welche das gekühlte Kühlmedium in dem ersten Teilkreislauf 18 fördert. Dabei kann die zweite Pumpe 32 deaktiviert sein.
  • Dies bedeutet, dass die in dem ersten Betriebszustand der zweite Teilkreislauf 20 von dem Kühlkreislauf 16 und damit von dem ersten Teilkreislauf 18 fluidisch abgesperrt ist, was durch die entsprechend erste Schaltstellung der Ventileinrichtung 24 bewirkt ist. Des Zirkulieren des gekühlten Kühlmediums in dem ersten Teilkreislauf 18 ist dabei durch Richtungspfeile 36 angedeutet.
  • Wie den 1 bis 3 zu entnehmen ist, ist zur Darstellung einer Rückfalllösung der zweite Teilkreislauf 20 mit einem Verdampfer 38, welcher auch als Chiller bezeichnet wird, einer Klimaanlage des Hybrid-Fahrzeugs gekoppelt oder koppelbar. So kann die Batterie 14 mittels des Verdampfers 38 auch in dem zweiten Betriebsmodus des Hybrid-Fahrzeugs gekühlt werden, falls die Batterie 14, obwohl sie nicht zum Antreiben des Hybrid-Fahrzeugs genutzt wird, eine unerwünscht hohe Temperatur aufweist.
  • Übersteigt die Temperatur der Batterie 14 einen vorgebbaren Schwellenwert, so wird auch in dem zweiten Betriebsmodus des Hybrid-Fahrzeugs die zweite Pumpe 32 aktiviert und der zweite Teilkreislauf 20 wird mit dem Verdampfer 38 gekoppelt. So kann das sich in dem zweiten Teilkreislauf 20 befindende Kühlmedium mittels des Verdampfers gekühlt werden, sodass die Batterie 14 auch in dem zweiten Betriebsmodus und somit in dem zweiten Schaltzustand der Ventileinrichtung 24 gekühlt werden kann. Das Zirkulieren des Kühlmediums in dem zweiten Teilkreislauf 20 im zweiten Betriebsmodus ist durch einen Richtungspfeil 40 angedeutet.
  • Dies ist beispielsweise beim Aufladen der Batterie 14 mit elektrischer Energie während des verbrennungsmotorischen Fahrens des Hybrid-Fahrzeugs möglich. Dabei wird ein Teil der von der Verbrennungskraftmaschine 12 bereitgestellten Leistung zum Antreiben sowie ein Teil zum Aufladen der Batterie 14 genutzt. Beim Aufladen der Batterie 14 fallen nur relativ geringe Lasten an, sodass sich die Batterie beispielsweise nicht so stark erwärmt wie wenn sie zum Antreiben des Hybrid-Fahrzeugs genutzt wird. Dabei reicht die gegebenenfalls relativ geringe Kühlleistung des Verdampfers 38 aus, um das sich in dem zweiten Teilkreislauf 20 befindende Kühlmedium zu kühlen und der Batterie 14 eine wenn auch nur geringe Kühlleistung zukommen zu lassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kühleinrichtung
    12
    Verbrennungskraftmaschine
    14
    Batterie
    16
    Kühlkreislauf
    18
    erster Teilkreislauf
    20
    zweiter Teilkreislauf
    22
    Kühler
    24
    Ventileinrichtung
    26
    Schaltventil
    28
    Schaltventil
    30
    erste Pumpe
    32
    zweite Pumpe
    34
    Richtungspfeil
    36
    Richtungspfeil
    38
    Verdampfer
    40
    Richtungspfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005003881 A1 [0002]

Claims (6)

  1. Kühleinrichtung (10) eines eine Verbrennungskraftmaschine (12) und wenigstens eine elektrische Komponente (14) umfassenden Kraftwagens, insbesondere Hybrid-Fahrzeugs, mit einem Kühlkreislauf (16), der einen ersten, der Verbrennungskraftmaschine (12) zum Antreiben des Kraftwagens zugeordneten Teilkreislauf (18), einen zweiten, der elektrischen Komponente (14) zum Antreiben des Kraftwagens zugeordneten Teilkreislauf (20) und wenigstens ein Kühlelement (22) umfasst, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine (12) und die elektrische Komponente (14) über ein gemeinsames Kühlmedium zu kühlen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventileinrichtung (24) mit wenigstens einem schaltbaren Ventilelement (26, 28) vorgesehen ist, mittels welchem wahlweise in einem ersten Schaltzustand des Ventilelements (26, 28) lediglich der erste Teilkreislauf (18) oder in einem zweiten Schaltzustand lediglich der zweite Teilkreislauf (20) mit gekühltem Kühlmedium zu versorgen ist.
  2. Kühleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem ersten Schaltzustand ein erster Betriebsmodus des Kraftwagens korrespondiert, in welchem die Verbrennungskraftmaschine (12), insbesondere ausschließlich, Quelle der Antriebsleitung des Kraftwagens ist, wobei zu dem zweiten Schaltzustand ein zweiter Betriebsmodus des Kraftwagens korrespondiert, in welchem der Kraftwagen, insbesondere ausschließlich, die elektrische Komponente (14) Quelle der Antriebsleitung des Kraftwagens ist.
  3. Kühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (16) eine erste, der Verbrennungskraftmaschine (12) zugeordnete Pumpeinrichtung (30) und wenigstens eine zweite, der elektrischen Komponente (14) zugeordnete Pumpeinrichtung (32) umfasst, wobei in dem ersten Schaltzustand das Kühlmedium in dem ersten Teilkreislauf (18) des Kühlkreislaufs (16) mittels der ersten Pumpeinrichtung (30) durch das Kühlelement (22) förderbar ist, und wobei in dem zweiten Schaltzustand das Kühlmedium in dem zweiten Teilkreislauf (20) des Kühlkreislaufs (16) mittels der zweiten Pumpeinrichtung (32) durch das Kühlelement (22) förderbar ist.
  4. Kühleinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schaltzustand mit aktivierter zweiter Pumpeinrichtung (32) die erste Pumpeinrichtung (30) deaktiviert ist.
  5. Kühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilkreislauf (20) mit einer Kühlungseinrichtung (38) einer Klimaanlage des Kraftwagens koppelbar ist, mittels welcher ein Fahrgastraum des Kraftwagens zu klimatisieren ist, wobei das Kühlmedium in dem ersten Schaltzustand zumindest im Bereich der elektrischen Komponente (14) im zweiten Teilkreislauf (20) des Kühlkreislaufs (16) teilweise mittels der Kühlungseinrichtung (38) der Klimaanlage zu kühlen ist.
  6. Kühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Komponente (14) als elektrische Speichereinrichtung (14), insbesondere Batterie (14), zum Versorgen einer elektrischen Maschine zum Antreiben des Kraftwagens ausgebildet ist.
DE102011102753A 2011-05-28 2011-05-28 Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs Withdrawn DE102011102753A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011102753A DE102011102753A1 (de) 2011-05-28 2011-05-28 Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011102753A DE102011102753A1 (de) 2011-05-28 2011-05-28 Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011102753A1 true DE102011102753A1 (de) 2012-03-22

