DE102014213609B4

DE102014213609B4 - System zur steuerung einer elektrischen pumpe, die zur kühlung von komponenten eines elektrischen antriebssystems eines fahrzeugs vorgesehen ist

Info

Publication number: DE102014213609B4
Application number: DE102014213609.1A
Authority: DE
Inventors: Atsushi HAMAI
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: JP6171655B2; CN104295476A; CN104295476B; JP2015021406A; DE102014213609A1

Abstract

System eingerichtet zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge, umfassend ein elektrisches Antriebssystem, das sich zusammensetzt aus einem Satz von Komponenten, die einen Antriebsmotor, eine Antriebsschaltung eingerichtet zum Antrieb des Antriebsmotors und eine wiederaufladbare Zelle umfassen, die elektrische Pumpe eingerichtet zum Umwälzen eines Kühlmittels in einer durch die Komponenten geführten Umlaufleitung, einen Wärmeaustauscher, der an der Umlaufleitung bereitgestellt ist, um einen Wärmeaustausch des Kühlmittels in der Umlaufleitung vorzunehmen, und einen Antriebsquellensatz, der den Antriebsmotor umfasst, wobei das System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge umfasst:eine Steuereinheit für die elektrische Pumpe eingerichtet, um die elektrische Pumpe so zu steuern, dass eine Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung gesteuert wird;einen Kühlmitteltemperatursensor eingerichtet, um eine Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung zu detektieren; undeinen Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems, die für die jeweiligen Komponenten bereitgestellt sind, um Antriebsmoden der Komponenten zu steuern, und von der Steuereinheit für die elektrische Pumpe wenigstens einen Betriebszustand der elektrischen Pumpe anfordern,wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung in Abhängigkeit von der durch den Kühlmittelsensor detektierten Temperatur und dem wenigstens einen durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems angeforderten Betriebszustand steuert.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge und insbesondere ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge, das dazu eingerichtet ist, eine elektrische Pumpe so zu steuern, dass ein Kühlmittel zur Regulierung der Temperaturen in einem elektrischen Antriebssystem umgewälzt wird.
STAND DER TECHNIK
Als Maßnahme, die eingesetzt wird, um Temperaturen in einem elektrischen Antriebssystem für Fahrzeuge zu regulieren, sind solche Konfigurationen bekannt, die so ausgeführt sind, dass sie in Abhängigkeit von einer Temperatur von Kühlwasser eine Ein/Aus-Steuerung einer elektrischen Pumpe zur Umwälzung des Kühlwassers zum Kühlen eines elektrischen Antriebssystems, das einen Antriebsmotor und dergleichen umfasst, durchführen, um dadurch Temperaturen in dem elektrischen Antriebssystem zu regulieren.
Jedoch führen diese Konfigurationen, die ausgeführt sind, um eine Ein/AusSteuerung der elektrischen Pumpe vorzunehmen, eine Umwälzung mit einer maximierten Durchflussmenge des Kühlwassers durch, wenn die elektrische Pumpe eingeschaltet ist, so dass das Problem besteht, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe groß wird.
Als eine Lösung für dieses Problem wird in JP 4 052 256 B2 eine Technik zur Steuerung eines Betriebsmodus einer elektrischen Pumpe in Abhängigkeit von einer Temperatur eines Kühlmittels, das in einer durch ein elektrisches Antriebssystem geführten Umlaufleitung zirkuliert, vorgeschlagen, die eine Umschaltung zwischen einer ersten Durchflussmenge des Kühlmittels, das in einem Wärmeaustauscher in einer laminaren Strömung fließt, und einer zweiten Durchflussmenge des Kühlmittels, das in dem Wärmeaustauscher in einer turbulenten Strömung fließt, vornimmt.
Ferner wird in JP 4 631 652 B2 ein Kühlsystem vorgeschlagen, umfassend eine erste Umlaufleitung zur Umwälzung von Kühlmittel durch ein erstes Antriebssystem, welches einen Verbrennungsmotor umfasst, und eine die erste Umlaufleitung umgehende zweite Umlaufleitung zur Umwälzung des Kühlmittels durch ein zweites Antriebssystem, welches einen Elektromotor und eine Motorantriebsschaltung umfasst, in Kombination mit einer Technik zur derartigen Steuerung der Durchflussverhältnisse des Kühlmittels, das in der ersten und der zweiten Umlaufleitung zirkuliert, dass die erste Umlaufleitung eine Durchflussmenge des darin zirkulierenden Kühlmittels aufweist, die von einer Drehzahl und einem Drehmoment des Verbrennungsmotors abhängt, und die zweite Umlaufleitung eine Durchflussmenge des darin zirkulierenden Kühlmittels aufweist, die von einer Temperatur des Kühlmittels und einem Wert des in dem Motorantriebskreis geleiteten elektrischen Stroms abhängt.
Die Druckschrift US 2013/0118820 A1 offenbart ein elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug mit einer Antriebseinheit zum elektrischen Antrieb des Fahrzeugs und eine Kühleinheit, welche die elektrische Antriebseinheit kühlt. In der Kühleinheit ist eine Kühlmittelpumpe in einem Kühlkreislauf mit einem Wärmetauscher und zu kühlenden Komponenten, wie einer Leistungselektronik, einer Batterie und einer elektrischen Maschine, angeordnet. Die Kühlmittelpumpe wird in der Drehzahl bedarfsgerecht gesteuert, wobei sowohl die Kühlmitteltemperatur als auch die Komponententemperaturen berücksichtigt werden.
Die Druckschrift DE 10 2013 223 987 A1 offenbart ein Hybridfahrzeug mit einem Kühlsystem, um fluidgekühlte Vorrichtungen des Fahrzeugs nach Bedarf zu kühlen. Über ein Steuergerät werden ein Ventilator und eine Pumpe in dem Kühlsystem gesteuert.
Die Druckschrift US 2009/0289583 A1 offenbart ein Fahrzeug, in dem eine elektrisch steuerbare Wasserpumpe in einem Kühlkreislauf angeordnet ist. Der Antriebsmotor des Fahrzeugs sowie eine Inverterelektronik wird in dem Kühlkreislauf gekühlt. Die Kühlung wird von einem Steuergerät gesteuert, das sowohl die Kühlmitteltemperatur als auch die Bauteiletemperatur berücksichtigt.
In der Druckschrift DE 11 2012 000 498 T5 ist ein Kühlsystem eines Leistungswandlers für eine rotierende elektrische Maschine in einem Fahrzeug gezeigt. Das Kühlsystem umfasst einen Kühlkreislauf mit einer Kühlmittelpumpe, deren Drehzahl durch eine Steuereinrichtung gesteuert wird, wobei der Leistungswandler im Kühlkreislauf angeordnet ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die in JP 4 052 256 B2 vorgeschlagene Technik, die den Betriebsmodus der zu steuernden elektrischen Pumpe in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels steuert, kann daher einen Kühlmittelumlauf in Durchflussmengen verursachen, die über eine Durchflussmenge hinausgehen, welche einer erforderlichen Kühlleistung für das elektrische Antriebssystem entspricht, so dass das Problem besteht, dass möglicherweise elektrische Energie, die im Grunde nicht an der elektrischen Pumpe verbraucht werden sollte, verbraucht wird.
Die in JP 4 631 652 B2 vorgeschlagene Technik, bei der eine gemeinsame Verwendung des Kühlmittels zum Kühlen des ersten Antriebssystems und des Kühlmittels zum Kühlen des zweiten Antriebssystems erfolgt, kann demzufolge zu erhöhten Kühlmitteltemperaturen führen, wenn das erste Antriebssystem, das den Verbrennungsmotor umfasst, hohe Temperaturen aufweist, so dass das Problem besteht, dass eine Kühlleistung für ein elektrisches Antriebssystem, das heißt, das zweite Antriebssystem, das den Elektromotor und die Motorantriebsschaltung umfasst, möglicherweise nicht sichergestellt werden kann.
Diese Erfindung wurde zur Lösung dieser Probleme erdacht. Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge bereitzustellen, das dazu eingerichtet ist, die Kühlleistung an einem elektrischen Antriebssystem sicherzustellen und den Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe einzuschränken.
Nach einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge bereitstellt, umfassend ein elektrisches Antriebssystem, das sich zusammensetzt aus einem Satz von Komponenten, die einen Antriebsmotor, eine Antriebsschaltung zum Antrieb des Antriebsmotors und eine wiederaufladbare Zelle umfassen; eine elektrische Pumpe zum Umwälzen eines Kühlmittels in einer durch die Komponenten geführten Umlaufleitung; einen Wärmeaustauscher, der an der Umlaufleitung bereitgestellt ist, um einen Wärmeaustausch des Kühlmittels in der Umlaufleitung vorzunehmen; und einen Antriebsquellensatz, der den Antriebsmotor umfasst, wobei das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge umfasst: eine Steuereinheit für die elektrische Pumpe, um die elektrische Pumpe so zu steuern, dass eine Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung gesteuert wird; einen Kühlmitteltemperatursensor, um eine Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung zu detektieren; und einen Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems, die für die jeweiligen Komponenten bereitgestellt sind, um die Antriebsmoden der Komponenten zu steuern, und von der Steuereinheit für die elektrische Pumpe einen Betriebszustand der elektrischen Pumpe anfordern, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung in Abhängigkeit von der durch den Kühlmittelsensor detektierte Temperatur und dem durch den Satz von Steuereinheiten für das elektrische Antriebssystems angeforderten Betriebszustand steuert.
Nach einem zweiten Aspekt dieser Erfindung kann der Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems einen Satz von Innentemperatursensoren zur Detektion der jeweiligen Innentemperaturen der Komponenten aufweisen und so konfiguriert sein, dass er abhängig von dem Satz von Innentemperaturen, die durch den Satz von Innentemperatursensoren detektiert werden, ein Anhalten, einen Antrieb oder einen Maximalantrieb als Betriebszustand der elektrischen Pumpe anfordert.
Nach einem dritten Aspekt dieser Erfindung umfasst das Fahrzeug ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Detektion einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs und ein Kühlgebläse, das für den Wärmeaustauscher bereitgestellt ist und angetrieben wird, wenn eine dafür vorab festgelegte Antriebsbedingung besteht, und kann die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert sein, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass von einer oder mehreren der Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten ein Antrieb der elektrischen Pumpe angefordert wird, dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, oder dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse besteht, in Abhängigkeit von der durch den Kühlmittelsensor detektierten Temperatur festlegt.
Nach einem vierten Aspekt dieser Erfindung kann die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert sein, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass die durch den Kühlmitteltemperatursensor detektierte Temperatur gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, auf eine Mindestdurchflussmenge festlegt.
Nach einem fünften Aspekt dieser Erfindung kann die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert sein, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass von einer oder mehreren der Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten der Maximalantrieb angefordert wird, auf eine Höchstdurchflussmenge festlegt.
Nach einem sechsten Aspekt dieser Erfindung kann ferner ein Ladebestimmungseinheit zur Bestimmung, ob die wiederaufladbare Zelle aufgeladen wird oder nicht, vorhanden sein, und kann die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert sein, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass durch die Ladebestimmungseinheit bestimmt wird, dass die wiederaufladbare Zelle aufgeladen wird, in Abhängigkeit von dem durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems angeforderten Betriebszustand und der durch den Kühlmittelsensor detektierten Temperatur festlegt.
Nach einem siebten Aspekt dieser Erfindung wird ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge bereitgestellt, umfassend ein elektrisches Antriebssystem, das sich zusammensetzt aus einem Satz von Komponenten, die einen Antriebsmotor, eine Antriebsschaltung zum Antrieb des Antriebsmotors und eine wiederaufladbare Zelle umfassen; eine elektrische Pumpe zum Umwälzen eines Kühlmittels in einer durch die Komponenten geführten Umlaufleitung; einen Wärmeaustauscher, der an der Umlaufleitung bereitgestellt ist, um einen Wärmeaustausch des Kühlmittels in der Umlaufleitung vorzunehmen; und einen Antriebsquellensatz, der den Antriebsmotor umfasst, wobei das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge umfasst: eine Steuereinheit für die elektrische Pumpe, um die elektrische Pumpe so zu steuern, dass eine Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung gesteuert wird; und einen Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems, die für die jeweiligen Komponenten bereitgestellt sind, um die Antriebsmoden der Komponenten zu steuern, und einen Satz von Fließmengen des Kühlmittels in der Umlaufleitung, die durch die jeweiligen Komponenten benötigt werden, berechnen, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung so festlegt, dass sie die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen ist, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden.
Nach einem achten Aspekt dieser Erfindung kann der Satz von Steuereinheiten für das elektrische Antriebssystem einen Satz von Innentemperatursensoren zur Detektion eines Satzes von Innentemperaturen der Komponenten umfassen und so konfiguriert sein, dass er dann, wenn der Satz von Innentemperatursensoren einen Satz von Innentemperaturen detektiert hat, die gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert sind, einen Satz von Fließmengen des Kühlmittels in der Umlaufleitung berechnet, die nötig sind, damit der Satz von Innentemperatursensoren einen Satz von Innentemperaturen detektiert, die geringer als der vorbestimmte Wert sind.
Nach einem neunten Aspekt dieser Erfindung umfassen die Fahrzeuge ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Detektion einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs; und ein Kühlgebläse, das für den Wärmeaustauscher bereitgestellt ist und angetrieben wird, wenn eine dafür vorab festgelegte Antriebsbedingung besteht, und kann die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert sein, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse nicht besteht und dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein vorbestimmter Wert ist, auf null setzt, und zwar in einem Zustand, in dem die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für Komponenten berechnet wurden, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Nach dem ersten Aspekt wird eine Durchflussmenge des Kühlmittels festgelegt in Abhängigkeit von einer Temperatur, die durch einen Kühlmitteltemperatursensor detektiert wird, und einem Betriebszustand, der durch einen Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems angefordert wird, wodurch eine elektrische Pumpe mit einer Kühlleistung angetrieben wird, die für Komponenten eines elektrischen Antriebssystems nötig ist, was es ermöglicht, dass die Leistung der Kühlung des elektrischen Antriebssystems sichergestellt wird und der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Nach dem zweiten Aspekt wird ein Betriebszustand der elektrischen Pumpe durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems in Abhängigkeit von einem Satz von Innentemperaturen an den Komponenten des elektrischen Antriebssystems angefordert, was es ermöglicht, dass die Kühlleistung an einer entsprechenden Komponente sichergestellt wird.
Nach dem dritten Aspekt wird unter der Bedingung, dass von einem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für eine oder mehrere Komponenten ein Antrieb der elektrischen Pumpe angefordert wird, eine Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels festgelegt, was es ermöglicht, dass die für die eine oder die mehreren Komponenten, die dem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems, der den Antrieb der elektrischen Pumpe anfordert, angehören, erforderliche Kühlleistung sichergestellt wird und der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Ferner wird nach dem dritten Aspekt selbst dann, wenn von dem Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems kein Antrieb der elektrischen Pumpe angefordert wird, unter der Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, eine Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühlmittels festgelegt, wodurch ein Anstieg der Temperaturen des Kühlmittels bei einer Fahrt mit hohen Geschwindigkeiten, bei der das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher stark erhöht ist, unterdrückt werden kann. Dadurch wird die Häufigkeit des Anforderns eines Antriebs der elektrischen Pumpe durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems verringert. Als Ergebnis ermöglicht der dritte Aspekt einen eingeschränkten Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe.
Und ferner wird nach dem dritten Aspekt selbst dann, wenn von dem Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems kein Antrieb der elektrischen Pumpe angefordert wird, unter der Bedingung, dass eine Antriebsbedingung für das Kühlgebläse besteht, eine Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels festgelegt, wodurch ein Anstieg der Temperatur des Kühlmittels bei einem Betrieb des Kühlgebläses, bei dem das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher stark erhöht ist, unterdrückt werden kann. Dadurch wird die Häufigkeit des Anforderns eines Antriebs der elektrischen Pumpe durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems verringert. Als Ergebnis ermöglicht der dritte Aspekt einen eingeschränkten Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe.
Nach dem vierten Aspekt wird unter der Bedingung, dass festgestellt wird, dass eine Temperatur des Kühlmittels gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert detektiert wird, eine Durchflussmenge des Kühlmittels auf eine Mindestdurchflussmenge festgelegt, wodurch das Kühlmittel in der Umlaufleitung eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist. Dies hält das Kühlmittel von einem lokalen Heißwerden ab, und verhindert einen Überantrieb der elektrischen Pumpe, wodurch es ermöglicht wird, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Nach dem fünften Aspekt wird unter der Bedingung, dass von einem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für eine oder mehrere Komponenten ein Maximalantrieb der elektrischen Pumpe angefordert wird, eine Durchflussmenge des Kühlmittels auf eine Höchstdurchflussmenge festgelegt, wodurch der Untersatz des Satzes von Komponenten, der die höchsten Innentemperaturen erfährt, rasch gekühlt werden kann. Dies ermöglicht es, dass ein Anstieg der Innentemperaturen der übrigen Komponenten, der andernfalls durch das Heißwerden des Kühlmittels an dem Untersatz des Satzes von Komponenten verursacht werden könnte, unterdrückt wird.
Nach dem sechsten Aspekt wird unter der Bedingung, dass eine wiederaufladbare Zelle aufgeladen wird, eine Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit von einer durch den Kühlmitteltemperatursensor detektierten Temperatur und einem durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems angeforderten Betriebszustand gesteuert, wodurch die elektrische Pumpe mit einer Kühlleistung angetrieben wird, die für den Satz von Komponenten in dem elektrischen Antriebssystem nötig ist, was es ermöglicht, dass die Kühlleistung für das elektrische Antriebssystem sichergestellt wird und der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Nach dem siebten Aspekt wird eine Durchflussmenge des Kühlmittels auf eine Höchstfließmenge aus einem Satz von Fließmengen des Kühlmittels, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten berechnet wurden, festgelegt, wodurch eine Durchflussmenge des Kühlmittels, die für das elektrische Antriebssystem erforderlich ist, genau festgelegt wird, was es ermöglicht, dass die Kühlleistung für das elektrische Antriebssystem sichergestellt wird und der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Ferner wird nach dem siebten Aspekt eine Durchflussmenge des Kühlmittels auf eine Höchstfließmenge aus einem Satz von Fließmengen, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten berechnet wurden, festgelegt, wodurch die Festlegung der Durchflussmenge des Kühlmittels ohne Detektion der Temperatur des Kühlmittels ermöglicht wird.
Nach dem achten Aspekt wird durch den Satz von Steuereinheiten des Antriebssystems eine Höchstfließmenge des Kühlmittels berechnet, damit die Innentemperaturen in den Komponenten geringer als ein vorbestimmter Wert werden, was es ermöglicht, dass eine für die Komponenten erforderliche Kühlleistung sichergestellt wird.
Nach dem neunten Aspekt wird eine Durchflussmenge des Kühlmittels unter der Bedingung, dass das Kühlgebläse beim Parken oder bei der Fahrt mit einer äußerst geringen Geschwindigkeit ohne starken Anstieg der Innentemperaturen eines internen Antriebssystems nicht angetrieben wird, auf null festgelegt, und zwar in einem Zustand, in dem die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten berechnet wurden, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Dies ermöglicht es, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Ferner wird nach dem neunten Aspekt sogar in dem Zustand, in dem die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen des Kühlmittels, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten berechnet wurden, gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels unter der Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist, gemäß der größten Fließmenge festgelegt, wodurch ein Anstieg der Temperaturen des Kühlmittels bei einer Fahrt mit hohen Geschwindigkeiten, bei der das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher stark erhöht ist, unterdrückt werden kann. Dadurch arbeitet der Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems so, dass er eingeschränkte Fließmengen des Kühlmittels berechnet. Als Ergebnis ermöglicht der neunte Aspekt, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Ferner wird nach dem neunten Aspekt sogar in dem Zustand, in dem die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten berechnet wurden, gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels unter der Bedingung, dass ein Antriebszustand für das Kühlgebläse besteht, gemäß der größten Fließmenge festgelegt, wodurch ein Anstieg der Temperaturen des Kühlmittels bei einem Betrieb des Kühlgebläses, bei dem das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher stark erhöht ist, unterdrückt werden kann. Dadurch arbeitet der Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems so, dass er eingeschränkte Fließmengen des Kühlmittels berechnet. Als Ergebnis ermöglicht der neunte Aspekt, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe eingeschränkt wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das wesentliche Abschnitte eines Fahrzeugs zeigt, welches ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung umfasst.
2 ist ein Diagramm einer Steuerkennlinie, die dem System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe von 1 zugeordnet ist.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steueraktionen des Systems zur Steuerung einer elektrischen Pumpe von 1 zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das wesentliche Abschnitte eines Fahrzeugs zeigt, welches ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung umfasst.
5 ist ein Diagramm einer Steuerkennlinie, die dem System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe von 4 zugeordnet ist.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steueraktionen des Systems zur Steuerung einer elektrischen Pumpe von 4 zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden verschiedene Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Blockdiagramm, das Konfigurationen an wesentlichen Abschnitten eines Fahrzeugs 1 in der Form eines Elektrofahrzeugs zeigt, in das ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung eingebaut ist. Das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der ersten Ausfiihrungsform umfasst ein elektrisches Antriebssystem 2 und eine ECU (elektrische Steuereinheit) 3.
Das elektrische Antriebssystem 2 setzt sich zusammen aus einem Satz von Systemkomponenten, die umfassen: einen Antriebsmotor 10 als Fahrmotor, der eine Antriebsquelle des Fahrzeugs 1 bildet; eine Antriebsschaltung 11 zum Antrieb des Antriebsmotors 10; eine wiederaufladbare Zelle 12 als Satz von sekundären Zellen; und eine Aufladeschaltung 13 zum Aufladen der wiederaufladbaren Zelle 12.
Der Antriebsmotor 10 ist zur wechselseitigen Umwandlung zwischen elektrischer Energie und mechanischer Energie geeignet. Der Antriebsmotor 10 umfasst zum Beispiel eine Kombination aus einem Stator zur Erzeugung eines sich drehenden Magnetfelds und einem Rotor zur elektromagnetischen Wechselwirkung mit dem sich drehenden Magnetfeld, um ein Drehmoment zu erzeugen, das eine Motorwelle dreht. Der Stator setzt sich zusammen aus einem Statorkern, der durch Bleche ausgeführt ist, und einem Satz von dreiphasigen Wicklungen, die darauf gewickelt sind, oder Leitern, die darin eingebettet sind. Der Rotor ist innerhalb des Stators angeordnet, weist einen Satz von Dauermagneten auf, die darin eingebaut sind, oder von Leitern, die darin eingebettet sind.
Nun werden Funktionen des Antriebsmotors 10 beschrieben, wobei eine Kombination aus einem Stator, der einen Satz von darauf gewickelten dreiphasigen Wicklungen aufweist, und einem Rotor, in dem ein Satz von Dauermagneten eingebaut ist, als Beispiel herangezogen wird. Wenn eine dreiphasige WS(Wechselstrom)-Leistung in den Satz der dreiphasigen Wicklungen des Stators eingebracht wird, wird in dem Antriebsmotor 10 ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt. Dann werden die Dauermagnete in dem Rotor durch das sich drehende Magnetfeld angezogen, wodurch der Rotor zur Drehung gezwungen wird und eine Motorwelle dazu gebracht wird, sich damit zu drehen, und ein Drehmoment ausgegeben wird. Der Antriebsmotor 10 ist somit zur Funktion als Elektromotor eingerichtet.
Wenn die Motorwelle durch externe Kräfte zur Drehung gebracht wird, wird der Satz von Dauermagneten in dem Rotor gedreht, wodurch ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt wird. Dann werden durch das sich drehende Magnetfeld in dem Satz von dreiphasigen Wicklungen des Stators elektrische Ströme induziert und geleitet, wodurch an den externen Klemmen des Satzes von dreiphasigen Wicklungen Spannungen erzeugt werden. Der Antriebsmotor 10 ist dadurch auch zur Funktion als Generator eingerichtet.
Die Antriebsschaltung 11 umfasst einen Inverter und einen Verstärker. Die Antriebsschaltung 11 arbeitet unter der Steuerung durch die ECU, um elektrische Energie zwischen dem Antriebsmotor 10 und der wiederaufladbaren Zelle 12 auszutauschen, um das Laden und Entladen der wiederaufladbaren Zelle 12 vorzunehmen.
Die Aufladeschaltung 13 ist mit einem Ladeanschluss 14 verbunden, um elektrische Energie, die durch den Ladeanschluss 14 eingebracht wird, in die wiederaufladbare Zelle 12 zu laden. Die Aufladeschaltung 13 weist einen Wandler auf, um Wechselstromleistung, die durch den Ladeanschluss 14 eingebracht wird, in GS(Gleichstrom)-Leistung umzuwandeln.
Nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe eine Umlaufleitung 15 als kühlmittelführende Leitung, die durch die Systemkomponenten in dem elektrischen Antriebssystem 2 geführt ist. An der Umlaufleitung 15 sind installiert: eine elektrische Pumpe 16, um ein Kühlmittel, wie etwa Kühlwasser, unter Druck entlang der Umlaufleitung 15 umzuwälzen; ein Wärmeaustauscher 17, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Umgebungs- oder der Außenluft vorzunehmen; und ein Kühlmitteltemperatursensor 18, um eine Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 zwischen dem Wärmeaustauscher 17 und dem Antriebsmotor 10 in dem elektrischen Antriebssystem 2 als repräsentative Kühltemperatur des Kühlmittels zu detektieren.
Die elektrische Pumpe 16 ist als Pumpe (z.B. Peripheralpumpe) ausgeführt, die unter der Steuerung durch die ECU 3 dazu betriebsfähig ist, Kühlmittel in der Umlaufleitung 15 mit einem veränderlichen Druck zu versehen, um es zu der Umlaufleitung 15 zu liefern.
Die elektrische Pumpe 16 verfügt über ein Laufrad, das drehbar ist, um das Kühlmittel zu einem Vorwärtsfluss anzutreiben, und einen eingebauten Motor, der das Laufrad zur Drehung antreibt. Der eingebaute Motor der elektrischen Pumpe 16 ist durch die ECU 3 derart geregelt, dass eine Durchflussmenge des in der Umlaufleitung 15 fließenden Kühlmittels zwischen einer vorbestimmten Mindestdurchflussmenge und einer vorbestimmten Höchstdurchflussmenge veränderlich gestaltet wird.
Der Wärmeaustauscher 17 nimmt einen Wärmeaustausch zwischen Kühlmittelströmen und Luftströmen von außerhalb des Fahrzeugs 1 vor, um das Kühlmittel zu kühlen. Der Wärmeaustauscher 17 ist mit einem Kühlgebläse 19 versehen, um das Kühlen des Kühlmittels zu fördern. Das Kühlgebläse 19 wird unter Steuerung durch die ECU 3 betrieben.
Nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst jede Systemkomponente des elektrischen Antriebssystems 2 eine Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems, um jeweils einen Betriebsmodus (insbesondere einen Satz von Steuergrößen, der Ein/Aus-Operationen umfasst und hier manchmal einfach als Betrieb oder Antrieb bezeichnet wird) dieser Komponente zu steuern. Jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems weist jeweils einen Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d auf, um eine Innentemperatur T einer damit verbundenen Systemkomponente zu detektieren.
Jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems ist jeweils dazu eingerichtet, auf Basis einer jeweiligen Innentemperatur T einer zugehörigen Systemkomponente 10, 11, 12 oder 13, die durch den Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d jener Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems detektiert wird, tätig zu werden, um von der ECU 3 anzufordern, die elektrische Pumpe 16 in einen Betriebszustand aus einem „Anhalten oder Unterbrechen des Antriebs (hier einfach als Stopp bezeichnet)“, einem „Normal- oder Zwischenbetrieb (hier einfach als Antrieb bezeichnet)“ und einem „Maximalantrieb“ zu bringen.
Genauer ist jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems jeweils dazu eingerichtet, von der ECU 3 anzufordern, dass die elektrische Pumpe 16 in den Betriebszustand „Stopp“ gebracht wird, wenn die durch einen zugehörigen Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d detektierte Innentemperatur T geringer als ein vorgegebener erster Temperaturschwellenwert T1 an dieser Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20c des elektrischen Antriebssystems ist.
Ferner ist jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems jeweils dazu eingerichtet, von der ECU 3 anzufordern, dass die elektrische Pumpe 16 in den Betriebszustand „Antrieb“ gebracht wird, wenn die durch einen zugehörigen Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d detektierte Innentemperatur T gleich oder höher als der erste Temperaturschwellenwert T1 und niedriger als ein vorgegebener zweiter Temperaturschwellenwert T2, der höher als der erste Temperaturschwellenwert T1, an der jeweiligen Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20c des elektrischen Antriebssystems ist.
Ferner ist jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems jeweils dazu eingerichtet, von der ECU 3 anzufordern, dass die elektrische Pumpe 16 in den Antriebszustand „Maximalantrieb“ gebracht wird, wenn die durch einen zugehörigen Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d detektierte Innentemperatur T gleich oder höher als der zweite Temperaturschwellenwert T2 ist.
Jeder Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems können ein oder mehr ausgewählte Paare von voreingestellten ersten und zweiten Temperaturschwellenwerten T1 und T2 zugeordnet sein. Jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems kann in Kombination ein Paar aus einem ersten und einem zweiten Temperaturschwellenwert T1 und T2 aufweisen, die anwendbar sind, wenn Betriebszustände der elektrischen Pumpe 18 in der Reihenfolge „Stopp“, „Antrieb“, und „Maximalantrieb“ angefordert werden, und ein Paar aus einem ersten und einem zweiten Temperaturschwellenwert T1 und T2 aufweisen, das anwendbar ist, wenn Betriebszustände der elektrischen Pumpe 18 in der Reihenfolge „Maximalantrieb“, „Antrieb“, und „Stopp“ angefordert werden, wobei ihre Werte unterschiedlich gestaltet sind, um in der zeitlichen Abfolge der angeforderten Aktionen eine Hysterese bereitzustellen.
Die ECU 3 ist durch eine Computereinheit ausgeführt, die eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), ein RAM (Direktzugriffsspeicher), ein ROM (Nurlesespeicher), einen Flash-Speicher, einen Eingangsport und einen Ausgangsport umfasst. Bei der ECU 3 sind in dem ROM unter anderem verschiedene Steuerkonstanten, verschiedene Kennlinien und ein Satz von Programmen gespeichert, die erforderlich sind, damit die oben genannte Computereinheit als die ECU 3 arbeitet.
In der Computereinheit hat die CPU Programme, die von dem ROM in das RAM gelesen werden und führt die eingelesenen Programme unter Verwendung eines Teils des RAM als Arbeitsbereiche aus, um in der Funktion einer ECU 3 zu arbeiten.
Nach den vorliegenden Ausführungsformen wird ein Satz von Eingangssignalen von dem Kühlmitteltemperatursensor 18, den Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems, und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30, der zur Detektion einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, dem Eingangsport der ECU 3 zugeführt. An den Ausgangsport der ECU 3 wird ein Satz von Ausgangssignalen der elektrischen Pumpe 16, dem Kühlgebläse 19 und den Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems zugeführt.
Die ECU 3 ist unter der Bedingung, dass das Fahrzeug 1 in einen fahrfähigen Zustand gebracht ist oder dass die aufladbare Zelle 12 aufgeladen wird, dazu eingerichtet, die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in der Umlaufleitung 15 fließt, in Abhängigkeit von einer Kombination aus einer durch den Kühlmitteltemperatursensor 18 detektierten Temperatur und einem Satz von Antriebszuständen der elektrischen Pumpe 16, die durch die Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems angefordert werden, zu steuern.
Die ECU 3 bildet eine Steuereinheit 100 für die elektrische Pumpe, um die elektrische Pumpe 16 zu steuern, um dadurch die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in der Umlaufleitung 15 umgewälzt werden soll, zu steuern. Ferner bildet die ECU 3 eine Ladebestimmungseinheit 101, um von der Steuereinheit 20d des elektrischen Antriebssystems eine dahingehende Information zu erhalten, ob oder ob nicht die Aufladeschaltung 13 in Betrieb steht, um dadurch zu bestimmen, ob die wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird oder nicht.
Die ECU 3 ist dazu eingerichtet, unter der Bedingung (nachstehend manchmal als „erste Bedingung“ bezeichnet), dass von einer oder mehreren der Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems der Betriebszustand des „Maximalantriebs“ angefordert wird, so zu arbeiten, das die elektrische Pumpe 16 mit einer relativen Einschaltdauer von 100 Prozent angetrieben wird, damit die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in der Umlaufleitung 15 fließt, auf eine Höchstmenge gebracht wird.
Sofern die erste Bedingung nicht besteht (das heißt, wenn von dem Satz der Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d nicht der Antriebszustand des „Maximalantriebs“ angefordert wird), kann die ECU 3 unter der Bedingung (nachstehend manchmal als „zweite Bedingung“ bezeichnet), dass von einer oder mehreren der Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems (das heißt, von einem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems) der Betriebszustand des „Antriebs“ angefordert wird, dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert THs ist, der einen Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, oder dass eine Antriebsbedingung für das Kühlgebläse besteht, so arbeiten, dass die Durchflussmenge des Kühlmittels 19, das in der Umlaufleitung 15 fließt, in Abhängigkeit von einer durch den Kühlmitteltemperatursensor 18 detektierten Temperatur gesteuert wird.
Das heißt, wenn die erste Bedingung nicht besteht, aber die zweite Bedingung besteht, ist die ECU 3 dazu eingerichtet, so zu arbeiten, dass die elektrische Pumpe 16 mit einer relativen Einschaltdauer angetrieben wird, die von einer durch den Kühlmitteltemperatursensor 18 detektierten Temperatur abhängt.
In dem ROM der ECU 3 ist ein Satz von Schwellenwerten gespeichert, der den vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitswert Ths in Kombination mit einem Satz von Berechnungsausdrücken oder Kennlinien umfasst, welche Beziehungen zwischen Temperaturen des Kühlmittels und relativen Einschaltdauern beim Antrieb der elektrischen Pumpe 16 repräsentieren. Die ECU 3 ist auf Basis des Satzes von Berechnungsausdrücken oder von Kennlinien, die in dem ROM gespeichert sind, dazu betriebsfähig, die elektrische Pumpe 16 in Abhängigkeit von der durch den Kühlmitteltemperatursensor 18 detektierten Temperatur mit einer veränderlichen relativen Einschaltdauer anzutreiben.
2 ist ein Beispiel für eine Kennlinie, die in dem ROM der ECU 3 gespeichert ist und relative Einschaltdauern zeigt, die so festgelegt sind, dass sie mit dem Anstieg der Temperatur des Kühlmittels ansteigen. Diese Kennlinie umfasst einen Bereich von Temperaturen des Kühlmittels, der gleich oder niedriger als ein dafür als Schwellenwert festgelegter Wert THt ist, bei dem die relative Einschaltdauer der elektrischen Pumpe 16 auf eine minimale relative Einschaltdauer Dmin festgelegt ist, welche ein Fortsetzen des Umlaufs des Kühlmittels entlang der Umlaufleitung 15 gestattet.
Unter der Bedingung, dass weder die erste Bedingung noch die zweite Bedingung besteht (das heißt, wenn von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems weder der Betriebszustand „Maximalantrieb“ noch der Betriebszustand „Antrieb“ angefordert wird), ist die ECU 3 dazu eingerichtet, so zu arbeiten, dass die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 auf „0 (Null)“ festgelegt wird, das heißt, dass die elektrische Pumpe 16 angehalten wird.
Unter Bezugnahme auf 3 erfolgt nun eine Beschreibung der Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe des Systems zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach der ersten Ausführungsform. Es wird angemerkt, dass die zu beschreibenden Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe wiederholt werden, während die ECU 3 in Betrieb steht.
Zuerst bestimmt die ECU 3 in Schritt S1, ob sich das Fahrzeug 1 in einem fahrfähigen Zustand befindet. Wenn in Schritt S1 nicht bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug 1 in einem fahrfähigen Zustand befindet, geht die ECU 3 zu Schritt S2 über, in dem bestimmt wird, ob die wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird oder nicht.
Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug 1 in einem fahrfähigen Zustand befindet, oder wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass die wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird, geht die ECU 3 zu Schritt S3 über, in dem sie bestimmt, ob von wenigstens einer der Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems (insbesondere von einer oder mehreren der Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d, das heißt, von dem Satz der Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems oder einem bestimmten Untersatz davon) der Betriebszustand des „Maximalantriebs“ angefordert wird oder nicht.
Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, dass von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems der Antriebszustand „Maximalantrieb“ angefordert wird, geht die ECU 3 zu Schritt S4 über, in dem sie so arbeitet, dass die elektrische Pumpe 16 mit einer relativen Einschaltdauer von 100 Prozent angetrieben wird, bevor sie zu dem Ende der Abfolge der Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe übergeht.
Sofern in Schritt S3 nicht bestimmt wird, dass von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems der Betriebszustand „Maximalantrieb“ angefordert wird, geht die ECU 3 andererseits zu Schritt S5 über, in dem sie bestimmt, ob von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems der Betriebszustand „Antrieb“ angefordert wird oder nicht.
Sofern in Schritt S5 nicht bestimmt wird, dass von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems der Betriebszustand „Antrieb“ angefordert wird, geht die ECU 3 zu Schritt S6 über, in dem sie bestimmt, ob die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmte Wert THs ist oder nicht.
Sofern in Schritt S6 nicht bestimmt wird, dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmte Wert THs ist, geht die ECU 3 zu Schritt S7 über, in dem sie bestimmt, ob die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht oder nicht.
Sofern in Schritt S7 nicht bestimmt wird, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, oder sofern in Schritt S2 nicht bestimmt wird, dass die wiederaufladbare Zelle 12 wiederaufgeladen wird, geht die ECU 3 zu Schritt S8 über, in dem sie so arbeitet, dass die elektrische Pumpe 16 angehalten wird, bevor sie zu dem Ende der Abfolge der Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe übergeht.
Wenn in Schritt S5 bestimmt wird, dass von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems der Betriebszustand „Antrieb“ angefordert wird, oder wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmte Wert THs ist, oder wenn in Schritt S7 bestimmt wird, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, geht die ECU 3 zu Schritt S9 über, in dem sie so arbeitet, dass die elektrische Pumpe 16 mit einer relativen Einschaltdauer angetrieben wird, die von einer durch den Kühlmitteltemperatursensor 18 detektierten Temperatur abhängt, bevor sie zu dem Ende der Abfolge der Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe übergeht.
Wie aus dem Obigen ersichtlich wird, wird bei den vorliegenden Ausführungsformen eine Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 in Abhängigkeit von einer Kombination aus einer Temperatur des Kühlmittels, die durch einen Kühlmitteltemperatursensor 18 detektiert wird, und einem Betriebszustand, der durch einen Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems angefordert wird, gesteuert, wobei die elektrische Pumpe 16 mit einer Kühlleistung angetrieben wird, die durch einen Satz von Komponenten eines elektrischen Antriebssystems 2 angefordert wird, was eine sichergestellte Kühlleistung des elektrischen Antriebssystems 2 und einen eingeschränkten Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 ermöglicht.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformn ein Betriebszustand der elektrischen Pumpe 16 von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems in Abhängigkeit von einem Satz von Innentemperaturen in dem Satz von Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 angefordert, was es ermöglicht, dass die an dem Satz von Komponenten benötigte Kühlleistung sichergestellt wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen unter der Bedingung, dass von einem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems 2 für eine oder mehrere Komponenten ein Betriebszustand der elektrischen Pumpe 16 angefordert wird, eine Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühlmittels festgelegt, was es ermöglicht, dass die von der einen oder den mehreren Komponenten, welche dem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems, der den Betriebszustand der elektrischen Pumpe 16 angefordert, angehören, benötigte Kühlleistung sichergestellt wird und auch der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen in einer Situation, in der die erste Bedingung nicht besteht (d.h. kein „Maximalantrieb“ angefordert wird), in der auch kein „Antrieb“ angefordert wird, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als der vorbestimmte Wert THs ist und in der durch das Nichtbestehen der Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 auch die zweite Bedingung nicht besteht, die Durchflussmenge des Kühlmittels auf „0 (Null)“ (d.h., Anhalten der elektrischen Pumpe 16) gesetzt, was einen eingeschränkten Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 ermöglicht. Zudem befindet sich das Fahrzeug 1 in dieser Situation in einem Fahrtzustand mit einer äußerst geringen Geschwindigkeit oder in einem angehaltenen Zustand und ist auch das Kühlgebläse 19 abgeschaltet, so dass vermieden werden kann, dass die Fortdauer eines ruhigen, komfortablen Zustands durch Betriebsgeräusche der elektrischen Pumpe 16 unterbrochen wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen auch dann, wenn von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems kein Betrieb der elektrischen Pumpe 16 angefordert wird, unter der Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmte Wert THs ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 festgelegt, wodurch ein Anstieg der Temperatur des Kühlmittels bei einer Fahrt mit einer hohen Geschwindigkeit, bei der das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher 17 stark erhöht ist, unterdrückt werden kann. Dadurch wird die Häufigkeit des Anforderns eines Betriebs der elektrischen Pumpe 16 durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems verringert. Entsprechend ermöglicht die Ausführungsform, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt werden kann.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen auch dann, wenn von dem Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems kein Betrieb der elektrischen Pumpe 16 angefordert wird, unter der Bedingung, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 festgelegt, wodurch ein Anstieg der Temperatur des Kühlmittels bei einem Betrieb des Kühlgebläses 19, bei dem das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher 17 stark erhöht ist, unterdrückt werden kann. Dadurch wird die Häufigkeit des Anforderns eines Betriebs der elektrischen Pumpe durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems verringert. Entsprechend ermöglicht die Ausführungsform, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt werden kann.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen unter der Bedingung, dass die detektierte Temperatur des Kühlmittels gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert THt ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels auf eine Mindestdurchflussmenge festgelegt, wodurch das Kühlmittel in der Umlaufleitung 15 eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist. Dies hält das Kühlmittel von einem lokalen Heißwerden ab, und verhindert einen Überbetrieb der elektrischen Pumpe 16, wodurch es ermöglicht wird, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen unter der Bedingung, dass durch einen Untersatz des Satzes von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für eine oder mehrere Komponenten ein Maximalantrieb der elektrischen Pumpe 16 angefordert wird, die Durchflussmenge des Kühlmittels auf eine Höchstdurchflussmenge festgelegt, wodurch ein Untersatz des Satzes von Komponenten, der die höchsten Innentemperaturen erfährt, rasch gekühlt werden kann. Dies ermöglicht es, dass ein Anstieg der Innentemperaturen der übrigen Komponenten, der andernfalls durch das Heißwerden des Kühlmittels an dem Untersatz des Satzes von Komponenten verursacht werden könnte, unterdrückt wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen unter der Bedingung, dass eine wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird, eine Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit von einer durch den Kühlmitteltemperatursensor 18 detektierte Temperatur und einem durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems angeforderten Betriebszustand gesteuert, wodurch die elektrische Pumpe 16 mit einer Kühlleistung angetrieben wird, die für den Satz von Komponenten in dem elektrischen Antriebssystem 2 nötig ist, was es ermöglicht, dass die Leistung der Kühlung des elektrischen Antriebssystems 2 sichergestellt wird und der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird.
(Zweite Ausführungsform)
4 ist ein Blockdiagramm, das Konfigurationen an wesentlichen Abschnitten eines Fahrzeugs 1 in der Form eines Elektrofahrzeugs zeigt, in das ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung eingebaut ist. Das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich darin von dem System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der ersten Ausführungsform, dass ersteres keine Temperatur des Kühlmittels detektiert, das in einer durch Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems geführten Umlaufleitung 15 fließt, und dass es eine ECU 3 aufweist, die für Operationen zur Steuerung einer elektrischen Pumpe 16 programmiert ist, ohne sich auf eine Kühlmitteltemperatur zu verlassen. Es wird angemerkt, dass in 4, die das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der zweiten Ausführungsform zeigt, gleiche Elemente wie bei dem System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wobei auf eine redundanten Beschreibung verzichtet wird.
Das System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der ersten Ausführungsform umfasst einen Kühlmittelsensor 18, auf den bei dem System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der zweiten Ausführungsform verzichtet wird. Ferner ist bei dem System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach der zweiten Ausführungsform jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems dazu eingerichtet, einen Betriebsmodus einer zugehörigen Systemkomponente (d.h. eines Antriebsmotors 10, einer Antriebsschaltung 11, einer wiederaufladbaren Zelle 12 oder einer Aufladeschaltung 13) in einem elektrischen Antriebssystem 2 zu steuern und eine jeweils für diese Komponente erforderliche Fließmenge des Kühlmittels zu berechnen.
Genauer ist jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems unter der Bedingung, dass ein zugehöriger Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d eine Innentemperatur Tn einer zugehörigen Systemkomponente 10, 11, 12 oder 13 innerhalb eines Temperaturbereichs, der gleich oder höher als ein vorbestimmter Schwellenwert THn ist, detektiert hat, dazu eingerichtet, eine Fließmenge des Kühlmittels in Form einer relativen Einschaltdauer des Betriebs der elektrischen Pumpe 16 zu berechnen, die erforderlich ist, damit dieser Innentemperatursensor 21a, 21b, 21c oder 21d jeweils eine Innentemperatur innerhalb eines Temperaturbereichs, der niedriger als der bestimmte Wert THn ist, detektiert.
Jede Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems ist mit einem zugeordneten Speicher versehen. In diesem Speicher ist ein Satz von Schwellenwerten gespeichert, der den vorbestimmten Temperaturwert THn in Kombination mit einem Satz von Berechnungsausdrücken oder Kennlinien umfasst, die Beziehungen zwischen Innentemperaturen einer zugehörigen Systemkomponente 10, 11, 12 oder 13 und relativen Einschaldauern beim Betrieb der elektrischen Pumpe 16 repräsentieren.
5 ist ein Beispiel für eine Kennlinie, die in einem Speicher, welcher einer Steuereinheit 20a, 20b, 20c oder 20d des elektrischen Antriebssystems zugeordnet ist, gespeichert ist und relative Einschaltdauer zeigt, die so festgelegt sind, dass sie mit einer zunehmenden Innentemperatur einer zugehörigen Systemkomponente 10, 11, 12 oder 13 ansteigen.
Die Kennlinie in 5 zeigt die Innentemperaturen der Systembestandteile 10, 11, 12 oder 13 einschließlich eines Temperaturbereichs, der gleich oder niedriger als ein Wert Thi ist, welcher als Schwellenwert für diese Temperaturen vorbestimmt ist, an dem die relative Einschaltdauer der elektrischen Pumpe 16 auf eine minimale relative Einschaltdauer Dmin festgelegt ist, die ein Fortsetzen des Umlaufs des Kühlmittels entlang der Umlaufleitung 15 gestattet.
Die ECU 3 ist unter der Bedingung, dass das Fahrzeug 1 in einen fahrfähigen Zustand gebracht ist oder dass die aufladbare Zelle 12 aufgeladen wird, dazu eingerichtet, die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in der Umlaufleitung 15 fließt, so zu steuern, dass sie auf eine maximale Fließmenge in einem Satz von Fließmengen, welche durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden, festgelegt wird. Genauer betreibt die ECU 3 die elektrische Pumpe 16 mit einer höchsten relativen Einschaltdauer in einem Satz von relativen Einschaltdauern, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden.
Wenn zum Beispiel für den Satz von relativen Einschaltdauern ein Satz aus einer relativen Einschaltdauer von 60 Prozent, die durch die Steuereinheit 20a des elektrischen Antriebssystems berechnet wurde, einer relativen Einschaltdauer von 70 Prozent, die durch die Steuereinheit 20b des elektrischen Antriebssystems berechnet wurde, einer relativen Einschaltdauer von 40 Prozent, die durch die Steuereinheit 20c des elektrischen Antriebssystems berechnet wurde, und einer relativen Einschaltdauer von 10 Prozent, die durch die Steuereinheit 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurde, gegeben ist, betreibt die ECU 3 die elektrische Pumpe 16 mit der relativen Einschaltdauer von 70 Prozent, die in dem Satz von relativen Einschaltdauern die höchste ist.
Die ECU 3 ist in einer Situation, die damit verbunden ist, dass die maximale Fließmenge eines Satzes von Fließmengen, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden, innerhalb eines Bereichs von Durchflussmengen liegt, der gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist (d.h., in einer Situation, die damit verbunden ist, dass eine maximale relative Einschaltdauer eines Satzes von relativen Einschaltdauern beim Betrieb der elektrischen Pumpe 16, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden, innerhalb eines Bereichs von relativen Einschaltdauern liegt, der gleich oder kleiner als ein Wert THr ist, der dafür als Schwellenwert vorbestimmt ist), zu einem derartigen Betrieb eingerichtet, dass die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in der Umlaufleitung 15 fließt, auf „0 (Null)“ festgelegt wird, wodurch die elektrische Pumpe 16 unter den Bedingungen, dass eine durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 innerhalb eines Bereichs liegt, der niedriger als ein Wert THs ist, der dafür als Schwellenwert vorbestimmt ist, und dass keine Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, angehalten wird.
Unter Bezugnahme auf 6 erfolgt nun eine Beschreibung der Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe des Systems zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach der zweiten Ausführungsform. Es wird angemerkt, dass die zu beschreibenden Aktionen zur Steuerung der elektrischen Pumpe wiederholt werden, während die ECU 3 in Betrieb steht.
Zuerst bestimmt die ECU 3 in Schritt S11, ob sich das Fahrzeug 1 in einem fahrfähigen Zustand befindet. Wenn in Schritt S11 nicht bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug 1 in einem fahrfähigen Zustand befindet, geht die ECU 3 zu Schritt S12 über, in dem bestimmt wird, ob die wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird oder nicht.
Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug 1 in einem fahrfähigen Zustand befindet, oder wenn in Schritt S12 bestimmt wird, dass die wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird, geht die ECU 3 zu Schritt S13 über, in dem sie eine maximale relative Einschaltdauer in einem Satz von relativen Einschaltdauern, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden, wählt.
Dann geht die ECU 3 zu Schritt S14 über, in dem sie bestimmt, ob die in Schritt S13 gewählte relative Einschaltdauer gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert THr ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die gewählte relative Einschaltdauer gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert THr ist, geht die ECU 3 zu Schritt S15 über, in dem sie bestimmt, ob eine durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 gleich oder höher als der vorbestimmte Wert THs ist oder nicht
Sofern nicht bestimmt wird, dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmter Wert THs ist, geht die ECU 3 zu Schritt S16 über, in dem sie bestimmt, ob eine Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht oder nicht.
Sofern in Schritt S16 nicht bestimmt wird, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, oder sofern in Schritt S12 nicht bestimmt wird, dass die wiederaufladbare Zelle 12 aufgeladen wird, geht die ECU 3 zu Schritt S17 über, in dem sie die elektrische Pumpe 16 anhält, bevor sie zu dem Ende der Abfolge der Aktionen zur Steuerung einer elektrischen Pumpe übergeht.
In jedem verbleibenden Entscheidungsfall, das heißt, sofern in Schritt S14 nicht bestimmt wird, dass die in Schritt S13 gewählte relative Einschaltdauer gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert THr ist, oder wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorbestimmte Wert THs ist, oder wenn in Schritt S16 bestimmt wird, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, geht die ECU 3 zu Schritt S18 über, in dem sie die elektrische Pumpe 16 mit der in Schritt S13 gewählten relativen Einschaltdauer betreibt, bevor sie zu dem Ende der Abfolge der Aktionen zur Steuerung einer elektrischen Pumpe übergeht.
Wie aus dem Obigen ersichtlich wird, wird nach den vorliegenden Ausführungsformen eine Durchflussmenge des Kühlmittels in einer Umlaufleitung 15 so gesteuert, dass sie auf eine maximale Fließmenge in einem Satz von Fließmengen des Kühlmittels, welche durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 berechnet wurden, festgelegt wird, wodurch die durch die Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 benötigte Fließmenge des Kühlmittels genau festgelegt werden kann, was es ermöglicht, dass die Leistung der Kühlung des elektrischen Antriebssystems 2 sichergestellt wird und der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 so festgelegt, dass sie auf eine maximale Fließmenge in einem Satz von Fließmengen des Kühlmittels, welche durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 berechnet wurden, festgelegt wird, was es ermöglicht, dass die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 ohne Detektion einer Temperatur des Kühlmittels festgelegt wird.
Ferner ist nach den vorliegenden Ausführungsformen ein Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 bereitgestellt und dazu eingerichtet, einen Satz von Fließmengen des Kühlmittels in einer Umlaufleitung 15 einschließlich einer maximalen Fließmenge zu berechnen, wodurch die Innentemperaturen dieser Komponenten innerhalb eines Temperaturbereichs gehalten werden können, der niedriger als ein vorbestimmter Wert THn ist, was es ermöglicht, dass die erforderliche Leistung der Kühlung für die Komponenten sichergestellt werden kann.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen in einer Situation, die damit verbunden ist, dass die maximale Fließmenge eines Satzes von Fließmengen des Kühlmittels in einer Umlaufleitung 15, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für Komponenten eines elektrischen Antriebssystems 2 in einem Fahrzeug 1 berechnet wurden, innerhalb eines Bereichs von Durchflussmengen des Kühlmittels liegt, der gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels unter der Bedingung, dass das Kühlgebläse 19 nicht in Betrieb steht, während das Fahrzeug 1 mit einer äußerst geringen Geschwindigkeit fährt oder angehalten ist und wobei die Innentemperaturen der Komponenten des elektrischen Systems 2 nicht so sehr erhöht sind, auf "0 (Null) festgelegt (d.h., die elektrische Pumpe 16 angehalten), was es ermöglicht, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird. Überdies kann die elektrische Pumpe 16 angehalten werden, so dass leise Bedingungen andauern.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen selbst in einer Situation, die damit verbunden ist, dass die maximale Fließmenge eines Satzes von Fließmengen des Kühlmittels in einer Umlaufleitung 15, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 berechnet wurden, innerhalb eines Bereichs von Durchflussmengen des Kühlmittels liegt, der gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels in einer Umlaufleitung 15 unter der Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert THs ist, auf die maximale Fließmenge festgelegt. Entsprechend kann ein Anstieg der Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 bei einer Fahrt des Fahrzeugs 1 mit einer hohen Geschwindigkeit, bei der das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher 17, der an der Umlaufleitung 15 installiert ist, stark erhöht ist, unterdrückt werden, wodurch die Fließmengen des Kühlmittels, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden, eingeschränkt werden. Als Ergebnis ermöglichen die vorliegenden Ausführungsformen, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird.
Ferner wird nach den vorliegenden Ausführungsformen selbst in einer Situation, die damit verbunden ist, dass die maximale Fließmenge eines Satzes von Fließmengen des Kühlmittels in einer Umlaufleitung 15, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems für Komponenten des elektrischen Antriebssystems 2 berechnet wurden, innerhalb eines Bereichs von Durchflussmengen des Kühlmittels liegt, der gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 unter der Bedingung, dass eine Antriebsbedingung für das Kühlgebläse 19 besteht, auf diese maximale Fließmenge festgelegt. Entsprechend kann ein Anstieg der Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung 15 bei einem Betrieb des Kühlgebläses 19, bei dem das Ausmaß des Wärmeaustausches an dem Wärmeaustauscher 17, der an der Umlaufleitung 15 installiert ist, stark erhöht ist, unterdrückt werden, wodurch die Fließmengen des Kühlmittels, die durch den Satz von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden, eingeschränkt werden. Als Ergebnis ermöglichen die vorliegenden Ausführungsformen, dass der Stromverbrauch an der elektrischen Pumpe 16 eingeschränkt wird.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen dieser Erfindung richten sich auf ein Elektrofahrzeug als beispielhaftes Fahrzeug 1, in das ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach diesen Ausführungsformen eingebaut ist. Es wird jedoch angemerkt, dass Systeme zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach dieser Erfindung auch in Fahrzeuge wie Hybridfahrzeuge oder Plug-in-Hybridfahrzeuge, die wenigstens einen Antriebselektromotor als die Hauptantriebsmaschine darstellende Antriebsquelle umfassen, eingebaut werden können.
Ein System zur Steuerung einer elektrischen Pumpe nach dieser Erfindung kann auch in ein Fahrzeug eingebaut sein, das einen Verbrennungsmotor als die Hauptantriebsmaschine darstellende Antriebsquelle umfasst. In diesem Fall ist es günstig, eine Umlaufleitung für das Kühlmittel zum Kühlen des Verbrennungsmotors unabhängig von einer Umlaufleitung für das Kühlmittel, die durch Systemkomponenten eines elektrischen Antriebssystems in dem Fahrzeug geführt ist, bereitzustellen.
Ferner besteht nach den oben beschriebenen Ausführungsformen dann, wenn von einem Untersatz des Satzes von Steuereinheiten 20a, 20b, 20c und 20d stets ein „Maximalantrieb“ der elektrischen Pumpe 16 angefordert wird oder eine relative Einschaltdauer von 100 Prozent beim Betrieb der elektrischen Pumpe 16 berechnet wird, die Möglichkeit, dass bei dem zugehörigen Untersatz des Satzes von Systemkomponenten 10, 11, 12 und 13 eine Unregelmäßigkeit vorliegt. In dieser Situation kann die ECU 3 dazu eingerichtet sein, an einer Anzeige wie etwa einem Armaturenbrett des Fahrzeugs eine Information hinsichtlich der möglicherweise aufgetretenen Unregelmäßigkeit in dem zugehörigen Untersatz von Systemkomponenten bereitzustellen, um einen Insassen von der Unregelmäßigkeit in Kenntnis zu setzen.
Diese Erfindung kann bevorzugt auf Fahrzeuge angewendet werden, die eine elektrische Pumpe umfassen, um ein Kühlmittel zur Regulierung der Temperaturen in einem elektrischen Antriebssystem umzuwälzen.
Es wurden Ausführungsformen dieser Erfindung offenbart. Der Fachmann könnte die Inhalte dieser Offenbarung abändern, ohne von dem Umfang dieser Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: elektrisches Antriebssystem
3: ECU
10: Antriebsmotor
11: Antriebsschaltung
12: wiederaufladbare Zelle
13: Aufladeschaltung
14: Ladeanschluss
15: Umlaufleitung
16: elektrische Pumpe
17: Wärmeaustauscher
18: Kühlmitteltemperatursensor
19: Kühlgebläse
20a, 20b, 20c, 20d: Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems
21a, 21b, 21c, 21d: Innentemperatursensoren
30: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
100: Steuereinheit für die elektrische Pumpe
101: Ladebestimmungseinheit

Claims

System eingerichtet zur Steuerung einer elektrischen Pumpe für Fahrzeuge, umfassend ein elektrisches Antriebssystem, das sich zusammensetzt aus einem Satz von Komponenten, die einen Antriebsmotor, eine Antriebsschaltung eingerichtet zum Antrieb des Antriebsmotors und eine wiederaufladbare Zelle umfassen, die elektrische Pumpe eingerichtet zum Umwälzen eines Kühlmittels in einer durch die Komponenten geführten Umlaufleitung, einen Wärmeaustauscher, der an der Umlaufleitung bereitgestellt ist, um einen Wärmeaustausch des Kühlmittels in der Umlaufleitung vorzunehmen, und einen Antriebsquellensatz, der den Antriebsmotor umfasst, wobei das System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge umfasst: eine Steuereinheit für die elektrische Pumpe eingerichtet, um die elektrische Pumpe so zu steuern, dass eine Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung gesteuert wird; einen Kühlmitteltemperatursensor eingerichtet, um eine Temperatur des Kühlmittels in der Umlaufleitung zu detektieren; und einen Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems, die für die jeweiligen Komponenten bereitgestellt sind, um Antriebsmoden der Komponenten zu steuern, und von der Steuereinheit für die elektrische Pumpe wenigstens einen Betriebszustand der elektrischen Pumpe anfordern, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung in Abhängigkeit von der durch den Kühlmittelsensor detektierten Temperatur und dem wenigstens einen durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems angeforderten Betriebszustand steuert.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei der Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems einen Satz von Innentemperatursensoren eingerichtet zur Detektion der jeweiligen Innentemperaturen der Komponenten aufweist und so konfiguriert ist, dass er in Abhängigkeit von dem Satz von Innentemperaturen, die durch den Satz von Innentemperatursensoren detektiert werden, ein Anhalten, einen Antrieb oder einen Maximalantrieb als wenigstens einen Betriebszustand der elektrischen Pumpe anfordert.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeuge ferner umfassen: einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eingerichtet zur Detektion einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs; und ein Kühlgebläse, das für den Wärmeaustauscher bereitgestellt ist und angetrieben wird, wenn eine dafür vorab festgelegte Antriebsbedingung besteht, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass von einer oder mehreren der Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten ein Antrieb der elektrischen Pumpe angefordert wird, oder dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, oder dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse besteht, in Abhängigkeit von der durch den Kühlmittelsensor detektierten Temperatur festlegt.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass die durch den Kühlmitteltemperatursensor detektierte Temperatur gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, auf eine Mindestdurchflussmenge festlegt.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass von einer oder mehreren der Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten der Maximalantrieb angefordert wird, auf eine Höchstdurchflussmenge festlegt.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Ladebestimmungseinheit eingerichtet zur Bestimmung, ob die wiederaufladbare Zelle aufgeladen wird oder nicht, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass durch die Ladebestimmungseinheit bestimmt wird, dass die wiederaufladbare Zelle aufgeladen wird, in Abhängigkeit von dem wenigstens einen durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems angeforderten Betriebszustand und der durch den Kühlmittelsensor detektierten Temperatur festlegt.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge, umfassend ein elektrisches Antriebssystem, das sich zusammensetzt aus einem Satz von Komponenten, die einen Antriebsmotor, eine Antriebsschaltung eingerichtet zum Antrieb des Antriebsmotors und eine wiederaufladbare Zelle umfassen, die elektrische Pumpe eingerichtet zum Umwälzen eines Kühlmittels in einer durch die Komponenten geführten Umlaufleitung, einen Wärmeaustauscher, der an der Umlaufleitung bereitgestellt ist, um einen Wärmeaustausch des Kühlmittels in der Umlaufleitung vorzunehmen, und einen Antriebsquellensatz, der den Antriebsmotor umfasst, wobei das System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge umfasst: eine Steuereinheit für die elektrische Pumpe eingerichtet, um die elektrische Pumpe so zu steuern, dass eine Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung gesteuert wird; und einen Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems, die für die jeweiligen Komponenten bereitgestellt sind, um Antriebsmoden der Komponenten zu steuern, und einen Satz von Fließmengen des Kühlmittels in der Umlaufleitung, die durch die jeweiligen Komponenten benötigt werden, berechnen, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung so festlegt, dass sie die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen ist, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems berechnet wurden.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 7, wobei der Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems einen Satz von Innentemperatursensoren eingerichtet zur Detektion eines Satzes von Innentemperaturen der jeweiligen Komponente umfasst und so konfiguriert ist, dass er dann, wenn der Satz von Innentemperatursensoren einen Satz von Innentemperaturen detektiert hat, die gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert sind, einen Satz von Fließmengen des Kühlmittels in der Umlaufleitung berechnet, die nötig sind, damit der Satz von Innentemperatursensoren einen Satz von Innentemperaturen detektiert, die geringer als der vorbestimmte Wert sind.
System eingerichtet zur Steuerung der elektrischen Pumpe für Fahrzeuge nach Anspruch 7, ferner umfassend einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eingerichtet zur Detektion einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs; und ein Kühlgebläse, das für den Wärmeaustauscher bereitgestellt ist und angetrieben wird, wenn eine dafür vorab festgelegte Antriebsbedingung besteht, wobei die Steuereinheit für die elektrische Pumpe so konfiguriert ist, dass sie die Durchflussmenge des Kühlmittels in der Umlaufleitung unter der Bedingung, dass die Antriebsbedingung für das Kühlgebläse nicht besteht und dass die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein vorbestimmter Wert ist, auf null setzt, und zwar in einem Zustand, in dem die größte Fließmenge in dem Satz von Fließmengen des Kühlmittels, die durch den Satz von Steuereinheiten des elektrischen Antriebssystems für die Komponenten berechnet wurden, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.