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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsaggregat und einem Temperierkreislauf zur Temperierung des Antriebsaggregats, der eine Fluidpumpe aufweist, die mit dem Antriebsaggregat zu ihrem Antrieb gekoppelt ist, wobei strömungstechnisch parallel zu der Fluidpumpe ein Rückschlagventil angeordnet ist, das eine mittels einer weiteren Fluidpumpe erzeugte Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe zulässt und eine Strömung entgegen der Förderrichtung unterbindet, wobei die weitere Fluidpumpe eine elektrisch betreibbare Fluidpumpe ist, die mit der Fluidpumpe in Reihe geschaltet ist.
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Die Antriebseinrichtung dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Hierzu verfügt die Antriebseinrichtung über das wenigstens eine Antriebsaggregat, welches grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein kann. Bevorzugt liegt das Antriebsaggregat in Form einer Brennkraftmaschine oder einer elektrischen Maschine vor. Besonders bevorzugt ist die Antriebseinrichtung als rein elektrische Antriebseinrichtung ausgeführt, sodass das Antriebsaggregat als elektrische Maschine vorliegt. Die elektrische Antriebseinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass keine Brennkraftmaschine zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments herangezogen wird.
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Selbstverständlich kann die Antriebseinrichtung jedoch auch als Hybrid-Antriebseinrichtung ausgebildet sein, sodass zusätzlich zu dem Antriebsaggregat ein weiteres Antriebsaggregat vorgesehen ist, wobei das Antriebsaggregat und das weitere Antriebsaggregat unterschiedlichen Typs sind. Insbesondere liegt das Antriebsaggregat in Form der Brennkraftmaschine und das weitere Antriebsaggregat in Form der elektrischen Maschine vor, wobei besonders bevorzugt die beiden Antriebsaggregate das von der Antriebseinrichtung bereitgestellte Antriebsdrehmoment zumindest zeitweise gemeinsam erzeugen.
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Die Antriebseinrichtung verfügt weiterhin über den Temperierkreislauf. Dieser dient zur Temperierung, insbesondere zur Kühlung, des Antriebsaggregats und/oder des weiteren Antriebsaggregats. Der Temperierkreislauf verfügt über die Fluidpumpe, mittels welcher ein Fluid in dem Temperierkreislauf umwälzbar ist. Die Fluidpumpe ist mit dem Antriebsaggregat zu ihrem Antrieb gekoppelt. Das bedeutet, dass die Fluidpumpe als mechanisch angetriebene Fluidpumpe vorliegt, die das in dem Temperierkreislauf vorliegenden Fluid fördert, sofern das Antriebsaggregat in Betrieb ist, also bei einer von Null verschiedenen Drehzahl betrieben wird.
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Derartige Antriebseinrichtungen weisen immer komplexer werdende Temperierkreisläufe auf, wobei insbesondere eine Vielzahl elektrischer Aktuatoren, beispielsweise zum Stellen von Ventilen, vorliegt. Dies führt zum einen zu hohen Kosten aufgrund teurer Bauteile und zum anderen fällt in den vergleichsweise langen Fluidleitungen des Temperierkreislaufs ein großer Wärmeverlust an. Dies ist mit einem Energieverlust des Kraftfahrzeugs verbunden, weil Energie in Form von Wärme an die Außenumgebung des Kraftfahrzeugs abgegeben wird. Entsprechend ist es unter Umständen notwendig, elektrische Energie aufzuwenden, um diesen Energieverlust auszugleichen, was - insbesondere im Falle der elektrischen Antriebseinrichtung - zu einer Verminderung der verfügbaren Reichweite führt.