Family

ID=45769126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011102753A Withdrawn DE102011102753A1 (de) 2011-05-28 2011-05-28 Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011102753A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016050393A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Bedarfsgerechtes kühlen eines stromrichters eines kraftfahrzeugs
EP2765019A3 (de) * 2013-02-07 2016-11-23 MAN Truck & Bus AG Verfahren und Anordnung zur Optimierung der motorischen Verfügbarkeit einer mittels Kühlkreislauf gekühlten Elektromobilitätskomponente
DE102020204555A1 (de) 2020-04-08 2021-10-14 Denso Corporation Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs
DE102013010331B4 (de) 2013-06-20 2023-03-30 Daimler Truck AG Antriebseinrichtung für einen Kraftwagen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005003881A1 (de) 2005-01-24 2006-07-27 Volkswagen Ag Verfahren zur Kühlung einer elektrischen Maschine und/oder dieser zugeordneten elektronischen Bauelementen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005003881A1 (de) 2005-01-24 2006-07-27 Volkswagen Ag Verfahren zur Kühlung einer elektrischen Maschine und/oder dieser zugeordneten elektronischen Bauelementen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2765019A3 (de) * 2013-02-07 2016-11-23 MAN Truck & Bus AG Verfahren und Anordnung zur Optimierung der motorischen Verfügbarkeit einer mittels Kühlkreislauf gekühlten Elektromobilitätskomponente
DE102013010331B4 (de) 2013-06-20 2023-03-30 Daimler Truck AG Antriebseinrichtung für einen Kraftwagen
WO2016050393A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Bedarfsgerechtes kühlen eines stromrichters eines kraftfahrzeugs
DE102020204555A1 (de) 2020-04-08 2021-10-14 Denso Corporation Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011000796B4 (de) Klimatisierungssystem für insbesondere ein Hybridfahrzeug
DE102010060230A1 (de) Temperiersystem für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, Verfahren zum Betreiben eines derartigen Temperiersystems und Kraftfahrzeug mit einem derartigen Temperiersystem
DE102010061004A1 (de) Integriertes Kühlsystem für ein Fahrzeug
DE102016118688A1 (de) Batterie-kühlungssystem für ein fahrzeug
DE102014109524A1 (de) Luftklimaanlagensystem-Steuerverfahren für Fahrzeug
DE102009059240A1 (de) Kraftfahrzeug-Kühlsystem
DE102011109703A1 (de) Kreislaufordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs und Verfahren zum Betrieb der Kreislaufanordnung
EP2559879B1 (de) Antriebseinheit mit zwei koppelbaren Kühlkreisläufen zum Vorwärmen eines Verbrennungsmotors und Verfahren
DE102008045101A1 (de) Doppelseitiges Wechselrichtersystem für ein Fahrzeug mit zwei Energiequellen, die unterschiedliche Betriebskennlinien aufweisen
DE102011075284A1 (de) Verfahren zum Konditionieren eines Wärme-/Kältespeichers sowie Fahrzeug mit einem Wärme-/Kältespeicher
DE102005024777A1 (de) Energiespeichereinrichtung
DE102010009875A1 (de) Kraftfahrzeug
WO2014037216A1 (de) Verfahren zum thermischen konditionieren eines verbrennungsmotors und/oder eines fahrgastraums eines fahrzeugs sowie fahrzeug
DE102020114851A1 (de) Klimasystem für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Klimasystems
DE102011101337A1 (de) Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Kreislaufanordnung
DE102015210615A1 (de) Kühlsystem für ein Fahrzeug
DE102011102753A1 (de) Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs
DE102016223303A1 (de) Motorsteuerung von Fahrzeugen mit mehreren E-Maschinen
DE102019126706A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, sowie Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftwagen
DE102018214705A1 (de) Kühlsystem
DE102018214211A1 (de) Einrichtung und Verfahren zum Temperieren eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug
DE102013009913A1 (de) Verfahren zur prädiktiven Steuerung einer Kühlvorrichtung
DE102018112108A1 (de) Verfahren zum Temperieren eines Stromspeichers
EP2441611A1 (de) Mobile Arbeitsmaschine
DE102021106424A1 (de) Elektrifiziertes fahrzeug mit steuerstrategie zum verwalten von batterie- und kabinenkühlung

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee