DE102012208419A1

DE102012208419A1 - Konzept zum Ansteuern einer gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor in einen Kühlkreislauf eingebundenen elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE102012208419A1
Application number: DE201210208419
Authority: DE
Inventors: Allan Muschel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-21

Abstract

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Steuervorrichtung (100) für eine gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor (202) in einen Kühlkreislauf (200) eingebundene elektrische Maschine (204), die insbesondere als Startergenerator ausgebildet ist, einer Einrichtung (110) zum Empfangen einer von einem Zustand des Kühlkreislaufs (200) abhängigen Zustandsgröße (112), und einer Einrichtung (120) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (204), sodass abhängig von der empfangenen Zustandsgröße (112) ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die elektrische Maschine (204) eingeprägt wird, um ein in dem Kühlkreislauf (200) umlaufendes Kühlmittel zu heizen

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen Steuervorrichtungen, Verfahren und Computerprogramme zum Steuern einer gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor in einen Kühlkreislauf eingebundenen elektrischen Maschine, wie sie insbesondere in Fahrzeugen mit Hybridantrieben eingesetzt werden können.
Unter einem Hybridantrieb versteht man einen Fahrzeugantrieb, der mehr als ein Antriebsaggregat bzw. eine Antriebsquelle aufweist. In der Regel ist dabei ein erstes Antriebsaggregat ein Verbrennungsmotor (auch als V-Motor bezeichnet), wie z. B. ein Otto- oder Dieselmotor, während ein zweites Antriebsaggregat in der Regel als elektrische Maschine (auch als E-Maschine bezeichnet) bzw. Elektromotor (E-Motor) ausgebildet ist. Hybridantriebe lassen sich anhand verschiedener Faktoren in sogenannte Mikro-, Mild- bzw. Medium- und Voll-Hybridantriebe unterscheiden. Ein Voll-Hybridantrieb ermöglicht dabei ein Fahren mit ausschließlich dem Elektromotor als Antriebsquelle. Obwohl im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung insbesondere auf Voll-Hybridantriebe eingegangen wird, sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich auf Voll-Hybridantriebe beschränkt.
Abhängig von einer Anordnung und einer mechanischen Verbindung der beiden Antriebsaggregate kann man zwischen einem seriellen Hybridsystem und einem parallelen Hybridsystem unterscheiden. Bei einem seriellen Hybridsystem wird eine gesamte Leistung des Verbrennungsmotors über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt, sodass der Antrieb des Fahrzeugs ausschließlich durch den vom Generator gespeisten Elektromotor erfolgt. Bei derzeitigen PKWs mit Voll-Hybridantrieb wird dagegen ein sogenanntes paralleles Hybridsystem eingesetzt. Dabei treiben der Verbrennungsmotor und der Elektromotor gemeinsam den Achsantrieb bzw. die Räder an. Der Elektromotor bezieht seine elektrische Energie dabei aus einer Batterie, welche von dem Elektromotor bzw. der elektrischen Maschine selbst aufgeladen wird, indem sie während der Fahrt mit dem Verbrennungsmotor als Generator betrieben wird. Elektrische Maschinen, die sowohl als Motor sowie als Generator betrieben werden können werden in der Fahrzeugtechnik oft als Startergenerator bezeichnet. Ein Startergenerator kann damit sowohl den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs beschleunigen (Starter), als auch bei laufendem Motor elektrischen Strom erzeugen (Generator bzw. Lichtmaschine). Üblicherweise arbeitet ein Startergenerator als Synchron- oder Asynchronmaschine und erfordert einen Umrichter, um mit dem Gleichspannungsbordnetz und der Batterie verbunden zu werden.
Die Verwendung von Verbrennungsmotoren und die dadurch entstehende Abwärme macht ein entsprechendes Kühlsystem notwendig, welches zum einen einer relativ raschen Erwärmung des Verbrennungsmotors und seiner Bauteile (z.B. Kolben, Ventile, Zylinder, etc.) auf eine optimale Betriebstemperatur dient und zum anderen eine Abfuhr überschüssiger Wärme während seines Betriebs ermöglicht. Während unter manchen Umständen bereits eine einfache Luftkühlung ausreichend sein kann, um eine abzuführende Kühlwärme von Oberflächen der Motorbauteile direkt an eine den Motor umströmende Umgebungsluft abzugeben, erfordern komplexere Einbausituationen meist eine sogenannte Flüssigkeitskühlung, bei welcher der Wärmetransport vermittels eines Kühlmittels bzw. einer Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser mit Zusätzen für Frost- und Korrosionsschutz) erfolgt. Das Kühlmittel kann Motorbauteilabwärme aufnehmen und letztere mithilfe eines Wärmetauschers, der auch als Kühler bezeichnet wird, schließlich an die Umgebung abgeben. Bei modernen Hybridfahrzeugen kann die elektrische Maschine bzw. der Elektromotor zusammen mit dem Verbrennungsmotor in einen gemeinsamen Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden werden, sodass sowohl der Verbrennungsmotor als auch die elektrische Maschine bzw. deren Bauteile in Wechselwirkung bzw. in Wärmeaustausch mit dem Kühlkreislauf stehen.