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Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2009 023 724 A1 ein Verfahren zum Kühlen schon Getriebeöl eines Fahrzeugs, insbesondere eines Hybridfahrzeugs, bekannt, wobei Wärme aus dem Getriebeöl über einen Getriebeöl-/Kühlmittelwärmetauscher an ein in einem Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs umgepumptes Kühlmittel übertragen wird, wobei zumindest in manchen Betriebszuständen des Fahrzeugs das Kühlmittel mittels einer elektrischen Kühlmittelpumpe umgepumpt wird.
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Die Druckschrift
DE 103 59 293 A1 beschreibt eine Ventilanordnung, insbesondere zur Einstellung der Heizmittel-/Kühlmittelströmung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Ventilorgan, das in Abhängigkeit von einer zwischen einer ersten Leitung und einer zweiten Leitung vorherrschenden Druckdifferenz zwischen einer ersten Verbindungsstellung und einer zweiten Verbindungsstellung verstellbar ist, sowie ein zweites Ventilorgan, das temperaturabhängig die Durchströmbarkeit des ersten Ventilorgans verändert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Antriebseinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere ein vergleichsweise einfach aufgebautes Kühlsystem aufweist, das dennoch äußerst flexibel einsetzbar ist und alle Betriebsbereiche der Antriebseinrichtung zuverlässig abdeckt.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs ein erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Temperierkreislauf über eine Fluidschnittstelle mit einem weiteren Temperierkreislauf verbunden ist, wobei ein Durchströmungsquerschnitt einer Strömungsverbindung zwischen dem Temperierkreislauf und der Fluidschnittstelle mittels eines passiven Stellelements einstellbar ist, wobei der weitere Temperierkreislauf eine weitere Fluidschnittstelle aufweist, über die er an die Fluidschnittstelle des Temperierkreislaufs angeschlossen ist, wobei der Durchströmungsquerschnitt der weiteren Fluidschnittstelle mittels eines passiven weiteren Stellelements einstellbar ist, und wobei der Temperierkreislauf über die Fluidschnittstelle und der weitere Temperierkreislauf über die weitere Fluidschnittstelle an eine zentrale Stelleinrichtung angeschlossen sind, mittels der ein Durchströmungsquerschnitt zwischen der Fluidschnittstelle und der weiteren Fluidschnittstelle einstellbar ist.
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Grundsätzlich ist vorgesehen, dass strömungstechnisch parallel zu der Fluidpumpe ein Rückschlagventil angeordnet ist, das eine mittels einer weiteren Fluidpumpe erzeugte Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe zulässt und eine Strömung entgegen der Förderrichtung unterbindet.
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Zusätzlich zu der vorzugsweise mechanischen Fluidpumpe ist dem Temperierkreislauf also zumindest das Rückschlagventil zugeordnet. Das Rückschlagventil ist strömungstechnisch parallel zu der Fluidpumpe angeordnet, sodass über das Rückschlagventil ein Bypass um die Fluidpumpe herum hergestellt werden kann. Das Rückschlagventil ist derart ausgebildet, dass es die Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe zulässt, die Strömung entgegen der Förderrichtung jedoch unterbindet. Das bedeutet, dass falls in dem Temperierkreislauf eine Fluidströmung in derselben Richtung vorliegt, wie sie die Fluidpumpe während ihres Betriebs erzeugt, diese Strömung zugelassen wird. Die Strömung in die entgegengesetzte Richtung wird hingegen durch das Rückschlagventil unterbunden, sodass allenfalls eine Rückströmung durch die Fluidpumpe möglich wäre. Eine solche Rückströmung ist jedoch aufgrund des großen Strömungswiderstands der Fluidpumpe üblicherweise gering.
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Die Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe wird beispielsweise mittels der weiteren Fluidpumpe erzeugt. Diese kann ebenfalls dem Temperierkreislauf strömungstechnisch zugeordnet sein, jedoch auch in einem weiteren Temperierkreislauf oder anderen Bereichen der Antriebseinrichtung vorliegen. Zumindest zeitweise ist die weitere Fluidpumpe jedoch strömungstechnisch mit dem Temperierkreislauf verbunden, sodass sie die Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe bereitstellen kann.
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Eine derartige Ausgestaltung der Antriebseinrichtung ermöglicht bereits eine Verringerung von dem Temperierkreislauf zugeordneten aktiven Elementen, insbesondere Aktuatoren zur Ansteuerung von Ventilen, wie vorstehend erwähnt. Insbesondere ist kein aktives Bauteil notwendig, um die mittels der weiteren Fluidpumpe erzeugte Strömung um die Fluidpumpe herumzuleiten. Vielmehr wird dies mit einem einfachen passiven Element, nämlich dem Rückschlagventil, realisiert.
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Eine weitere Ausgestaltung der Findung sieht vor, dass wenigstens eine Antriebskomponente in dem Temperierkreislauf strömungstechnisch mit dem Antriebsaggregat in Reihe geschaltet ist. Dem Temperierkreislauf ist insoweit nicht lediglich das Antriebsaggregat, sondern zusätzlich die Antriebskomponente thermodynamisch beziehungsweise wärmeübertragend zugeordnet. Mithilfe des Temperierkreislaufs sollen insoweit das Antriebsaggregat und die Antriebskomponente, vorzugsweise jeweils zumindest zeitweise oder permanent, temperiert werden.
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Die Antriebskomponente ist beispielsweise eine zum Betreiben des Antriebsaggregats notwendige Komponente, insbesondere ist die Antriebskomponente elektrisch mit dem Antriebsaggregat verbunden. Beispielsweise liegt die Antriebskomponente in Form eines Stromrichters vor, also beispielsweise in Form eines Wechselrichters, eines Gleichrichters, eines Gleichspannungswandlers oder eines Umrichters. Beispielsweise ist das Antriebsaggregat über die Antriebskomponente mit einem Speicher für elektrische Energie elektrisch verbunden.
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Die Antriebskomponente liegt in dem Temperierkreislauf strömungstechnisch mit dem Antriebsaggregat in Reihe geschaltet vor, beispielsweise ist die Antriebskomponente in Strömungsrichtung der Fluidpumpe stromaufwärts der Fluidpumpe und das Antriebsaggregat stromabwärts der Fluidpumpe strömungstechnisch angeordnet. Auch eine umgekehrte Anordnung kann jedoch realisiert sein.
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Die Erfindung sieht vor, dass die weitere Fluidpumpe eine elektrisch betreibbare Fluidpumpe ist, die mit der Fluidpumpe in Reihe geschaltet ist. Vorstehend wurde bereits erläutert, dass die Fluidpumpe mit dem Antriebsaggregat zu ihrem Antrieb gekoppelt ist und insoweit als mechanisch angetriebene Fluidpumpe ausgestaltet ist. Die weitere Fluidpumpe soll hingegen als elektrisch betreibbare beziehungsweise antreibbare Fluidpumpe ausgestaltet sein. Dies bedeutet beispielsweise, dass die weitere Fluidpumpe allein elektrisch betreibbar ist. Die weitere Fluidpumpe kann alternativ jedoch auch als sogenannte Hybridpumpe ausgestaltet sein, also sowohl zum einen mechanisch antreibbar sein und - insbesondere bei Bedarf - unterstützend mittels einer elektrischen Maschine angetrieben werden. In diesem Fall ist die weitere Fluidpumpe bevorzugt ebenfalls mit dem Antriebsaggregat zu ihrem Antrieb mechanisch gekoppelt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Temperierkreislauf eine die Antriebskomponente strömungstechnisch überbrückende Bypassleitung, insbesondere eine Drossel enthaltend, aufweist. Die Bypassleitung ist strömungstechnisch parallel zu der Antriebskomponente in dem Temperierkreislauf vorgesehen, überbrückt diesen also. Vorzugweise überbrückt die Bypassleitung allein die Antriebskomponente, mündet also unmittelbar stromaufwärts sowie unmittelbar stromabwärts eines der Antriebskomponente zugeordneten Wärmetauschers ein.
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Vorzugsweise ist in der Bypassleitung eine Drossel strömungstechnisch angeordnet, insbesondere eine Drossel mit festem, also unveränderlichen, Durchströmungsquerschnitt. Die Drossel weist vorzugsweise einen minimalen Durchströmungsquerschnitt auf, welcher kleiner ist als der Durchströmungsquerschnitt des der Antriebskomponente zugeordneten Wärmetauschers. Grundsätzlich kann der minimale Durchströmungsquerschnitt der Drossel jedoch beliebig gewählt sein.
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Bevorzugt ist die Drossel derart dimensioniert, dass bei normalem Betrieb der Fluidpumpe und/oder der weiteren Fluidpumpe ein bestimmter Fluidmassenstrom zum Temperieren der Antriebskomponente dient, während der Rest des Fluids die Antriebskomponente durch die Bypassleitung umströmt. Auch hier sind insoweit keine aktiven Komponenten zum Einstellen eines Durchströmungsquerschnitts durch die Antriebskomponente notwendig. Vielmehr ist lediglich die Bypassleitung, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung der Drossel, vorgesehen.
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Die Erfindung sieht vor, dass der Temperierkreislauf über eine Fluidschnittstelle mit einem weiteren Temperierkreislauf verbunden ist, wobei ein durch Strömungsquerschnitt einer Strömungsverbindung zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf, insbesondere Durchströmungsquerschnitt der Fluidschnittstelle, mittels eines passiven Stellelements einstellbar ist. Der Temperierkreislauf verfügt über die Fluidschnittstelle und der weitere Temperierkreislauf bevorzugt über eine weitere Fluidschnittstelle. Die beiden Fluidschnittstellen sind zumindest zeitweise strömungstechnisch miteinander verbunden, sodass Fluid zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf austauschbar ist.
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Der Durchströmungsquerschnitt in der Strömungsverbindung zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf über die Fluidschnittstelle ist mittels des passiven Stellelements einstellbar. Beispielsweise liegt das passive Stellelement in Form eines Thermostats, beispielsweise eines Wachsthermostats oder eines Bimetallthermostats vor. Insoweit stellt das passive Stellelement den Durchströmungsquerschnitt bevorzugt in Abhängigkeit von der Temperatur des Fluids in dem Temperierkreislauf oder in dem weiteren Temperierkreislauf ein. Hierzu verstellt das passive Stellelements besonders bevorzugt den Durchströmungsquerschnitt der Fluidschnittstelle des Temperierkreislaufs.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass dem weiteren Temperierkreislauf wenigstens eine zu temperierende Einrichtung zugeordnet ist und er zumindest eine zusätzliche Fluidpumpe aufweist. Auch der weitere Temperierkreislauf dient insoweit dem Temperieren einer wärmeerzeugenden Einrichtung, nämlich der hier angeführten zu temperierenden Einrichtung. Diese Einrichtung liegt beispielsweise in Form des vorstehend bereits erwähnten Energiespeichers und/oder eines Ladegeräts für den Energiespeicher oder dergleichen vor. Dem weiteren Temperierkreislauf ist die zusätzliche Fluidpumpe strömungstechnisch zugeordnet. Die zusätzliche Fluidpumpe dient dem Umwälzen von Fluid in dem weiteren Temperierkreislauf, nämlich zumindest zeitweise vollständig unabhängig von dem T em perierkreislauf.
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Die zusätzliche Fluidpumpe kann beispielsweise in Form der weiteren Fluidpumpe vorliegen oder diese darstellen. Das bedeutet, dass mittels der zusätzlichen Fluidpumpe zumindest zeitweise die Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe in dem Temperierkreislauf erzeugt werden kann. Zumindest zeitweise kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die zusätzliche Fluidpumpe allein dem Fördern von Fluid in dem weiteren Temperierkreislauf dient, wobei dieser strömungstechnisch von dem Temperierkreislauf getrennt ist, beispielsweise durch das vorstehend erwähnte passive Stellelement.
