DE102011119378A1 - Method for controlling temperature of high-voltage power system used in motor car, involves reducing target temperature of high voltage drive system, when increased acceleration power is matched with standard acceleration phase - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperierung von Komponenten eines Hochspannungsantriebssystems, umfassend eine Elektromaschine und eine Hochspannungsbatterie, eines Kraftfahrzeugs im Rahmen einer Beschleunigungsphase. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for tempering components of a high-voltage drive system, comprising an electric machine and a high-voltage battery, a motor vehicle in the context of an acceleration phase. In addition, the invention relates to a motor vehicle.
Die Leistungsfähigkeit elektrisch angetriebener Kraftfahrzeuge wird im Gegensatz zu durch Verbrennungsmotoren angetriebenen Kraftfahrzeugen wesentlich durch die Überlast-Eigenschaften vieler elektrischer und/oder elektronischer Komponenten des Hochspannungsantriebssystems bestimmt. Ein solches Hochspannungsantriebssystem umfasst als Komponenten üblicherweise wenigstens eine Elektromaschine und eine Hochspannungsbatterie, wobei zusätzlich meist auch noch Leistungselektronik-Komponenten, beispielsweise ein Umrichter, vorliegen. Diese Komponenten sind durch die durch Verlustleistung erzeugte Wärme beeinflusst, die bestimmte Grenzen nicht überschreiten darf.The performance of electrically propelled motor vehicles, unlike motor vehicles driven by internal combustion engines, is substantially determined by the overload characteristics of many electrical and / or electronic components of the high voltage propulsion system. Such a high-voltage drive system usually comprises at least one electric machine and one high-voltage battery as components, with power electronics components, for example a converter, also being present in most cases. These components are affected by the heat generated by power loss, which must not exceed certain limits.
So werden üblicherweise für eine Elektromaschine eine Dauernennleistung und eine Maximalnennleistung angegeben. Die Dauernennleistung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die erzeugte und die abführbare Verlustleistung ein Gleichgewicht besteht, das bedeutet, durch eine Kühlvorrichtung kann die Temperatur der Elektromaschine im Wesentlichen konstant gehalten werden. Wird die Elektromaschine mit einer höheren Leistung betrieben, insbesondere der Maximalnennleistung, so steigt die Temperatur der Elektromaschine abhängig von der thermischen Masse der Elektromaschine an. Wird eine bestimmte Grenztemperatur erreicht, muss die Leistung der Elektromaschine mindestens bis zur Dauernennleistung zurückgenommen werden, um eine Beschädigung der Elektromaschine zu vermeiden. Beispielsweise ist es bekannt, eine Elektromaschine immer für einen vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise 30 Sekunden, bei einer erhöhten Leistung, insbesondere der Maximalnennleistung, zu betreiben, um dann für eine längere Zeitspanne, beispielsweise 90 Sekunden, eine niedrigere Leistung zu fahren, so dass sich die Elektromaschine wieder abkühlen kann.Thus, a continuous rated power and a maximum rated power are usually specified for an electric machine. The continuous rated power is characterized in that there is an equilibrium for the generated and the dissipated power loss, that is, by a cooling device, the temperature of the electric machine can be kept substantially constant. If the electric machine is operated at a higher power, in particular the maximum rated power, the temperature of the electric machine increases depending on the thermal mass of the electric machine. If a certain limit temperature is reached, the power of the electric machine must be taken back at least to the rated continuous power, in order to avoid damage to the electric machine. For example, it is known to operate an electric machine for a predetermined period of time, for example 30 seconds, at an increased power, in particular the maximum rated power, in order then to drive for a longer period, for example 90 seconds, a lower power, so that the Electric machine can cool down again.
Vergleichbare Zusammenhänge gelten für Leistungselektronik-Komponenten und die Hochspannungsbatterie, wobei insbesondere die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile einer Leistungselektronik-Komponente durch die bauartbedingten geringen thermischen Kapazitäten bei Maximalnennleistung (häufig auch Peakleistung genannt) einen sehr steilen Temperaturanstieg zeigen.Comparable relationships apply to power electronics components and the high-voltage battery, in particular, the electrical and / or electronic components of a power electronics component by the design-related low thermal capacity at maximum rated power (often called peak power) show a very steep temperature rise.
Hierzu ist es im Übrigen bekannt, eine Sicherheitsreserve bezüglich der Temperatur vorzuhalten, um einer lokalen Überhitzung der Komponenten, insbesondere an Positionen, an denen die Temperatur nicht gemessen werden kann, vorzubeugen.For this purpose, it is otherwise known to provide a safety margin with respect to the temperature in order to prevent local overheating of the components, in particular at positions at which the temperature can not be measured.
Um die Temperatur der Komponenten des Hochspannungsantriebssystems und weiterer Komponenten des Kraftfahrzeugs in einem für den Betrieb der jeweiligen Komponente geeigneten Bereich zu halten und gegebenenfalls auch den Innenraum des Kraftfahrzeugs gemäß einer Anforderung des Benutzers zu kühlen, werden Kühleinrichtungen (Kühlsysteme) vorgesehen, die für die Kühlung der verschiedenen Komponenten zuständig sind. Vorgeschlagen wurde hier beispielsweise, eine zentrale Kühleinrichtung für das Kraftfahrzeug zu verwenden, die auf einer Wärmepumpe basiert. Die verfügbare Kühlleistung wird dabei durch ein zentrales Steuergerät, gegebenenfalls auch mehrere Steuergeräte, so auf die verschiedenen Komponenten des Hochspannungsantriebssystems und des Kraftfahrzeugs verteilt, dass eine größtmögliche Effizienz der Kühlung ermöglicht wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Komponente ihre aktuelle Temperatur sowie einen Kühl- und/oder Heizwunsch an ein zentrales Steuergerät der Kühleinrichtung sendet, welches dann auf der Basis von Algorithmen bestimmt, wie viel Kühl- bzw. Heizleistung der entsprechenden Komponente tatsächlich zugeteilt wird.In order to maintain the temperature of the components of the high-voltage propulsion system and other components of the motor vehicle in a suitable range for the operation of the respective component and optionally also to cool the interior of the motor vehicle according to a user's request, cooling devices (cooling systems) are provided, which are for cooling responsible for the various components. For example, it has been proposed here to use a central cooling device for the motor vehicle, which is based on a heat pump. The available cooling capacity is distributed by a central control unit, possibly also a plurality of control units, so on the various components of the high-voltage propulsion system and the motor vehicle that the greatest possible efficiency of cooling is possible. It may be provided, for example, that a component sends its current temperature and a cooling and / or heating request to a central control unit of the cooling device, which then determines on the basis of algorithms, how much cooling or heating power of the corresponding component is actually allocated ,
Bekannt sind zudem bei konventionellen Kraftfahrzeugen sogenannte Launch-Control-Systeme. Launch-Control-Systeme werden im Stillstand des Kraftfahrzeugs aktiviert und ermöglichen eine möglichst kurze Beschleunigungszeit für Standard-Beschleunigungsphasen, beispielsweise eine Beschleunigungsphase von 0 auf 100 km/h. Hierzu wird während eines Launch-Control-Vorgangs eine Anpassung von Betriebsparametern, mithin eine Vorkonditionierung, vorgenommen, die die möglichst kurze Beschleunigungszeit begünstigen soll. Beispielsweise können Betriebsparameter der Getriebesteuerung und/oder einer Radschlupf-Regelung angepasst werden.Also known in conventional motor vehicles so-called launch control systems. Launch control systems are activated when the motor vehicle is at a standstill and allow the shortest possible acceleration time for standard acceleration phases, for example an acceleration phase from 0 to 100 km / h. For this purpose, during a launch control process, an adjustment of operating parameters, and therefore a preconditioning, is carried out, which is intended to favor the shortest possible acceleration time. For example, operating parameters of the transmission control and / or a wheel slip control can be adjusted.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug eine weitere Verbesserung der für Beschleunigungsphasen zur Verfügung stehenden Leistung zu erreichen.The invention is therefore based on the object to achieve a further improvement of the power available for acceleration phases in an electrically driven motor vehicle.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass automatisch bereits vor Beginn der Beschleunigungsphase, insbesondere bei Stillstand des Kraftfahrzeugs, wenigstens eine Komponente auf eine bestimmte, eine gegenüber einer üblichen Maximalnennleistung des Hochspannungsantriebssystems erhöhte Beschleunigungsleistung während einer Standard-Beschleunigungsphase erlaubende und/oder das zur Verfügung Stellen der Maximalnennleistung wenigstens für einen vordefinierten Anteil der Standard-Beschleunigungsphase, insbesondere für die gesamte Standard-Beschleunigungsphase, zusichernde Zieltemperatur gebracht, insbesondere abgekühlt, wird.To solve this problem is provided according to the invention in a method of the type mentioned that automatically before the acceleration phase, especially at standstill of the motor vehicle, at least one component to a certain, compared to a usual maximum nominal power of the high voltage drive system increased acceleration performance during a standard acceleration phase permitting and / or providing the maximum rated power at least for a predefined one Proportion of the standard acceleration phase, in particular for the entire standard acceleration phase, brought assuring target temperature, in particular cooled.
In der Beschleunigungsphase kann dann die soeben beschriebene erhöhte gesamte Beschleunigungsleistung des Hochspannungsantriebssystems abgerufen werden und somit die im Hinblick auf die Standard-Beschleunigungsphase, beispielsweise von 0 auf 100 km/h, geplante Beschleunigungsleistung insgesamt verbessert werden, insbesondere im Hinblick auf eine möglichst kurze Beschleunigungszeit. Mit besonderem Vorteil geschieht dies bei Stillstand des Kraftfahrzeugs, so dass durch die vorliegende Erfindung letztlich eine Erweiterung der Launch-Control-Funktionalität vorgeschlagen wird, die die speziellen Eigenschaften elektrisch angetriebener Kraftfahrzeuge berücksichtigt. Vorgeschlagen wird also, bis zum Start der Beschleunigungsphase die relevanten Komponenten in einen thermischen Zustand zu bringen, der eine Standard-Beschleunigungsphase, beispielsweise von 0 bis 100 km/h, ohne eine Reduzierung der Leistung durch Erreichen von Grenztemperaturen, die zu einer Abregelung einzelner oder mehrerer Komponenten führen würde, erlaubt und/oder sogar eine Anhebung der Spitzenleistung über die Maximalnennleistung für den gesamten Zeitraum der Standard-Beschleunigungsphase erlaubt. Letztere Möglichkeit kann auch als ein sogenannter „Over-Boost” bezeichnet werden.In the acceleration phase, the just described increased overall acceleration performance of the high-voltage propulsion system can then be called up and thus the overall acceleration performance planned, for example from 0 to 100 km / h with regard to the standard acceleration phase, can be improved overall, in particular with regard to the shortest possible acceleration time. With particular advantage, this happens at standstill of the motor vehicle, so that ultimately an extension of the launch control functionality is proposed by the present invention, which takes into account the specific characteristics of electrically powered vehicles. So it is proposed to bring to the start of the acceleration phase, the relevant components in a thermal state of a standard acceleration phase, for example, from 0 to 100 km / h, without a reduction in performance by reaching limit temperatures, to a reduction of individual or Several components would allow and / or even allowed an increase in peak power over the maximum rated power for the entire period of the standard acceleration phase. The latter possibility can also be referred to as a so-called "over-boost".
Die thermische Vorkonditionierung der Komponenten erlaubt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung also, gegebenenfalls kombiniert, während der Beschleunigungsphase, insbesondere während der gesamten Standard-Beschleunigungsphase, eine die Maximalnennleistung überschreitende Beschleunigungsleistung abzurufen oder wenigstens für die gesamte Standard-Beschleunigungsphase die Maximalnennleistung zur Verfügung zu haben.The thermal preconditioning of the components in the context of the present invention thus, optionally combined, during the acceleration phase, in particular during the entire standard acceleration phase, can retrieve an acceleration power exceeding the maximum rated power or at least have the maximum rated power available for the entire standard acceleration phase.
Zusammenfassend wird also eine gezielte Temperierung, insbesondere Abkühlung, von Komponenten des Hochspannungsantriebssystems des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, die eine verbesserte Performance in Standard-Beschleunigungsphasen erlaubt, insbesondere bei einer Beschleunigung von 0 auf 100 km/h. Somit steht, insbesondere nach einem Launch-Control-Vorgang, eine maximale Antriebs-Performance zur Verfügung, ohne dass energetische Nachteile, Komfortnachteile oder Lebensdauereinbußen im Normalbetrieb auftreten.In summary, therefore, a targeted temperature, in particular cooling, of components of the high-voltage propulsion system of the motor vehicle is proposed, which allows improved performance in standard acceleration phases, in particular at an acceleration from 0 to 100 km / h. Thus, especially after a launch control process, a maximum drive performance is available without energy disadvantages, comfort disadvantages or loss of life in normal operation occur.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass als Komponente jeweils die Elektromaschine und/oder die Hochspannungsbatterie und/oder eine Leistungselektronikkomponente, insbesondere ein Umrichter, auf eine entsprechende Zieltemperatur gebracht werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn alle drei genannten Komponenten, also die Elektromaschine, die Hochspannungsbatterie und der Umrichter, auf eine jeweilige, komponentenspezifische Zieltemperatur gebracht werden. So kann eine Abstimmung aller Komponenten auf die temporär insgesamt erhöhte Leistungsanforderung erreicht werden.In this case, it can be provided that the electric machine and / or the high-voltage battery and / or a power electronics component, in particular a converter, are brought to a corresponding target temperature as a component. It is particularly advantageous if all three components mentioned, so the electric machine, the high-voltage battery and the inverter, are brought to a respective, component-specific target temperature. Thus, a vote of all components on the temporarily increased total power requirement can be achieved.
Mit besonderem Vorteil kann vorgesehen sein, dass bei Abkühlung wenigstens einer Komponente zum Erreichen der der Komponente zugeordneten Zieltemperatur durch eine Kühleinrichtung das Abkühlen der Komponente im Vergleich zu anderen Kühlaufgaben priorisiert wird, insbesondere die abzukühlende Komponente mit maximaler Kühlleistung auf die Zieltemperatur gekühlt wird. Wie eingangs bereits beschrieben, weisen zentrale Kühleinrichtungen üblicherweise ein Kühlsteuergerät (Thermo-Management) auf, das die Kühlung der verschiedenen an die Kühleinrichtung angeschlossenen Komponenten nach Effizienzgrundsätzen einstellt und zuteilt. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass durch das Thermo-Management, insbesondere während des Launch-Control-Vorgangs, die Kühlung der kritischen Komponenten priorisiert wird, so dass die Kühlung der Komponenten, insbesondere also der Hochspannungsbatterie, der Leistungselektronik-Komponente und der Elektromaschine, mit maximaler Kühlleistung erfolgt. So werden, wie bereits erwähnt, die Komponenten thermisch vorkonditioniert, um die erhöhte Leistung während der Beschleunigungsphase abrufen zu können und über ihre thermische Masse einen ausreichenden Puffer zur Verfügung zu haben, so dass die maximale Komponententemperatur während der Standard-Beschleunigungsphase, beispielsweise einer Beschleunigungsphase von 0 auf 100 km/h, idealerweise gar nicht erreicht wird. Es sei an dieser Stelle jedoch angemerkt, dass es durchaus auch möglich sein kann, dass zur idealen thermischen Vorkonditionierung eine Komponente erwärmt wird. So ist es beispielsweise bei Hochspannungsbatterien bekannt, dass diese in ihrer Leistungsabgabefähigkeit in einem bestimmten Temperaturintervall im Wesentlichen ein Plateau aufweisen, so dass Fälle auftreten können, in denen eine Erwärmung auf einen Beginn des Plateaus erfolgt, während die übliche Betriebstemperatur meist in der Mitte des Plateaus, also in der Mitte des Temperaturintervalls, angesiedelt ist.With particular advantage, it can be provided that, upon cooling of at least one component to reach the target temperature associated with the component, the cooling of the component is prioritized by a cooling device compared to other cooling tasks, in particular the component to be cooled is cooled to the target temperature with maximum cooling power. As already described above, central cooling devices usually have a cooling control device (thermal management), which sets and allocates the cooling of the various components connected to the cooling device according to efficiency principles. According to the invention it is now proposed that the cooling of the critical components is prioritized by the thermal management, in particular during the launch control process, so that the cooling of the components, especially the high voltage battery, the power electronics component and the electric machine, with maximum cooling capacity. Thus, as already mentioned, the components are thermally preconditioned in order to be able to retrieve the increased power during the acceleration phase and to have sufficient buffer available via their thermal mass so that the maximum component temperature during the standard acceleration phase, for example an acceleration phase of 0 to 100 km / h, ideally not reached. However, it should be noted at this point that it may well also be possible for a component to be heated for ideal thermal preconditioning. Thus, it is known, for example, in high-voltage batteries that they have in their power output capability in a certain temperature interval substantially a plateau, so that cases may occur in which a warming to a beginning of the plateau occurs, while the usual operating temperature usually in the middle of the plateau , so in the middle of the temperature interval, is located.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass als Zieltemperatur für die wenigstens eine Komponente bzw. die komponentenspezifischen Zieltemperaturen ein vorbestimmter, festgelegter Wert gewählt wird. In diesem Fall wird also jeder Komponente eine Zieltemperatur zugeordnet, die einen Kompromiss für unterschiedliche Umgebungs- und Kraftfahrzeugzustände liefert.In principle, it can be provided that a predetermined, defined value is selected as the target temperature for the at least one component or the component-specific target temperatures. In this case, therefore, each component is assigned a target temperature that provides a compromise for different environmental and motor vehicle conditions.
Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Zieltemperatur abhängig von wenigstens einem weiteren Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs und/oder Umgebungsparameter ermittelt wird. Dann kann also auch auf die aktuelle Gesamtsituation abgestellt werden, um eine ideale Beschleunigungs-Performance zu realisieren. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Zieltemperatur aus einem Kennfeld und/oder aufgrund einer Berechnung in einem thermischen Modell des Hochspannungssystems und/oder des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Es ist also denkbar, beispielsweise Kennfelder zu verwenden, aus denen in Abhängigkeit wenigstens eines weiteren Parameters, der den aktuellen Zustand des Kraftfahrzeugs und/oder der Umgebung betrifft, die Zieltemperatur ausgelesen werden kann. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn ein thermisches Modell verwendet wird, um die Zieltemperatur der einzelnen Komponenten zu bestimmen. Solche thermischen Modelle sind beispielsweise aus anderen technischen Gebieten bekannt, beispielsweise aus Walzwerken, wo auch eine ständige thermische Überwachung stattfinden soll. Sie bilden die thermischen Einflüsse von Vorgängen innerhalb des Kraftfahrzeugs auf den aktuellen thermischen Zustand, der in dem thermischen Modell beschrieben ist, ab. Beispielsweise ist es zweckmäßig, wenn in dem thermischen Modell die Erwärmung der wenigstens einen Komponente während der Beschleunigungsphase vorausberechnet wird. Dann kann also gezielt eine Zieltemperatur bestimmt werden, die die Anforderungen, beispielsweise Aufrechterhaltung einer Maximalnennleistung bzw. einer über die Maximalnennleistung erhöhten Beschleunigungsleistung für die gesamte Standard-Beschleunigungsphase, erfüllt. However, it is preferred if the target temperature is determined as a function of at least one further operating parameter of the motor vehicle and / or environmental parameters. In that case, the current overall situation can be adjusted to achieve an ideal acceleration performance. For this purpose, it can be provided, for example, that the target temperature is determined from a characteristic map and / or on the basis of a calculation in a thermal model of the high-voltage system and / or of the motor vehicle. It is thus conceivable, for example, to use characteristic maps from which the target temperature can be read out as a function of at least one further parameter relating to the current state of the motor vehicle and / or the environment. However, it is particularly advantageous if a thermal model is used to determine the target temperature of the individual components. Such thermal models are known for example from other technical fields, for example from rolling mills, where a permanent thermal monitoring is to take place. They map the thermal effects of processes within the motor vehicle to the current thermal state described in the thermal model. For example, it is expedient if the heating of the at least one component during the acceleration phase is predicted in the thermal model. In that case, it is thus possible to specifically determine a target temperature which fulfills the requirements, for example maintenance of a maximum rated power or an increased acceleration power over the maximum rated power for the entire standard acceleration phase.
Als Betriebsparameter und/oder Umgebungsparameter können beispielsweise die Umgebungstemperatur und/oder ein Alterungszustand der Hochspannungsbatterie (State of Health – SoH) und/oder ein Ladezustand der Hochspannungsbatterie berücksichtigt werden. Während die Umgebungstemperatur hauptsächlich Einflüsse auf die Kühlung durch die Umgebung des Kraftfahrzeugs hat, betreffen die batteriebezogenen Parameter hauptsächlich das ideale Temperaturintervall, in dem die Batterie sinnvoll betrieben werden kann und die von der Batterie zur Verfügung stellbare Leistung.As an operating parameter and / or environmental parameters, for example, the ambient temperature and / or an aging state of the high-voltage battery (state of health - SoH) and / or a state of charge of the high-voltage battery can be considered. While the ambient temperature mainly affects cooling by the environment of the motor vehicle, the battery-related parameters mainly relate to the ideal temperature interval in which the battery can be meaningfully operated and the power available from the battery.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass als Kuhleinrichtung zur Temperierung der wenigstens einen Komponente eine auf einer Wärmepumpe basierende Kühleinrichtung, insbesondere eine gemeinsame Kühleinrichtung für alle zu kühlenden Bestandteile des Kraftfahrzeugs, verwendet wird. Eine solche Kühleinrichtung weist üblicherweise ein zentrales Steuergerät (Thermo-Management) auf, welches Kühlleistungen bzw. allgemein Temperierungsleistungen verschiedenen Komponenten zuordnet. Hier ist es nun beispielsweise denkbar, vor einer Beschleunigungsphase, insbesondere im Rahmen eines Launch-Control-Vorgangs, die auf eine Zieltemperatur zu bangenden Komponenten des Hochspannungsantriebssystems zu priorisieren und beispielsweise eine Innenraumkühlung des Kraftfahrzeugs oder dergleichen zurückzustellen.It may further be provided that a cooling device based on a heat pump, in particular a common cooling device for all components of the motor vehicle to be cooled, is used as the cooling device for controlling the temperature of the at least one component. Such a cooling device usually has a central control unit (thermal management) which allocates cooling capacities or, in general, temperature control services to various components. Here, it is now conceivable, for example, prior to an acceleration phase, in particular in the context of a launch control process, to prioritize the components of the high-voltage drive system to be braked to a target temperature and to reset, for example, an interior cooling of the motor vehicle or the like.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine den Temperierungsfortschritt im Hinblick auf die Zieltemperatur zeigende Darstellung angezeigt wird. Es ist also möglich, den Verlauf bis zum Erreichen der Zieltemperatur bzw. Zieltemperaturen durch ein entsprechendes Anzeigekonzept dem Benutzer, insbesondere einem Fahrer, zur Kenntnis zu bringen, so dass die Erlebbarkeit der durch das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Funktionalität erhöht werden kann. Insbesondere dann, wenn eine gegenüber einer Maximalnennleistung erhöhte Beschleunigungsleistung erzeugt werden soll, kann beispielsweise ein „OverBoost”-Anzeigefeld realisiert werden, in dem der Fortschritt der Temperierung angezeigt wird. Ein solches „OverBoost”-Anzeigefeld kann beispielsweise eine allgemeine Zustandsanzeige des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs ergänzen, die wiedergibt, ob das Kraftfahrzeug in einem Dauerbetriebsmodus (also bei Dauernennleistung), in einem Boost-Modus (also bishin zur Maximalnennleistung) und dergleichen betrieben wird. Eine solche Darstellung kann beispielsweise als „Powermeter” bezeichnet werden.In a further advantageous embodiment of the present invention can be provided that the Temperierungsfortschritt is displayed with respect to the target temperature display. It is thus possible for the user, in particular a driver, to be informed of the course until the target temperature or target temperatures have been reached by means of a corresponding display concept, so that the experience of the functionality described by the method according to the invention can be increased. In particular, when an acceleration power increased compared to a maximum nominal power is to be generated, an "OverBoost" display field can be realized, for example, in which the progress of the temperature control is displayed. Such an "OverBoost" display panel may, for example, supplement a general status display of the electrically powered motor vehicle, which indicates whether the motor vehicle is operating in a continuous mode (ie at nominal continuous power), in a boost mode (ie up to maximum rated power) and the like. Such a representation may, for example, be referred to as a "power meter".
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei bei Beginn der Beschleunigungsphase nicht erreichter Zieltemperatur für wenigstens eine Komponente die Beschleunigungsphase mit einer reduzierten Leistung durchgeführt wird. Kann also die Zieltemperatur einer Komponente nicht oder nur nach unverhältnismäßig langer Zeit erreicht werden und/oder beginnt der Fahrer die Beschleunigung vor Erreichen der Zieltemperatur für wenigstens eine Komponente, kann also eine Einschränkung der Leistung im Hinblick auf ein bestimmtes Ziel vorgesehen werden. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die während der Beschleunigungsphase zur Verfügung stehende maximale Leistung von der Maximalnennleistung oder der Beschleunigungsleistung so reduziert wird, dass die maximale Leistung für die gesamte Standard-Beschleunigungsphase ohne Überschreitung einer Grenztemperatur zur Verfügung steht, in anderen Worten also, dass die Gesamtleistung während der Beschleunigungsphase so gewählt wird, dass eine reduzierte Leistung für die gesamte Standard-Beschleunigungsphase aufrechterhalten werden kann. Beispielsweise ist es hier denkbar, eine über die Maximalnennleistung hinausgehende Beschleunigungsleistung so lange zu reduzieren, bis diese für die gesamte Standard-Beschleunigungsphase aufrechterhalten werden kann und dergleichen. Selbstverständlich ist es auch möglich, mit anderen Maßnahmen die reduzierte Leistungsfähigkeit bis zum Erreichen der Grenztemperatur zu berücksichtigen, beispielsweise, indem eine die Maximalnennleistung überschreitende Beschleunigungsleistung für eine kürzere Zeit während der Beschleunigungsphase aufrechterhalten wird.Furthermore, it can be provided that, at the target temperature not reached at the beginning of the acceleration phase, the acceleration phase is carried out with a reduced power for at least one component. Thus, if the target temperature of a component can not be achieved or only after a disproportionately long time and / or if the driver starts the acceleration before reaching the target temperature for at least one component, then a restriction of the power with regard to a specific target can be provided. In particular, it may be provided that the maximum power available during the acceleration phase is reduced by the maximum rated power or the acceleration power such that the maximum power for the entire standard acceleration phase is available without exceeding a limit temperature, in other words, that the total power during the acceleration phase is chosen so that a reduced power can be maintained for the entire standard acceleration phase. For example, it is conceivable to reduce an acceleration power exceeding the maximum rated power until it can be maintained for the entire standard acceleration phase and the like. Of course it is too it is possible with other measures to take account of the reduced efficiency until the limit temperature is reached, for example by maintaining an acceleration power exceeding the maximum rated power for a shorter time during the acceleration phase.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein weiterer Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs zur Begünstigung der Beschleunigung in der Beschleunigungsphase angepasst wird, insbesondere im Rahmen eines Launch-Control-Vorgangs. Es ist also denkbar, eine Vorkonditionierung der Komponenten des Kraftfahrzeugs nicht nur im Hinblick auf die Temperierung der Komponenten des Hochspannungsantriebssystems vorzusehen, sondern zusätzlich weitere Optimierungsmaßnahmen vorzunehmen, beispielsweise im Hinblick auf die Getriebesteuerung und/oder die Radschlupfregelung. Launch-Control-Systeme und zugehörige Launch-Control-Vorgänge sind im Stand der Technik bereits bekannt und müssen hier nicht näher dargelegt werden.In a particularly advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that at least one further operating parameter of the motor vehicle is adapted to favor acceleration in the acceleration phase, in particular as part of a launch control process. It is therefore conceivable to provide a preconditioning of the components of the motor vehicle not only with regard to the temperature control of the components of the high-voltage drive system, but additionally to carry out further optimization measures, for example with regard to the transmission control and / or the wheel slip control. Launch control systems and associated launch control operations are already known in the art and need not be detailed here.
Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Kühleinrichtung für Komponenten eines Hochspannungsantriebssystems, umfassend eine Elektromaschine und eine Hochspannungsbatterie, mit einem zugeordneten Kühlsteuergerät, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit dem mithin die bereits genannten Vorteile erreicht werden können.In addition to the method, the present invention also relates to a motor vehicle, comprising a cooling device for components of a high-voltage propulsion system, comprising an electric machine and a high-voltage battery, with an associated cooling control device, which is designed for carrying out a method according to one of the preceding claims. All statements relating to the method according to the invention can be analogously applied to the motor vehicle according to the invention, with which consequently the already mentioned advantages can be achieved.
So kann also insbesondere die Kühleinrichtung, die vorteilhafterweise nicht nur für die Komponenten des Hochspannungsantriebssystems, sondern für weitere, insbesondere alle zu kühlenden bzw. temperierenden Komponenten des Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist, ein Kühlsteuergerät umfassen, welches dann, wenn beispielsweise eine Standphase vorliegt, im Rahmen eines Launch-Control-Vorgangs das erfindungsgemäße Verfahren durchführen kann, insbesondere, indem die Kühlung bzw. Temperierung der für die Beschleunigungsphase thermisch vorzukonditionierenden Komponenten priorisiert wird und dergleichen. Dabei kann beispielsweise von einem üblicherweise auf Effizienz ausgerichteten Kühlkonzept abgewichen werden.Thus, in particular the cooling device, which is advantageously provided not only for the components of the high-voltage drive system, but for other, in particular all to be cooled or tempering components of the motor vehicle, include a cooling control device, which then, for example, when a stance phase, in the frame a launch control process, the method according to the invention can perform, in particular by prioritizing the cooling or temperature control of the thermally preconditioned components for the acceleration phase and the like. In this case, it is possible, for example, to deviate from a cooling concept which is usually geared to efficiency.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:
Zur Kühlung der Komponenten
Das Steuergerät
Die Standard-Beschleunigungsphase sei durch
Diese Vorgänge sind auch aus der Kurve
Dieser Sachverhalt soll nun durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert werden, indem die Komponenten
Stellt das Kühlsteuergerät
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Zieltemperaturen auch aus einem Kennfeld bestimmt werden können oder als vorbestimmter, festgelegter Wert in dem Steuergerät
Sind die Zieltemperaturen erst bekannt, steuert das Steuergerät
Der entsprechende Temperaturverlauf ist ebenso in
Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es auch vorkommen kann, dass die Beschleunigungsphase beginnt, bevor die Zieltemperatur
Schließlich sei noch angemerkt, dass die Kühleinrichtung
Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun einen OverBoost-Betriebsmodus, der durch einen Bereich
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