Ein Nachteil von Flüssigkeitskühlsystemen ist aber, dass bei einem Kaltstart des Verbrennungsmotors die Kühlmitteltemperatur im Allgemeinen unterhalb einer idealen Kühlmittelbetriebstemperatur liegt und somit der Motor zunächst unterhalb seiner maximal möglichen Effizienz betrieben wird, was zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch und zu erhöhtem Bauteil- und Materialverschleiß führt. Ein weiterer Nachteil von Flüssigkeitskühlsystemen, insbesondere während der kalten Jahreszeiten, ist darin zu sehen, dass sich ein Fahrzeuginnenraum, welcher über den Kühlkreislauf geheizt wird, bei einem Kaltstart des Verbrennungsmotors nur relativ langsam erwärmen lässt, was in vielen Fällen als unkomfortabel empfunden wird.
Um dem zu begegnen, ist es aus dem Stand der Technik beispielsweise bekannt, kraftstoffbetriebene und/oder elektrisch betriebene Stand- bzw. Zusatzheizungen einzusetzen, die auch bei abgestelltem Verbrennungsmotor für die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums sorgen. Bei einem Brenn- oder Kraftstoff-Zusatzheizer wird Kraftstoff (z.B. Benzin, Dieselkraftstoff, Heizöl oder Gas) in einer Brennkammer verbrannt, die von dem Kühlmittel des Kühlkreislaufs umströmt wird. Das so erwärmte Kühlmittel (Kühlflüssigkeit) durchströmt einen Wärmetauscher der Fahrzeuginnenraumheizung, sodass sich eine Zuluft für den Fahrzeuginnenraum an dessen Kühlrippen erwärmen kann. Außerdem wird die Kühlflüssigkeit in Richtung ihrer Betriebstemperatur vorgewärmt.
Ein elektrischer Zusatzheizer kann beispielsweise glühdrahtähnliche Heizkörper umfassen, welche in dem Kühlkreislauf wirken. Während einer Warmlaufphase können diese elektrischen Heizkörper die Kühlflüssigkeit erwärmen, um ein schnelleres Erreichen der Kühlmittelbetriebstemperatur und/oder ein schnelleres Erwärmen des Fahrzeuginnenraums zu bewirken.
Nachteilig an derartigen Zusatzheizungen, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb, d.h. mit Verbrennungsmotor und E-Maschine, sind zusätzlich benötigte Bauteile und zusätzlich benötigter Bauraum, was zu höherem Gewicht und zu erhöhten Kosten führen kann.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, insbesondere für Hybridfahrzeuge, ein verbessertes Zusatzheizungskonzept bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung, ein Steuerverfahren und ein Computerprogramm gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung basieren auf der Erkenntnis, dass bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb sowohl der V-Motor als auch die E-Maschine an einen gemeinsamen Kühlkreislauf angeschlossen werden bzw. in diesen eingebunden werden können. Dies lässt sich nutzen, um zusätzliche Bauteile und zusätzlichen Bauraum für Zusatzheizungen einzusparen.
Gemäß einem Kerngedanken kann nun bei einem gemeinsamen Kühlkreislauf die E-Maschine des Hybridantriebs vorteilhaft dazu benutzt werden, um für das Kühlmittel in dem Kühlkreislauf eine Zusatzheizwirkung zu erzielen. Die Zusatzheizwirkung ist jedoch nicht unbedingt in sämtlichen Betriebszuständen des Kühlkreislaufs notwendig. Beispielsweise ist sie insbesondere vor oder während einer Kaltstartphase des V-Motors von Vorteil, d.h. wenn das Kühlmittel unterhalb seiner Betriebstemperatur arbeitet. Gemäß einem weiteren Kerngedanken kann vermittels der E-Maschine durch Einprägen eines entsprechenden Stroms in deren Rotor und/oder Stator eine (elektrische und/oder mechanische) Verlustleistung erzeugt werden, welche die zusätzliche Heizwirkung für den Kühlkreislauf in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kühlkreislaufs bewirkt. Die Verlustleistung wird also in Wärmeenergie umgewandelt. Während in wenigstens einem Betriebszustand, beispielsweise unterhalb einer bestimmten Kühlmitteltemperatur, die Zusatzheizwirkung der E-Maschine eingeschaltet werden kann, kann in wenigstens einem weiteren Betriebszustand, beispielsweise beim Erreichen oder Überschreiten der Betriebstemperatur, die Zusatzheizwirkung der E-Maschine, d.h., der die Verlustleistung bewirkende Strom, wieder abgeschaltet werden.