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Die Erfindung sieht vor, dass der weitere Temperierkreislauf eine weitere Fluidschnittstelle aufweist, über die er an die Fluidschnittstelle des Temperierkreislaufs angeschlossen ist, wobei der Durchströmungsquerschnitt der weiteren Fluidschnittstelle mittels eines passiven weiteren Stellelements einstellbar ist. Zumindest in dieser Hinsicht ist der weitere Temperierkreislauf analog zu dem Temperierkreislauf ausgestaltet. Ebenso wie der Temperierkreislauf über die Fluidschnittstelle verfügt, so weist der weitere Temperierkreislauf die weitere Fluidschnittstelle auf. Die beiden Fluidschnittstelle sind strömungstechnisch miteinander verbunden. Dem weiteren Temperierkreislauf ist das passive weitere Stellelements zugeordnet, mittels welchem der Durchströmungsquerschnitt der weiteren Fluidschnittstelle einstellbar ist.
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Die Fluidverbindung zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf liegt schlussendlich sowohl über das passive Stellelement als auch das passive weitere Stellelement vor. Das passive Stellelement stellt beispielsweise den Strömungsquerschnitt der Fluidschnittstelle aufgrund der Fluidtemperatur in dem Temperierkreislauf und das passive weitere Stellelement den Durchströmungsquerschnitt der weiteren Fluidschnittstelle aufgrund der Fluidtemperatur des weiteren Temperierkreislaufs ein. Insoweit beeinflusst sowohl die Fluidtemperatur in dem Temperierkreislauf als auch die Fluidtemperatur in dem weiteren Temperierkreislauf den sich aus dem Strömungsquerschnitt und dem weiteren Durchströmungsquerschnitt ergebende resultierende Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf.
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Die Erfindung sieht vor, dass der Temperierkreislauf über die Fluidschnittstelle und der weitere Temperierkreislauf über die weitere Fluidschnittstelle an eine zentrale Stelleinrichtung angeschlossen sind, mittels der ein Durchströmungsquerschnitt zwischen der Fluidschnittstelle und der weiteren Fluidschnittstelle einstellbar ist. Strömungstechnisch liegt insoweit die Stelleinrichtung zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf vor, sodass der Temperierkreislauf und der weitere Temperierkreislauf über die zentrale Stelleinrichtung, vorzugsweise ausschließlich über die zentrale Stelleinrichtung, strömungstechnisch miteinander verbunden oder zumindest miteinander verbindbar sind.
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Die zentrale Stelleinrichtung dient dem Einstellen des Durchströmungsquerschnitts zwischen der Fluidschnittstelle und der weiteren Fluidschnittstelle, sodass in einer bevorzugten Ausgestaltung der Antriebseinrichtung zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf das passive Stellelement, die zentrale Stelleinrichtung sowie das passive weitere Stellelement vorliegen, welche jeweils den Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf beeinflussen. Beispielsweise verfügt die zentrale Stelleinrichtung über einen Drehschieber, welcher mittels eines elektrischen Aktuators ansteuerbar ist. Die aktiven Elemente der Antriebseinrichtung beziehungsweise der Temperierkreisläufe sind insoweit in der zentralen Stelleinrichtung konzentriert, wohingegen lokal in dem Temperierkreislauf und dem weiteren Temperierkreislauf lediglich die passiven Stellelemente vorliegen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Findung sieht vor, dass das an die Stelleinrichtung wenigstens eine weitere Vorrichtung und/oder ein Wärmeübertrager und/oder wenigstens ein die weitere Vorrichtung aufweisender dritter Temperierkreislauf strömungstechnisch angeschlossen ist. Mittels der Stelleinrichtung kann Fluid aus dem Temperierkreislauf und/oder dem weiteren Temperierkreislauf unmittelbar der weiteren Vorrichtung zugeführt werden. Die weitere Vorrichtung kann beispielsweise in Form eines Kühlers, insbesondere eines Hauptkühlers oder dergleichen, vorliegen. Beispielsweise verfügt die weitere Vorrichtung über eine eigene Fluidschnittstelle, über welches sie unmittelbar an die zentrale Stelleinrichtung angeschlossen ist.
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Zusätzlich oder alternativ kann analog für den Wärmeübertrager verfahren werden. Hierzu wird auf die vorstehenden Ausführungen für die weitere Vorrichtung hingewiesen. Ebenso kann der dritte Temperierkreislauf an die Stelleinrichtung angeschlossen sein, nämlich wiederum über eine entsprechende Fluidschnittstelle. Beispielsweise ist die weitere Vorrichtung dem dritten Temperierkreislauf strömungstechnisch zugeordnet, sodass also beispielsweise der dritte Temperierkreislauf dem Temperieren der weiteren Vorrichtung dient. Der dritte Temperierkreislauf kann beispielsweise als Klimakreislauf einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein.
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Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung eine zentrale Fluidpumpe und/oder der dritte Temperierkreislauf eine dritte Fluidpumpe aufweist. Die zentrale Fluidpumpe liegt in der zentralen Stelleinrichtung vor und dient dem Fördern von Fluid durch den Temperierkreislauf und /oder den weiteren Temperierkreislauf und/oder die Vorrichtung und/oder den Wärmeübertrager und/oder den dritten Temperierkreislauf. In anderen Worten kann mittels der zentralen Fluidpumpe bevorzugt jedem der an die zentrale Stelleinrichtung angeschlossenen Temperierkreislauf und/oder jeder an die zentrale Stelleinrichtung angeschlossen Vorrichtung Fluid zugeführt werden.
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Die zentrale Fluidpumpe liegt beispielsweise als elektrische Fluidpumpe oder als Hybridpumpe vor. Zusätzlich oder alternativ kann in dem dritten Temperierkreislauf die dritte Fluidpumpe vorliegen, welche dem Umwälzen von Fluid in dem dritten Temperierkreislauf dient. Die dritte Fluidpumpe liegt beispielsweise in Form eines Klimakompressors vor, welcher zu seinem Antrieb mechanisch mit dem Antriebsaggregat gekoppelt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
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Die Figur zeigte eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, welche ein Antriebsaggregat 2, insbesondere eine elektrische Maschine, zum Bereitstellen eines Antriebsdrehmoments für ein Antreiben des Kraftfahrzeugs 1 aufweist. Dem Antriebsaggregat 2 ist ein Temperierkreislauf 3 zugeordnet, der zumindest dem Temperieren des Antriebsaggregats 2 dient. Optional kann der Temperierkreislauf 3 zudem dem Temperieren einer ersten Antriebskomponente 4 und einer zweiten Antriebskomponente 5 dienen. Die Antriebskomponente 4 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Stromwandler und die zweite Antriebskomponente 5 als Getriebe, insbesondere als Hauptgetriebe, der Antriebseinrichtung 1 ausgestaltet.
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Der Temperierkreislauf 3 verfügt über eine Fluidpumpe 6, die mit dem Antriebsaggregat 2 zu ihrem Antrieb gekoppelt ist. In anderen Worten wird die Fluidpumpe 6 mechanisch von dem Antriebsaggregat angetrieben. Strömungstechnisch parallel zu der Fluidpumpe 6 liegt in dem Temperierkreislauf 3 ein Rückschlagventil 7 vor. Dieses ist derart ausgestaltet, dass es eine Strömung in Förderrichtung der Fluidpumpe 6 zulässt und eine Strömung entgegen der Förderrichtung unterbindet. Das Rückschlagventil 7 stellt ein passives Stellelement dar. Weiterhin verfügt der Temperierkreislauf 3 über eine die erste Antriebskomponente 4 strömungstechnisch überbrückende Bypassleitung 8. In dieser kann eine Drossel 9 angeordnet sein. Die Bypassleitung 8 und/oder die Drossel 9 sind derart dimensioniert, dass sich in einem bestimmten Betriebspunkt des Temperierkreislaufs 3 ein bestimmter Fluidstrom zur Temperierung der Antriebskomponente 4 einstellt. Auch die Bypassleitung 8 beziehungsweise die Drossel 9 stellt ein passives Stellelement dar.
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Der Temperierkreislauf 3 verfügt über eine Fluidschnittstelle 10. Dieser ist ein passives Stellelements 11 zugeordnet, mittels welcher der Durchströmungsquerschnitt der Fluidschnittstelle 10 einstellbar ist. Das Stellelement 11 kann beispielsweise in Form eines Wachsthermostats oder eines Bimetallthermostats vorliegen. Über die Fluidschnittstelle 10 ist der Temperierkreislauf 3 an eine zentrale Stelleinrichtung 12 strömungstechnisch angeschlossen. Das Anschließen kann über wenigstens eine Fluidleitung oder unmittelbar erfolgen. Letzteres hat den Vorteil, dass keine separaten Fluidleitungen notwendig sind, sondern vielmehr die Stelleinrichtung 12 unmittelbar an die Fluidschnittstelle 10 angeschlossen ist.
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Zusätzlich zu dem Temperierkreislauf 3 ist ein weiterer Temperierkreislauf 13 vorgesehen, der analog zu dem Temperierkreislauf 3 über eine weitere Fluidschnittstelle 14 verfügt. Dieser weiteren Fluidschnittstelle 14 ist ein weiteres passives Stellelement 15 zugeordnet, welches grundsätzlich identisch zu dem Stellelement 11 des Temperierkreislaufs 3 ausgestaltet sein kann. Auch hier kann es vorgesehen sein, dass die Fluidschnittstelle 14 unmittelbar oder über wenigstens eine Fluidleitung an die zentrale Stelleinrichtung 12 strömungstechnisch angeschlossen ist. In einer alternativen Ausgestaltung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die zentrale Stelleinrichtung 12 entfällt, sodass die Fluidschnittstellen 10 und 14 der Temperierkreisläufe 3 und 13 unmittelbar aneinander angeschlossen sind.
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Der weitere Temperierkreislauf 13 dient dem Temperieren weiterer Antriebskomponenten 16 und 17. Die Antriebskomponente 16 liegt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Energiespeicher für elektrische Energie vor, welcher elektrische Energie zum Betreiben des Antriebsaggregats 2 bereitstellt. Die Antriebskomponente 17 hingegen ist als Ladegerät ausgeführt, welches zum Laden des Energiespeichers 16 dient.
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In dem weiteren Temperierkreislauf 13 ist eine zusätzliche Fluidpumpe 18 vorgesehen, mittels welcher Fluid in dem weiteren Temperierkreislauf 13 umgewälzt werden kann, nämlich zumindest zeitweise unabhängig von dem Temperierkreislauf 3. Weiterhin weist der weitere Temperierkreislauf 13 eine Bypassleitung 19 mit einer Drossel 20 auf, wobei die Bypassleitung 19 zum strömungstechnischen Überbrücken der Antriebskomponente 17 dient.
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Weiterhin sind (optional) über die zentrale Stelleinrichtung 12 weitere Elemente an den Temperierkreislauf 3 und/oder den weiteren Temperierkreislauf 13 strömungstechnisch angebunden oder zumindest anbindbar. Beispielsweise sind ein Hauptkühler 21 und ein Vorratsbehälter 22 für Fluid über eine gemeinsame Fluidschnittstelle an die Stelleinrichtung 12 angeschlossen. Dies gilt ebenso für einen Wärmeübertrager 23, welcher in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einen Bestandteil einer Innenraumheizung des Kraftfahrzeugs bildet. Zudem kann ein dritter Temperierkreislauf 24 über eine hier nicht näher gekennzeichnete Fluidschnittstelle an die Stelleinrichtung 12 angeschlossen sein.
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Der dritte Temperierkreislauf 24 dient bevorzugt als Klimakreislauf der Temperierung eines Fahrgastinnenraums. Der dritte Temperierkreislauf 24 verfügt beispielsweise über wenigstens einen Klimakompressor 25, einen Wärmeübertrager 26 und einen Kondensator 27. Zudem kann in dem dritten Temperierkreislauf 24 ein Stellelement 28 zur Einstellung eines bestimmten Durchströmungsquerschnitts angeordnet sein.
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Wie vorstehend bereits für den Tempelkreislauf 3 und dem weiteren Temperierkreislauf 13 angedeutet, kann grundsätzlich jede der genannten Einrichtungen unmittelbar oder über wenigstens eine Fluidleitung strömungstechnisch mit der Stelleinrichtung 12 verbunden sein. Im Falle der unmittelbaren Anbindung entfällt die Fluidleitung, sodass sich eine vergleichsweise geringe Länge an Fluidleitungen in der Antriebseinrichtung 1 ergibt.
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Die zentrale Stelleinrichtung 12 kann eine zentrale Fluidpumpe 29 aufweisen, welche beispielsweise mechanisch angetrieben beziehungsweise antreibbar ist. Zudem kann die Fluidpumpe 29 elektrisch unterstützt beziehungsweise unterstützbar sein, sodass sie insoweit als Hybridpumpe vorliegt. Die Fluidpumpe 29 kann beispielsweise sowohl dem Fördern von Fluid als auch dem Stellen eines Drehschiebers 30 der zentralen Stelleinrichtung 12 dienen. Mittels des Drehschiebers 30 können die Durchströmungsquerschnitte von der Stelleinrichtung 12 zu den einzelnen Einrichtungen beziehungsweis Temperierkreisläufen 3 und 13 eingestellt werden.
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Der beschriebene Aufbau der Antriebseinrichtung 1 hat den Vorteil, dass aktive Komponenten nahezu ausschließlich in der zentralen Stelleinrichtung 12 zur Anwendung kommen. In den Temperierkreisläufen 3 und 13 hingegen werden lediglich passive Stellelemente verwendet, um die gewünschten Strömungsquerschnitte zu realisieren. Hieraus resultieren deutlich geringere Kosten und zudem ein geringerer Energieverbrauch der Antriebseinrichtung 1, was wiederum zu einer höheren Reichweite im Falle eines Elektrofahrzeugs führt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebseinrichtung
- 2
- Antriebsaggregat
- 3
- Temperierkreislauf
- 4
- erste Antriebskomponente
- 5
- zweite Antriebskomponente
- 6
- Fluidpumpe
- 7
- Rückschlagventil
- 8
- Bypassleitung
- 9
- Drossel
- 10
- Fluidschnittstelle
- 11
- passives Stellelement
- 12
- zentrale Stelleinrichtung
- 13
- weiterer Temperierkreislauf
- 14
- weitere Fluidschnittstelle
- 15
- weiteres passives Stellelement
- 16
- Antriebskomponente
- 17
- Antriebskomponente
- 18
- zusätzliche Fluidpumpe
- 19
- Bypassleitung
- 20
- Drossel
- 21
- Hauptkühler
- 22
- Vorratsbehälter
- 23
- Wärmeübertrager
- 24
- dritter Temperierkreislauf
- 25
- Klimakompressor
- 26
- Wärmeübertrager
- 27
- Kondensator
- 28
- Stellelement
- 29
- zentrale Fluidpumpe
- 30
- Drehschieber