Gemäß einem ersten Aspekt sehen Ausführungsbeispiele dazu eine Steuervorrichtung für eine gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor in einen Kühlkreislauf eingebundene elektrische Maschine vor. Die elektrische Maschine kann dabei ein Elektromotor, insbesondere ein Startergenerator, sein. Die Steuervorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Empfangen einer von einem Betriebszustand des Kühlkreislaufs abhängigen Zustandsgröße, sowie eine Einrichtung zum Ansteuern der elektrischen Maschine, sodass abhängig von der empfangenen Zustandsgröße ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die elektrische Maschine eingeprägt wird, um ein in dem Kühlkreislauf umlaufendes Kühlmittel zu heizen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung als ein (programmierbares) Steuergerät zum Ansteuern der E-Maschine bzw. von einem damit gekoppelten Umrichter ausgebildet sein. Das Steuergerät kann beispielsweise als Mikrocontroller, Digitaler Signalprozessor (DSP), applikationsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), Field Programmable Gate Array (FPGA), oder dergleichen ausgebildet sein. Demgemäß kann die Einrichtung zum Empfangen der Zustandsgröße beispielsweise als Signaleingang des Steuergeräts (mit entsprechender Empfangsschaltung) ausgebildet sein. Die Einrichtung zum Ansteuern der elektrischen Maschine kann beispielsweise einen Schaltkreis zum Erzeugen wenigstens eines Ansteuersignals ansprechend auf die Zustandsgröße und einen Signalausgang zum Ausgeben des wenigstens einen Ansteuersignals (z.B. als pulsweitenmoduliertes (PWM-)Signal) umfassen. Das wenigstens eine Ansteuersignal kann beispielsweise von dem Steuergerät zu einem zwischen das Steuergerät und die E-Maschine gekoppelten Um- bzw. Stromrichter gegeben werden, welcher dann wiederum Strom- und/oder Spannungseingänge der E-Maschine derart mit Strom und oder Spannung beaufschlagen kann, dass der die Verlustleistung bewirkender Strom in die E-Maschine eingeprägt wird.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Empfangen, also beispielsweise der Signaleingang des Steuergeräts, ausgebildet sein, um als Zustandsgröße eine von einer Kühlmitteltemperatur abhängige Größe zu empfangen. Die von der Kühlmitteltemperatur abhängige Größe kann dabei eine momentane Kühlmitteltemperatur mittelbar oder unmittelbar anzeigen. Beispielsweise kann sie direkt einen Kühlmitteltemperaturwert enthalten. Es ist aber auch denkbar, dass andere, beispielsweise zur Kühlmitteltemperatur proportionale Größen, wie z. B. eine Kühlmitteldichte, ein Druck oder eine Viskosität, angezeigt werden. Des Weiteren kann die Einrichtung zum Empfangen ausgebildet sein, um als Zustandsgröße eine von einer Schalterstellung zwischen einem kleinen Kühlkreislauf und einem großen Kühlkreislauf abhängige Größe zu empfangen. Der Schalter kann dabei als Thermostat ausgebildet sein, welches einen Kühlmitteldurchsatz bei zunehmender Kühlmitteltemperatur von dem kleinen Kühlkreislauf (umfassend V-Motor, E-Maschine, Fahrzeuginnenraumheizung, jedoch ohne Kühler) auf den großen Kühlkreislauf (umfassend V-Motor, E-Maschine, Fahrzeuginnenraumheizung, Kühler) zusätzlich durch den Kühler umschaltet.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung auch eine Einrichtung zum Bereitstellen der von dem Betriebszustand des Kühlkreislaufs abhängigen Zustandsgröße, d.h. einen Signalgeber, umfassen. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Messeinrichtung für die Zustandsgröße handeln.
Entsprechend kann Einrichtung zum Ansteuern der elektrischen Maschine ausgebildet sein, um den die Verlustleistung bewirkenden Strom entweder bei einer Kühlmitteltemperatur unterhalb einer vorgebbaren Kühlmittelgrenztemperatur oder bei einer den kleinen Kühlkreislauf bewirkenden Schalterstellung einzuprägen, um das umlaufende Kühlmittel durch die entstehende Verlustleistung zusätzlich aufzuheizen. Das bedeutet, dass die Einrichtung zum Ansteuern zumindest ein dementsprechendes Ansteuersignal z. B. für einen Umrichter liefern kann. Im normalen Betrieb beträgt eine Kühlflüssigkeitsbetriebstemperatur etwa 90°C bis 120°C, je nach Fahrzeugtyp und Überdruck im Kühlsystem. Manche Ausführungsbeispiele sehen daher eine Kühlmittelgrenztemperatur in einem Temperaturbereich von 70°C bis 120°C vor, insbesondere nahe der Kühlflüssigkeitsbetriebstemperatur. Selbstverständlich sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen Temperaturbereich beschränkt.
Bei der Steuerung bzw. Regelung einer Drehzahl, einer Lage oder eines Drehmomentes von asynchronen oder synchronen Drehfeldmaschinen haben sich Verfahren durchgesetzt, bei denen Stromsollwerte in einem mit Flusslage mitdrehenden d-/q-Koordinatensystems vorgegeben werden, um eine entkoppelte Regelung von Fluss und Drehmoment zu erhalten. Bei dieser als feldorientierte Regelung oder Vektorregelung bezeichneten Vorgehensweise unterscheidet man eine Stromkomponente der E-Maschine in Flussrichtung, die sogenannte feldbildende Komponente, welche auch d-Komponente genannt wird, und eine Stromkomponente der E-Maschine senkrecht zur Flusslage, die drehmomentbildende Komponente, welche auch als q-Komponente bezeichnet wird. Diese Stromsollwerte können von Stromreglern durch eine geeignete Spannungsausgabe eingeprägt werden. Die feldorientierte Regelung von E-Maschinen ist aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb im Nachfolgenden nicht weiter vertieft darauf eingegangen wird.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Ansteuern ausgebildet sein, um der E-Maschine vermittels eines Steuersignals, welches von der empfangenen Zustandsgröße abhängt, eine feldbildende Stromkomponente (d-Komponente) als den die Verlustleistung bewirkenden Strom einzuprägen. Beispielsweise kann die E-Maschine als permanenterregte Synchronmaschine mit einem permanentmagnetischen Rotor (bzw. Läufer) ausgebildet sein. Permanenterregte Synchronmaschinen sind aufgrund ihrer Eigenschaften für den Einsatz als Startergeneratoren in Hybridfahrzeugen besonders geeignet. In einem solchen Fall kann die Einrichtung zum Ansteuern wenigstens einen Stromregler für eine feldorientierte Regelung (Vektorregelung) einer drehmomentbildenden und der feldbildenden Statorstromkomponente aufweisen. Der wenigstens eine Stromregler kann ausgebildet sein, um, abhängig von der empfangenen Zustandsgröße und evtl. abhängig von einem entsprechenden Steuersignal, eine von Null verschiedene feldbildende Statorstromkomponente in Statorwicklungen der E-Maschine einzuprägen. Die eingeprägte d-Komponente beeinflusst das Luftspaltmoment, d.h. das Drehmoment, der E-Maschine nicht. Die durch die d-Stromkomponente entstehende Verlustleistung in den Wicklungen der Maschine kann jedoch das Kühlmittel des mit der E-Maschine in Wirkverbindung stehenden Kühlkreislaufs aufheizen und somit ähnlich wie eine Standheizung wirken. Dabei kann der Betrag (bzw. Höhe) der eingeprägten d-Komponente abhängig von dem Betriebszustand bzw. der Temperatur des Kühlkreislaufs sein. Die E-Maschine kann also in manchen Ausführungsbeispielen mit einem vergleichsweise schlechten Wirkungsgrad betrieben werden, um das Kühlmittel und damit das Fahrzeug zu heizen. Hat die Kühlmitteltemperatur die Kühlmittelgrenztemperatur erreicht bzw. steht ein Schalter bzw. Thermostat auf „großer Kühlkreislauf“, kann das verlustreiche Einprägen der feldbildenden d-Stromkomponente in die Wicklungen der E-Maschine gestoppt werden, da das Kühlmittel nun eine ausreichende Temperatur erreicht hat, um effizienten Motorbetrieb und/oder Heizwirkung zu gewährleisten.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Ansteuern zusätzlich oder alternativ ausgebildet sein, um der E-Maschine vermittels eines von der empfangenen Zustandsgröße abhängigen Steuersignals eine drehmomentbildende Stromkomponente (q-Komponente) einzuprägen, sodass der Verbrennungsmotor im laufenden Betrieb von der elektrischen Maschine gebremst wird, um die Verlustleistung zu bewirken. Dabei kann der Betrag (bzw. die Höhe) der eingeprägten q-Komponente abhängig von dem Betriebszustand bzw. der Temperatur des Kühlkreislaufs sein. Hier kann also mit der E-Maschine ein zu einem Drehmoment des V-Motors gegenläufiges Drehmoment erzeugt werden, um den V-Motor zu bremsen und damit den Heizeffekt zu steigern. Es wird also bei solchen Ausführungsbeispielen eine mechanische Verlustleistung provoziert. Zusätzlich führt das Einprägen des drehmomentbildenden Stroms natürlich auch zu einer Erwärmung der Wicklungen der E-Maschine, was sich zusätzlich positiv auf die Zusatzheizwirkung der E-Maschine auswirkt.
Bei Ausführungsbeispielen kann zwischen die Einrichtung zum Ansteuern (z.B. vom Steuergerät umfasst) und die elektrische Maschine wenigstens ein Umrichter bzw. Stromrichter gekoppelt sein, dessen elektrische Bauteile, insbesondere Leistungshalbleiter, wie z.B. MOSFETs, IGBTs, etc., zum Wärmeaustausch entsprechend mit dem Kühlkreislauf gekoppelt sein können. In anderen Worten ausgedrückt können also auch Leistungsbauelemente der feldorientiert regel- oder steuerbaren E-Maschine in thermischer Wechselwirkung mit dem Kühlkreislauf stehen, um während des Betriebs der E-Maschine eine weitere Zusatzheizwirkung zu erzielen.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfassen Ausführungsbeispiele auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb, bei dem eine E-Maschine seriell oder parallel mit dem Verbrennungsmotor in denselben Kühlkreislauf eingebunden ist. Die E-Maschine kann vermittels einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung des Fahrzeugs angesteuert und damit beispielsweise vor oder während einer Kaltstartphase des V-Motors als Zusatzheizung verwendet werden.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt umfassen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren zum Steuern einer mit einem V-Motor in einen gemeinsamen Kühlkreislauf eingebundenen E-Maschine, die beispielsweise als Startergenerator ausgebildet sein kann. Das Verfahren umfasst zunächst einen (optionalen) Schritt des Bereitstellens einer von einem Zustand des Kühlkreislaufs abhängigen Zustandsgröße. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Empfangens der von dem Zustand des Kühlkreislaufs abhängigen Zustandsgröße, und einen Schritt des Ansteuerns der elektrischen Maschine, sodass abhängig von der empfangenen Zustandsgröße ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die elektrische Maschine eingeprägt wird, um ein in dem Kühlkreislauf umlaufendes Kühlmittel zu heizen. Dieses Verfahren kann beispielsweise von einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung durchgeführt werden, wenn die Steuervorrichtung mit einer Einrichtung zum Bereitstellen der von dem Zustand des Kühlkreislaufs abhängigen Zustandsgröße gekoppelt ist oder diese umfasst. Eine derartige Einrichtung zum Bereitstellen kann beispielsweise durch einen Mess- oder Zustandsfühler realisiert werden, durch welchen die Zustandsgröße ermittelt und bereitgestellt werden kann.
Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum (An-)Steuern einer gemeinsam mit einem V-Motor in einen gemeinsamen Kühlkreislauf eingebundenen E-Maschine bereitgestellt, sodass abhängig von einer empfangenen Zustandsgröße ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die E-Maschine eingeprägt werden kann, um ein in dem Kühlkreislauf umlaufendes Kühlmittel zu heizen, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Hardwarekomponente, wie z.B. einem Kühlkreislaufsteuergerät, abläuft.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erlauben es, sich eine bei Hybridantrieben ergebende Synergie zwischen V-Motor und E-Maschine zunutze zu machen, und die E-Maschine geschickt als Stand- bzw. Zusatzheizung zum Aufheizen des Kühlkreislaufs bzw. des darin umlaufenden Kühlmittels zu nutzen. Dadurch können herkömmliche zusätzliche Bauteile und ein dafür benötigter Platzbedarf eingespart werden, was sich kostengünstig, platz- und/oder gewichtssparend auswirkt.
Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung zum Ansteuern einer gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor in einen Kühlkreislauf eingebundenen elektrischen Maschine; und
2 eine schematische Darstellung eines Kühlkreislaufs für einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine.
In der nachfolgenden exemplarischen Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile bzw. Komponenten beziehen.
Die 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Steuervorrichtung bzw. das Steuergerät 100 kann zum Steuern einer gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor in einen Kühlkreislauf eingebundenen elektrischen Maschine verwendet werden, wobei die elektrische Maschine insbesondere als Startergenerator ausgebildet sein kann. Ein derartiger Startergenerator kann beispielsweise bei einem Hybridantrieb vorteilhaft neben dem Verbrennungsmotor als zweites (elektrisches) Antriebsaggregat verwendet werden.
Die Steuervorrichtung bzw. das Steuergerät 100 umfasst eine Einrichtung 110 zum Empfangen einer von einem Betriebszustand des Kühlkreislaufs abhängigen Zustandsgröße 112, welche von einer entsprechenden Bereitstellungseinrichtung (nicht gezeigt) ausgegeben wird. Ferner umfasst die Steuervorrichtung 100 eine Einrichtung 120 zum Ansteuern der elektrischen Maschine, so dass abhängig von der empfangenen Zustandsgröße 112 ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die elektrische Maschine eingeprägt oder eingespeist werden kann, um ein in dem Kühlkreislauf umlaufendes Kühlmittel durch eine vermittels der Verlustleistung entstehenden Wärmeenergie zu heizen.
Mit dem Steuergerät bzw. der Steuervorrichtung 100 kann also die E-Maschine eines Hybridantriebs, welche zusammen mit dem V-Motor in einem gemeinsamen Kühlkreislauf integriert ist, derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass durch Einprägen eines an sich nicht benötigten Stroms in wenigstens eine der Wicklungen der E-Maschine eine elektrische und/oder mechanische Verlustleistung resultiert, welche wiederum zur Aufheizung des in dem Kühlkreislauf umlaufenden Kühlmittels genutzt werden kann.
Als Zustandsgröße 112 kann von der Empfangseinrichtung 110 beispielsweise eine von einer Kühlmitteltemperatur abhängige Größe empfangen werden. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann als Zustandsgröße 112 beispielsweise auch eine von einer Schalter- oder Thermostatstellung zwischen einem kleinen Kühlkreislauf ohne Kühler und einem großen Kühlkreislauf mit Kühler abhängige Größe (z.B. „0“ oder „1“) empfangen werden. Dementsprechend kann die Einrichtung 120 zum Ansteuern der E-Maschine ausgebildet sein, um den die Verlustleistung bewirkenden elektrischen Strom bei einer Kühlmitteltemperatur unterhalb einer vorgebbaren Kühlmittelgrenztemperatur mittelbar oder unmittelbar einzuprägen. Ebenso kann die Einrichtung 120 ausgebildet sein, um den elektrischen Strom bei einer den kleinen Kühlkreislauf (ohne Kühler) bewirkenden Schalterstellung direkt oder indirekt einzuprägen, um das in dem Kühlkreislauf umlaufende Kühlmittel aufzuheizen. Dafür kann die Einrichtung 120 zum Ansteuern ein entsprechendes Steuersignal, z. B. für einen Umrichter, liefern. Die Steuervorrichtung 100 kann also direkt oder indirekt (z.B. über einen Umrichter) mit der E-Maschine gekoppelt sein. Dies wird im Nachfolgenden anhand der 2 verdeutlicht.
Die 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Kühlkreislauf 200 einer Kfz-Flüssigkeitskühlung.
Der Kühlkreislauf 200 umfasst einen Verbrennungsmotor 202, eine elektrische Maschine 204, eine Fahrzeuginnenraumheizung 206, einen Schalter 208, welcher zwischen einem großen Kühlkreislauf mit Kühler 210 und Kühlmittelausgleichsbehälter 212 und einem kleinen Kühlkreislauf ohne Kühler 210 und Kühlmittelausgleichsbehälter 212 hin und her schalten kann. Ein Kühlmittel, z. B. in Form einer Kühlflüssigkeit, wird in Leitungen zwischen den genannten Blöcken gemäß den in der 2 eingezeichneten Pfeilrichtungen geführt. Gemäß dem in der 2 gezeigten lediglich exemplarischen Ausführungsbeispiel führen Kühlmittelleitungen 214 in einem unteren Abschnitt des dargestellten Kühlkreislaufs 200 eher abgekühltes Kühlmittel, wohingegen obere Kühlmittelleitungen 216 eher warmes bzw. erhitztes Kühlmittel führen. Obwohl sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die E-Maschine 204 im Kühlkreislauf zwischen V-Motor 202 und Fahrzeuginnenraumheizung 206, also stromaufwärts zur Fahrzeuginnenraumheizung 206, befindet, kann die E-Maschine 204 natürlich auch an anderen geeigneten Stellen in den Kühlkreislauf eingebunden werden, wie z. B. stromabwärts zur Fahrzeuginnenraumheizung 206. Dies kann u.a. davon abhängig sein, ob eher die Aufheizung des V-Motors 202 oder die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums Priorität genießt.
Bei kaltem V-Motor 202 fördert eine in der 2 nicht gezeigte Kühlflüssigkeitspumpe, die beispielsweise in einem Motorblock des V-Motors 202 verbaut sein kann, das Kühlmittel in den V-Motor 202. Von dort fließt ein erster Teil des Kühlmittels über den bei kaltem Kühlmittel noch geschlossenen Schalter (Thermostat) 208 zurück zur Kühlmittelpumpe. Ein zweiter Teil des Kühlmittels fließt aus dem V-Motor 202 zur seriell verbundenen E-Maschine 204 und von dort bei eingeschalteter Fahrzeugheizung 206, je nach Stellung eines Heizregulierventils, über einen Wärmetauscher der Heizung 206 zurück zur Kühlmittelpumpe.
Ist die Betriebstemperatur des V-Motors 202 erreicht, so kann über den Schalter bzw. Thermostat 208 der Kühler 210 in den Kühlkreislauf zugeschaltet werden (großer Kühlkreislauf). Die vom V-Motor 202 erhitzte Kühlflüssigkeit fließt jetzt über den Thermostat 208 zum Kühler 210 und weiter zur Kühlflüssigkeitspumpe. Der Inhalt des Ausgleichsbehälters 212 hält den Flüssigkeitsstand im Kühlsystem konstant.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist die E-Maschine 204 mit dem Steuergerät 100 unmittelbar oder mittelbar gekoppelt. Dies bewirkt, dass die E-Maschine 204, insbesondere vor oder während eines Kaltstarts des V-Motors 202, durch geeignete Ansteuerung als Stand- bzw. Zusatzheizung zum Aufheizen des in dem Kühlkreislauf 200 umlaufenden Kühlmittels eingesetzt werden kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die E-Maschine 204 auch permanent zum zusätzlichen Aufheizen des in dem Kühlkreislauf 200 umlaufenden Kühlmittels eingesetzt werden, insbesondere bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen. Dies kann insbesondere bei der Verwendung von Dieselmotoren vorteilhaft sein.
Die Steuervorrichtung 100 bzw. deren Einrichtung 120 zum Ansteuern der E-Maschine 204 kann dazu gemäß Ausführungsbeispielen ausgebildet oder angepasst sein, um der E-Maschine 204 vermittels eines von der empfangenen Kühlkreislaufbetriebs- und/oder Umgebungszustandsgröße 112 abhängigen Steuersignals 122 eine feldbildende Stromkomponente (d-Komponente) als den die (elektrische) Verlustleistung bewirkenden Strom einzuprägen. Dazu ist bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die E-Maschine 204 eine feldorientiert regelbare E-Maschine, wie beispielsweise eine permanenterregte Synchronmaschine mit einem permanentmagnetischen Rotor und einem Stator mit einer Mehrphasenwicklung.
Die Einrichtung 120 zum Ansteuern kann beispielsweise mit einem Stromregler für eine feldorientierte Regelung einer drehmomentbildenden und der feldbildenden Stromkomponente gekoppelt sein bzw. einen solchen Stromregler aufweisen. Der Stromregler kann nun gemäß Ausführungsbeispielen ausgebildet sein, um, abhängig von der empfangenen Zustandsgröße 112, eine von Null verschiedene feldbildende Statorstromkomponente in Statorwicklungen der E-Maschine 204 einzuprägen, um vermittels der daraus resultierenden elektrischen Verlustleistung, die als Wärme abgegeben wird, das in dem Kühlkreislauf 200 umlaufende Kühlmittel beispielsweise vor oder während einer Kaltstartphase des V-Motors 202 aufzuheizen. Dadurch kann ein Fahrzeuginnenraum mit der Heizung 206 früher bzw. schneller als bei herkömmlichen Kühlsystemen aufgeheizt werden. Außerdem erreicht das in dem Kühlkreislauf 200 umlaufende Kühlmittel so schneller seine Betriebstemperatur, was sich kraftstoffsparend und motorschonend auswirken kann.
Zum Bestimmen der Zustandsgröße 112 kann beispielsweise eine Messeinrichtung 218 vorgesehen sein. Diese Messeinrichtung 218 kann wiederum wenigstens einen Messfühler zum Bestimmen der Kühlmittel- und/oder Umgebungstemperatur oder einer dazu proportionalen Größe (z. B. eine elektrische Spannung, Druck, Viskosität, etc.) aufweisen. Wie es in der 2 durch Bezugszeichen 220 ebenfalls angedeutet ist, kann die Zustandsgröße 112 auch aus einer Schalter-, Ventil- oder Thermostatstellung des Kühlkreislaufschalters 208 abgeleitet sein. Demnach kann die Zustandsgröße 112 gemäß manchen Ausführungsbeispielen auch anzeigen, ob momentan der kleine Kühlkreislauf oder der große Kühlkreislauf aktiv ist. Während bei aktivem kleinen Kühlkreislauf und/oder noch nicht erreichter Kühlmittelgrenz- bzw. Kühlmittelbetriebstemperatur der die Verlustleistung bewirkende elektrische Strom in die E-Maschine 204 eingeprägt werden kann, so ist dies gemäß manchen Ausführungsbeispielen bei aktiviertem großen Kühlkreislauf und/oder erreichter Kühlmittelbetriebstemperatur nicht mehr notwendig, da dann eine Heizwirkung des auf Betriebstemperatur befindlichen Kühlmittels ausreichend ist.
Eine Zusatzheizwirkung der E-Maschine 204 kann nicht nur durch Einprägen eines feldbildenden Stroms in die Wicklungen der E-Maschine 204 erreicht werden, sondern zusätzlich oder alternativ auch durch ein Einprägen eines drehmomentbildenden Stroms (q-Komponente) in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Kühlkreislaufs 200. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung 120 zum Ansteuern also zusätzlich oder alternativ ausgebildet sein, um der E-Maschine 204 vermittels eines (unter anderem) von der empfangenen Zustandsgröße 112 abhängigen Steuersignals 122 eine drehmomentbildende q-Stromkomponente einzuprägen, so dass der Verbrennungsmotor 202 im laufenden Betrieb von der elektrischen Maschine 204 gebremst wird, um die Verlustleistung (hier in Form einer mechanischen Verlustleistung) zu bewirken. Das durch die eingeprägte q-Komponente bewirkte Drehmoment der E-Maschine 204 wirkt bei solchen Ausführungsbeispielen also dem Drehmoment des laufenden V-Motors 202 entgegen, wodurch es in dem V-Motor zu einer erhöhten Wärmeentwicklung kommt, um dem Drehmoment der E-Maschine 204 entgegenzuwirken. Zudem bewirkt auch der eingeprägte drehmomentbildende Strom eine zusätzliche Wärmeentwicklung, die zur Aufheizung des in dem Kühlkreislauf 200 umlaufenden Kühlmittels genutzt werden kann.
Neben oder anstatt dem Einprägen einer feldbildenden d-Stromkomponente kann also auch durch ein Einprägen einer drehmomentbildenden q-Stromkomponente vor oder während der Kaltstartphase des V-Motors 202 eine schnellere Aufheizung des Kühlmittels bewirkt werden.
Üblicherweise ist zwischen die Steuervorrichtung 100 und den (Mehrphasen-)Wicklungen der E-Maschine 204 ein Um- bzw. Stromrichter gekoppelt, welcher ebenfalls elektrische Bauelemente, z. B. Leistungshalbleiterbauelemente, aufweist, die auch zur Aufheizung des Kühlmittels beitragen können. Dazu kann der Kühlkreislauf 200 vorzugsweise zum Wärmeaustausch mit den elektrischen Bauteilen des Umrichters gekoppelt werden. Beispielsweise können dazu Kühlleitungen zwischen und/oder um die elektrischen Bauelemente des Umrichters geführt werden.
Zusammenfassend können sowohl der Kühlkreislauf 200 als auch die Steuervorrichtung 100 in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Hybridfahrzeug, zum Einsatz kommen und dort, wie es im Vorhergehenden beschrieben wurde, vorteilhaft zum schnelleren Aufheizen des Kühlmittelkreislaufs 200 eingesetzt werden. Dies kann die Effizienz des V-Motors 202 sowie die Komforteigenschaften des Fahrzeugs vorteilhaft steigern.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Obwohl manche Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer Steuervorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Steuervorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts, beispielsweise einem Verfahren zum Steuern einer gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor in einen Kühlkreislauf eingebundenen elektrischen Maschine, zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details bzw. Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird.
Eine programmierbare Hardwarekomponente kann durch ein Steuergerät, einen Prozessor, ein Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit) einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.
Das digitale Speichermedium kann daher maschinen- oder computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem oder einer programmierbare Hardwarekomponente derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Ein Ausführungsbeispiel ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Programm, Firmware, Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode oder als Daten implementiert sein, wobei der Programmcode oder die Daten dahin gehend wirksam ist bzw. sind, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbare Hardwarekomponente abläuft. Der Programmcode oder die Daten kann bzw. können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ferner ein Datenstrom, eine Signalfolge oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom, die Signalfolge oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet oder ein anderes Netzwerk, insbesondere ein CAN (Controller Area Network) transferiert zu werden. Ausführungsbeispiele sind so auch Daten repräsentierende Signalfolgen, die für eine Übersendung über ein Netzwerk oder eine Datenkommunikationsverbindung geeignet sind, wobei die Daten das Programm darstellen.
Ein Programm gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eines der Verfahren während seiner Durchführung beispielsweise dadurch umsetzen, dass dieses Speicherstellen ausliest oder in diese ein Datum oder mehrere Daten hinein schreibt, wodurch gegebenenfalls Schaltvorgänge oder andere Vorgänge in Transistorstrukturen, in Verstärkerstrukturen oder in anderen elektrischen, optischen, magnetischen oder nach einem anderen Funktionsprinzip arbeitenden Bauteile hervorgerufen werden. Entsprechend können durch ein Auslesen einer Speicherstelle Daten, Werte, Sensorwerte oder andere Informationen von einem Programm erfasst, bestimmt oder gemessen werden. Ein Programm kann daher durch eine Auslesen von einer oder mehreren Speicherstellen Größen, Werte, Messgrößen und andere Informationen erfassen, bestimmen oder messen, sowie durch ein Schreiben in eine oder mehrere Speicherstellen eine Aktion bewirken, veranlassen oder durchführen sowie andere Geräte, Maschinen und Komponenten ansteuern.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele präsentiert wurden, beschränkt ist.
Bezugszeichenliste

100: Steuervorrichtung, Steuergerät
110: Einrichtung zum Empfangen, Empfänger, Signaleingang
112: empfangene Zustandsgröße
120: Einrichtung zum Ansteuern einer elektrischen Maschine
122: Ansteuersignal
200: Kühlkreislauf
202: Verbrennungsmotor
204: elektrische Maschine
206: Fahrzeuginnenraumheizung
208: Schalter, Ventil, Thermostat
210: Kühler
212: Ausgleichsbehälter
214: kältere Kühlkreislaufbereiche
216: wärmere Kühlkreislaufbereiche
218: Messeinrichtung
220: alternative empfangene Zustandsgröße von Schalter, Ventil oder Thermostat

Claims

Steuervorrichtung (100) für eine gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor (202) in einen Kühlkreislauf (200) eingebundene elektrische Maschine (204), die insbesondere als Startergenerator ausgebildet ist, mit folgenden Merkmalen: einer Einrichtung (110) zum Empfangen einer von einem Zustand des Kühlkreislaufs (200) abhängigen Zustandsgröße (112); und einer Einrichtung (120) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (204), sodass abhängig von der empfangenen Zustandsgröße (112) ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die elektrische Maschine (204) eingeprägt wird, um ein in dem Kühlkreislauf (200) umlaufendes Kühlmittel zu heizen.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (110) zum Empfangen ausgebildet ist, um als Zustandsgröße (112) eine von einer Kühlmitteltemperatur abhängige Größe zu empfangen, oder, um als Zustandsgröße (112) eine von einer Schalterstellung zwischen einem kleinen Kühlkreislauf ohne Kühler (210) und einem großen Kühlkreislauf mit Kühler (210) abhängige Größe zu empfangen.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung (120) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (204) ausgebildet ist, um den die Verlustleistung bewirkenden Strom bei einer Kühlmitteltemperatur unterhalb einer vorgebbaren Kühlmittelgrenztemperatur oder bei einer den kleinen Kühlkreislauf bewirkenden Schalterstellung einzuprägen, um das umlaufende Kühlmittel aufzuheizen.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Kühlmittelgrenztemperatur in einem Temperaturbereich von 70°C bis 120°C liegt.
Steuervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (120) zum Ansteuern ausgebildet ist, um der elektrischen Maschine (204) vermittels eines von der empfangenen Zustandsgröße (112) abhängigen Steuersignals (122) eine feldbildende Stromkomponente als den die Verlustleistung bewirkenden Strom einzuprägen.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die Einrichtung (120) zum Ansteuern einen Stromregler für eine feldorientierte Regelung einer drehmomentbildenden und der feldbildenden Stromkomponente aufweist, und wobei der Stromregler ausgebildet ist, um abhängig von der empfangenen Zustandsgröße (112) eine von Null verschiedene feldbildende Statorstromkomponente in Statorwicklungen der elektrischen Maschine (204) einzuprägen, um vermittels einer daraus resultierenden Verlustleistung das umlaufende Kühlmittel aufzuheizen.
Steuervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (120) zum Ansteuern ausgebildet ist, um der elektrischen Maschine (204) vermittels eines von der empfangenen Zustandsgröße (112) abhängigen Steuersignals (122) eine drehmomentbildende Stromkomponente einzuprägen, derart, dass der Verbrennungsmotor (202) im laufenden Betrieb von der elektrischen Maschine (204) gebremst wird, um die Verlustleistung zu bewirken.
Steuervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen die Einrichtung (120) zum Ansteuern und die elektrische Maschine (204) ein Umrichter gekoppelt ist, dessen elektrische Bauteile zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreislauf (200) gekoppelt sind.
Steuervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine (204) eine als Startergenerator betreibbare permanenterregte Synchronmaschine ist.
Steuervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine (204) seriell mit dem Verbrennungsmotor (202) in den Kühlkreislauf (200) eingebunden ist.
Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einer Steuervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Steuern einer gemeinsam mit einem Verbrennungsmotor (202) in einen Kühlkreislauf (200) eingebundenen elektrischen Maschine (204), die insbesondere als Startergenerator ausgebildet ist, mit folgenden Schritten: Empfangen einer von einem Zustand des Kühlkreislaufs (200) abhängigen Zustandsgröße (112); und Ansteuern der elektrischen Maschine (204), sodass abhängig von der empfangenen Zustandsgröße (112) ein eine Verlustleistung bewirkender Strom in die elektrische Maschine (204) eingeprägt wird, um ein in dem Kühlkreislauf (200) umlaufendes Kühlmittel zu heizen.
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft.