DE102018205736A1 - Cooling system and method for applying at least two separate vehicle components of a motor vehicle with separate cooling air streams - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens eine Arbeitsmaschine (5) zum Fördern von Umgebungsluft. Um eine lastfallabhängige, individuelle und kostengünstiger realisierbare Kühlung von wenigstens zwei Fahrzeugbauteilen (2, 3, 4) des Kraftfahrzeugs zu realisieren, weist das Kühlsystem (1) wenigstens zwei kommunizierend mit einer Druckseite der Arbeitsmaschine (5) verbundene Kühlluftkanäle (6), die mittels der Arbeitsmaschine (5) mit Umgebungsluft versorgbar sind und zum Beaufschlagen von separaten Fahrzeugbauteilen (2, 3, 4) mit separaten Kühlluftströmen eingerichtet sind, wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Ventileinheit (7) pro Kühlluftkanal (6), mit der der jeweilige Kühlluftkanal (6) absperrbar oder zumindest teilweise freigebbar ist, und wenigstens eine elektrisch mit der Arbeitsmaschine (5) und den Ventileinheiten (7) verbundene Steuer- und/oder Regelelektronik (9) auf, die eingerichtet ist, die Arbeitsmaschine (5) und die Ventileinheiten (7) in Abhängigkeit von erfassten momentanen Zustandsparametern der Arbeitsmaschine (5), der Ventileinheiten (7) und/oder der Fahrzeugbauteile (2, 3, 4) individuell zu steuern und/oder zu regeln.The invention relates to a cooling system (1) for a motor vehicle, comprising at least one working machine (5) for conveying ambient air. In order to realize a load-dependent, individual and cost-effective cooling of at least two vehicle components (2, 3, 4) of the motor vehicle, the cooling system (1) has at least two cooling air ducts (6) communicating with a pressure side of the working machine (5) the working machine (5) can be supplied with ambient air and are adapted to apply separate vehicle components (2, 3, 4) with separate cooling air streams, at least one electrically controllable valve unit (7) per cooling air channel (6), with which the respective cooling air channel (6) shut-off or at least partially releasable, and at least one electrically connected to the working machine (5) and the valve units (7) control and / or regulating electronics (9) which is arranged, the working machine (5) and the valve units (7) as a function of detected instantaneous state parameters of the working machine (5), the valve units (7) and / or the To control vehicle components (2, 3, 4) individually and / or to regulate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens eine Arbeitsmaschine zum Fördern von Umgebungsluft. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beaufschlagen von wenigstens zwei separaten Fahrzeugbauteilen eines Kraftfahrzeugs mit separaten Kühlluftströmen.The invention relates to a cooling system for a motor vehicle, comprising at least one working machine for conveying ambient air. In addition, the invention relates to a method for applying at least two separate vehicle components of a motor vehicle with separate cooling air streams.
Das Problem einer lastfallabhängigen Kühlung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs besteht, solange es Verbrennungsmotoren gibt. Seit einigen Jahrzehnten werden Wärmesenken zum Kühlen des Antriebsstrangs durch indirekte Kühlsysteme realisiert. Insbesondere sind flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotoren bekannt, die mit einem Flüssigkeitskühlkreislauf verbunden sind, in dem ein Kühlmittel zirkuliert. Um ein Überhitzen des Kühlmittels zu verhindern, wird das Kühlmittel, das Wärme von dem Verbrennungsmotor aufgenommen hat, durch einen umgebungsluftgekühlten Kühler des Flüssigkeitskühlkreislaufs geleitet.The problem of a load-dependent cooling of a drive train of a motor vehicle exists as long as there are internal combustion engines. For decades, heat sinks for cooling the powertrain have been realized by indirect cooling systems. In particular, liquid-cooled internal combustion engines are known, which are connected to a liquid cooling circuit in which a coolant circulates. To prevent overheating of the coolant, the coolant that has received heat from the engine is passed through an ambient air cooled radiator of the liquid cooling circuit.
Die Stärke der Kühlung eines Kühlers mit einer Umgebungsluftströmung hängt unter anderem von der Strömungsgeschwindigkeit der Umgebungsluftströmung ab, wobei die Kühlungsstärke mit steigender Strömungsgeschwindigkeit zunimmt, und umgekehrt. Je nach Umgebungslufttemperatur und Kühlmitteltemperatur kann die Strömungsgeschwindigkeit der Umgebungsluftströmung bei langsamer Fahrt und insbesondere im Stand nicht mehr ausreichend sein, um ein bestimmtes Kühlergebnis zu erhalten. Aus diesem Grund weisen Kühlsysteme für flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotoren eine Kühlerlüfteranordnung auf, die entweder durchgängig betrieben oder nur bei Bedarf zugeschaltet wird. Eine entsprechende Kühlerlüfteranordnung weist eine Arbeitsmaschine, beispielsweise ein Gebläse, auf, mit der Umgebungsluft angesaugt und hierdurch ein Luftstrom erzeugt werden kann, mit dem der Kühler beaufschlagt bzw. gekühlt wird. Hierzu wird der Kühler entweder saugseitig oder druckseitig zu der Kühlerlüfteranordnung angeordnet.The amount of cooling of a radiator with an ambient air flow depends, inter alia, on the flow velocity of the ambient air flow, the cooling intensity increasing with increasing flow velocity, and vice versa. Depending on the ambient air temperature and the coolant temperature, the flow velocity of the ambient air flow at slow speeds and in particular when stationary may no longer be sufficient to obtain a specific cooling result. For this reason, cooling systems for liquid-cooled internal combustion engines have a radiator fan assembly which is either continuously operated or only switched on when needed. A corresponding radiator fan arrangement has a working machine, for example a blower, with which ambient air can be sucked in and, as a result, an air flow can be generated with which the radiator is charged or cooled. For this purpose, the cooler is arranged either on the suction side or on the pressure side to the radiator fan assembly.
Herkömmlich weisen die meisten Kühlerlüfteranordnungen eine Arbeitsmaschine in Form eines Axialgebläses auf, die frontseitig vor einem hinter einer Fahrzeugfront angeordneten Kühler bzw. Wärmetauscher angeordnet sind. Ein solches Gebläse, insbesondere dessen Flügelrad, Lüfternabe und Antriebsmotor, schränken einen frontseitigen Bauraum von modernen Kraftfahrzeugen ein.Conventionally, most of the radiator fan assemblies have a working machine in the form of an axial fan, which are arranged in front of a rear-mounted behind a vehicle front radiator or heat exchanger. Such a fan, in particular its impeller, fan hub and drive motor, restrict a frontal space of modern motor vehicles.
Es ist zudem bekannt, ein Kraftfahrzeug mit mehreren Lüfteranordnungen auszustatten, um neben einem Verbrennungsmotor auch andere Fahrzeugbauteile kühlen zu können. Entsprechende Lüfteranordnungen, selbst wenn sie einzeln gesteuert und/oder geregelt werden, sind lediglich in der Lage, eine Luftströmung durch einen einzigen Luftpfad zu erzeugen, mit dem das jeweilige Fahrzeugbauteil beaufschlagt wird. Für jeden separaten Luftpfad wird also eine eigene Lüfteranordnung verbaut, was Kosten und Gewicht erhöht und Abschnitte eines ohnehin beengten Bauraums verbraucht.It is also known to equip a motor vehicle with a plurality of fan arrangements in order to be able to cool not only an internal combustion engine but also other vehicle components. Corresponding fan arrangements, even if they are individually controlled and / or regulated, are only able to generate an air flow through a single air path, with which the respective vehicle component is acted upon. For each separate air path so a separate fan assembly is installed, which increases costs and weight and consumes sections of an already cramped space.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lastfallabhängige, individuelle und kostengünstiger realisierbare Kühlung von wenigstens zwei Fahrzeugbauteilen eines Kraftfahrzeugs zu realisieren.The invention has for its object to realize a load case-dependent, individual and cost-realizable cooling of at least two vehicle components of a motor vehicle.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die wenigstens zwei kommunizierend mit einer Druckseite der Arbeitsmaschine verbundene Kühlluftkanäle, die mittels der Arbeitsmaschine mit Umgebungsluft versorgbar sind und zum Beaufschlagen von separaten Fahrzeugbauteilen mit separaten Kühlluftströmen eingerichtet sind, wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Ventileinheit pro Kühlluftkanal, mit der der jeweilige Kühlluftkanal absperrbar oder zumindest teilweise freigebbar ist, und wenigstens eine elektrisch mit der Arbeitsmaschine und den Ventileinheiten verbundene Steuer- und/oder Regelelektronik aufweist, die eingerichtet ist, die Arbeitsmaschine und die Ventileinheiten in Abhängigkeit von erfassten momentanen Zustandsparametern der Arbeitsmaschine, der Ventileinheiten und/oder der Fahrzeugbauteile individuell zu steuern und/oder zu regeln.According to the invention the object is achieved by a cooling system with the features of
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit der Figur zusätzlich. It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figure.
Erfindungsgemäß können zwei oder mehrere Fahrzeugbauteile des Kraftfahrzeugs unter Verwendung von einer einzigen Arbeitsmaschine jeweils mit einem individuellen Kühlluftstrom beaufschlagt werden. Dies geht mit einer erheblichen Kosten-, Gewichts- und Kraftstoffverbrauchsreduzierung und einer Bauraumgewinnung gegenüber der herkömmlichen Verwendung von einer Lüfteranordnung pro zu kühlendem Fahrzeugbauteil einher. Zudem ist die Arbeitsmaschine über die Kühlluftkanäle mit den einzelnen Fahrzeugbauteilen verbunden, so dass die Arbeitsmaschine nicht im Bereich eines zu kühlenden Fahrzeugbauteils, sondern abseits hiervon verbaut werden kann. Hierdurch kann ein herkömmlich mit einer Lüfteranordnung belegter Bauraum für andere Fahrzeugbauteile freigegeben werden.According to the invention, two or more vehicle components of the motor vehicle can each be subjected to an individual cooling air flow using a single work machine. This is associated with a significant cost, weight and fuel consumption reduction and a space over the conventional use of a fan assembly per vehicle component to be cooled. In addition, the working machine is connected via the cooling air ducts with the individual vehicle components, so that the working machine can not be installed in the region of a vehicle component to be cooled, but away from it. As a result, a space occupied conventionally with a fan assembly space can be released for other vehicle components.
Die Arbeitsmaschine kann wenigstens ein Lüfterrad zum Ansaugen von Umgebungsluft und zum Erzeugen eines Luftstroms aus der angesaugten Umgebungsluft aufweisen, wobei die Kühlluftkanäle mit dem Luftstrom versorgbar sind. Die Arbeitsmaschine kann einen elektrischen Antrieb zum Antreiben des Lüfterrads aufweisen. Bei einem hybriden Antriebsstrang kann die Arbeitsmaschine ein Hochspannungsgebläse aufweisen, was die Positionierbarkeit der Arbeitsmaschine weiter erhöht. Vorzugsweise weist das Kühlluftsystem eine einzige Arbeitsmaschine zum gemeinsamen Versorgen der Kühlluftkanäle mit Umgebungsluft auf. Das Kühlsystem kann hierbei auch mehr als zwei mit der Druckseite der Arbeitsmaschine verbundene Kühlluftkanäle aufweisen.The working machine may comprise at least one fan for sucking in ambient air and for generating an air flow from the sucked ambient air, wherein the cooling air ducts are supplied with the air flow. The work machine may include an electric drive for driving the fan wheel. In a hybrid powertrain, the work machine may include a high voltage blower, further increasing the positionability of the work machine. Preferably, the cooling air system comprises a single working machine for jointly supplying the cooling air ducts with ambient air. The cooling system can in this case also have more than two cooling air channels connected to the pressure side of the working machine.
Jeder Kühlluftkanal führt einen Luftmassenstrom, mit dem ein dem jeweiligen Kühlluftkanal zugeordnetes, separat angeordnetes und somit eigenes Fahrzeugbauteil beaufschlagt werden kann. Die Beaufschlagung des Fahrzeugbauteils mit dem Luftmassenstrom hängt von der momentanen Förderleistung der Arbeitsmaschine und dem Freigabezustand der an dem jeweiligen Kühlluftkanal angeordneten Ventileinheit ab. Im Absperrzustand der jeweiligen Ventileinheit strömt keine Luft durch den jeweilig mit der Ventileinheit verbundenen Kühlluftkanal, so dass keine Beaufschlagung des jeweiligen Fahrzeugbauteils mit einem Kühlluftstrom mittels des Kühlluftkanals erfolgt.Each cooling air duct carries an air mass flow, with which a separate and therefore separate vehicle component assigned to the respective cooling air duct can be acted upon. The loading of the vehicle component with the air mass flow depends on the instantaneous delivery rate of the working machine and the release state of the valve unit arranged on the respective cooling air channel. In the shut-off state of the respective valve unit, no air flows through the respective cooling air channel connected to the valve unit, so that no admission of the respective vehicle component to a cooling air flow takes place by means of the cooling air channel.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann Zustandsparameter der Arbeitsmaschine, der Ventileinheiten und/oder der Fahrzeugbauteile elektrisch, beispielsweise sensorisch, erfassen. Über die elektrischen Verbindungen zwischen der Steuer- und/oder Regelelektronik und der Arbeitsmaschine einerseits und den Ventileinheiten andererseits erfolgt zudem eine elektrische Ansteuerung der Arbeitsmaschine und/oder der Ventileinheiten, um die Förderleistung der Arbeitsmaschine und/oder die Freigabezustände der Ventileinheiten individuell an den jeweiligen Kühlbedarf der Fahrzeugbauteile anpassen zu können. Hierdurch kann mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem lastfallabhängig eine individuelle Beaufschlagung der Fahrzeugbauteile mit separaten Kühlluftströmen erfolgen. Die Kühlluftkanäle sind also mittels der Ventileinheiten wahlweise einzeln oder zumindest paarweise gemeinsam mit jeweils einem Teil des Luftstroms der Arbeitsmaschine versorgbar.The control and / or regulating unit may electrically detect, for example, sensor parameters of state parameters of the working machine, of the valve units and / or of the vehicle components. In addition, via the electrical connections between the control and / or regulating electronics and the working machine on the one hand and the valve units an electrical control of the working machine and / or the valve units to the flow rate of the working machine and / or the release states of the valve units individually to the respective cooling needs to adapt the vehicle components. As a result, with the cooling system according to the invention, depending on the load, an individual admission of the vehicle components to separate cooling air flows can take place. The cooling air ducts can thus be supplied by means of the valve units either individually or at least in pairs together with in each case a part of the air flow of the working machine.
An einem Auslassende von wenigstens einem Kühlluftkanal kann ein Gehäuse gemäß
Mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem kann eine aktive und individuelle sowie lastfallabhängige Kühlung von einem einzigen Fahrzeugbauteil oder gleichzeitig von zwei oder mehreren Fahrzeugbauteilen erfolgen, insbesondere bei geringen Fahrgeschwindigkeiten und/oder hohen Lasten. Ein Fahrzeugbauteil kann dabei ein Wärmetauscher in Form eines Kühlers eines Kühlkreislaufs, beispielsweise zum Kühlen eines Verbrennungsmotors, ein Hilfskühler in einem Radhaus oder ein direkt zu kühlendes Fahrzeugbauteil sein, beispielsweise eine Traktionsbatterie, ein elektrisches Steuermodul einer Traktionsbatterie, ein Bauteil eines Abgasnachbehandlungssystems, wie etwa eine Urea-Einspritzdüse, ein Fahrgetriebegehäuse oder dergleichen.With the cooling system according to the invention, an active and individual as well as load-dependent cooling of a single vehicle component or at the same time of two or more vehicle components, especially at low speeds and / or high loads. A vehicle component may be a heat exchanger in the form of a radiator of a cooling circuit, for example for cooling an internal combustion engine, an auxiliary radiator in a wheel house or a directly to be cooled vehicle component, such as a traction battery, an electric control module of a traction battery, a component of an exhaust aftertreatment system, such as a Urea injector, a drive gear housing or the like.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem ist auch von Vorteil gegenüber einer Kühlanordnung, bei der eine einzelne Arbeitsmaschine zum gleichzeitigen ununterbrochenen Versorgen von mehreren Kühlluftkanälen mit dem Luftstrom eingesetzt wird. Wenn momentan beispielsweise lediglich ein einziges Fahrzeugbauteil mit einem Kühlluftstrom durch den jeweiligen Kühlluftkanal zu beaufschlagen ist und nicht die Kühlluftkanäle zu den anderen Fahrzeugbauteilen, die momentan nicht gekühlt werden müssen, geschlossen werden, arbeitet die Arbeitsmaschine zusätzlich gegen den Strömungswiderstand der nicht zu kühlenden Fahrzeugbauteile, was mit einer Energieverschwendung einhergeht. Dies wird mit der vorliegenden Erfindung vermieden, indem Ventileinheiten von nicht benötigten Kühlkanälen geschlossen werden und die Förderleistung der Arbeitsmaschine an den jeweilig gegebenen Kühlbedarf angepasst wird.The cooling system according to the invention is also advantageous over a cooling arrangement in which a single working machine is used for the simultaneous uninterrupted supply of several cooling air ducts with the air flow. For example, if currently only a single vehicle component with a cooling air flow through the each cooling air channel is acted upon and not the cooling air ducts to the other vehicle components, which need not be cooled at the moment, are closed, the working machine also works against the flow resistance of the non-cooling vehicle components, which is associated with a waste of energy. This is avoided with the present invention by closing valve units of unneeded cooling channels and adjusting the delivery rate of the working machine to the respective given cooling demand.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuer- und/oder Regelelektronik eingerichtet, als jeweiligen Zustandsparameter eine momentane Drehzahl der Arbeitsmaschine, eine momentane Stärke eines der Arbeitsmaschine zugeführten elektrischen Stroms, eine momentane Temperatur eines Fluids innerhalb des jeweiligen Fahrzeugbauteils, einen momentanen Druck innerhalb eines Fluids innerhalb des jeweiligen Fahrzeugbauteils oder eine momentane Temperatur des jeweiligen Fahrzeugbauteils zu erfassen. Die momentane Temperatur des Fluids innerhalb des jeweiligen Fahrzeugbauteils kann beispielsweise eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels eines Kühlmittelkreislaufs zur indirekten Kühlung eines Verbrennungsmotors oder die Öltemperatur eines Getriebeöls innerhalb eines Fahrgetriebes des Kraftfahrzeugs sein. Der momentane Druck innerhalb des Fluids innerhalb des jeweiligen Fahrzeugbauteils kann beispielsweise der Druck innerhalb eines Kältemittels innerhalb einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs sein. Die momentane Temperatur des jeweiligen Fahrzeugbauteils kann beispielsweise die Temperatur eines Fahrgetriebegehäuses oder eines elektrischen Steuermoduls einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs sein.According to an advantageous embodiment, the control and / or regulating electronics is set up, as the respective state parameter, a current speed of the working machine, a current strength of the working machine supplied electric current, a current temperature of a fluid within the respective vehicle component, a momentary pressure within a fluid within of the respective vehicle component or to detect an instantaneous temperature of the respective vehicle component. The instantaneous temperature of the fluid within the respective vehicle component can be, for example, a coolant temperature of a coolant of a coolant circuit for indirect cooling of an internal combustion engine or the oil temperature of a transmission oil within a drive transmission of the motor vehicle. The instantaneous pressure within the fluid within the respective vehicle component may be, for example, the pressure within a refrigerant within an air conditioning system of the motor vehicle. The instantaneous temperature of the respective vehicle component may be, for example, the temperature of a drive transmission housing or of an electrical control module of a traction battery of the motor vehicle.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuer- und/oder Regelelektronik eingerichtet ist, den jeweilig erfassten momentanen Zustandsparameter mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen und die Arbeitsmaschine und die Ventileinheiten in Abhängigkeit eines Ergebnisses dieses Vergleichs zu steuern und/oder zu regeln. Der jeweilig vorgegebene Grenzwert kann beispielsweise ein fahrzeugbauteilspezifischer Soll-Temperaturwert oder Soll-Druckwert sein, dessen Überschreitung durch eine individuelle Kühlung eines Fahrzeugbauteils mittels des Kühlsystems verhindert bzw. eingeschränkt werden soll. Liegt also ein erfasster momentaner Zustandsparameter des jeweiligen Fahrzeugbauteils über dem für dieses Fahrzeugbauteil spezifischen vorgegebenen Grenzwert, wird die Förderleistung der Arbeitsmaschine erhöht und/oder die Ventileinheit an dem jeweiligen Kühlluftkanal weitergehender geöffnet oder überhaupt geöffnet, je nachdem, wie der erfasste momentane Zustand der Arbeitsmaschine und/oder der jeweiligen Ventileinheit ist.A further advantageous embodiment provides that the control and / or regulating electronics is set up to compare the respectively detected instantaneous state parameter with a predetermined limit value and to control and / or regulate the work machine and the valve units in dependence on a result of this comparison. The respective predefined limit value may be, for example, a vehicle component-specific setpoint temperature value or setpoint pressure value, the exceeding of which is to be prevented or restricted by individual cooling of a vehicle component by means of the cooling system. Thus, if a detected instantaneous state parameter of the respective vehicle component is above the specified limit value for this vehicle component, the delivery rate of the work machine is increased and / or the valve unit is opened or opened at the respective cooling air channel, depending on how the detected current state of the work machine and / or the respective valve unit.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Arbeitsmaschine wenigstens ein Radialgebläse auf. Ein Radialgebläse kann in der Regel platzsparender mit weiteren Komponenten, insbesondere der jeweiligen Ventileinheit oder den Kühlluftkanälen, verbunden werden als ein Axialgebläse. Alternativ kann die Arbeitsmaschine wenigstens ein Axialgebläse aufweisen.According to a further advantageous embodiment, the working machine has at least one radial fan. A radial fan can usually be space-saving connected to other components, in particular the respective valve unit or the cooling air ducts, as an axial fan. Alternatively, the working machine may have at least one axial fan.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens ein Kühlluftkanal zumindest teilweise durch einen flexiblen Schlauch gebildet. Hierdurch ist der Kühlluftkanal auf einfache Art und Weise innerhalb des Kraftfahrzeugs verlegbar und in seiner Formgebung auf einfache Art und Weise an den jeweilig zu dieser Verlegung zur Verfügung stehenden Bauraum anpassbar. Der Schlauch kann beispielsweise über Schellen, Klemmelemente oder dergleichen an dem Kraftfahrzeug fixiert werden. Es können auch zwei oder mehrere, insbesondere alle, Kühlluftkanäle jeweils als flexibler Schlauch ausgebildet sein.According to a further advantageous embodiment, at least one cooling air duct is at least partially formed by a flexible hose. As a result, the cooling air duct in a simple manner within the motor vehicle can be laid and adapted in its shape in a simple manner to the space available in each case for this installation space. The hose can be fixed to the motor vehicle, for example via clamps, clamping elements or the like. It is also possible for two or more, in particular all, cooling air ducts to be designed in each case as a flexible hose.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist wenigstens eine Ventileinheit ein Proportionalventil auf. Hierdurch kann der durch den jeweiligen Kühlluftkanal strömende Luftmassenstrom stufenlos variiert werden, um das jeweilige Fahrzeugbauteil individuell mit einem Kühlluftstrom beaufschlagen zu können.According to a further advantageous embodiment, at least one valve unit has a proportional valve. As a result, the air mass flow flowing through the respective cooling air duct can be varied steplessly in order to be able to act on the respective vehicle component individually with a cooling air flow.
Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst, das wenigstens ein Kühlsystem nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander aufweist.The above object is also achieved by a motor vehicle with the features of
Mit dem Kraftfahrzeug sind die oben mit Bezug auf das Kühlsystem genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Kraftfahrzeug kann ein herkömmliches Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, ein Hybridelektrofahrzeug oder ein Elektrofahrzeug sein.With the motor vehicle, the advantages mentioned above with respect to the cooling system are connected accordingly. The motor vehicle may be a conventional motor vehicle with an internal combustion engine, a hybrid electric vehicle or an electric vehicle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Arbeitsmaschine trieblich mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs verbunden. Hierdurch kann die Arbeitsmaschine lastfallabhängig mittels des Verbrennungsmotors angetrieben werden, wodurch elektrische Verluste reduziert werden können.According to an advantageous embodiment, the working machine is drivingly connected to an internal combustion engine of the motor vehicle. As a result, the working machine can be driven as a function of load by means of the internal combustion engine, whereby electrical losses can be reduced.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das jeweilige Fahrzeugbauteil ein Kühler eines Kühlmittelkreislaufs oder ein Betriebswärme erzeugendes Fahrzeugbauteil ist. Der Kühlmittelkreislauf kann beispielsweise zur indirekten Kühlung eines Verbrennungsmotors oder einer Traktionsbatterie eingesetzt werden. Das Betriebswärme erzeugende Fahrzeugbauteil kann beispielsweise eine Traktionsbatterie, eine elektrische Umrichteranordnung, ein Bauteil eines Abgasnachbehandlungssystems, wie etwa eine Urea-Einspritzdüse, ein Fahrgetriebegehäuse oder dergleichen sein.A further advantageous embodiment provides that the respective vehicle component is a radiator of a coolant circuit or a vehicle component generating operating heat. The coolant circuit can be used for example for the indirect cooling of an internal combustion engine or a traction battery. The operating heat generating vehicle component may be, for example, a traction battery, an electric drive assembly, a component of an exhaust aftertreatment system, such as a urea injector, a drive gear housing or the like.
Die obige Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst, nach dem wenigstens zwei Kühlluftkanäle mittels einer einzigen Arbeitsmaschine mit Umgebungsluft versorgt werden und die Arbeitsmaschine und durch die Kühlluftkanäle strömende Luftmassenströme in Abhängigkeit von erfassten momentanen Zustandsparametern der Arbeitsmaschine, von an den Kühlluftkanälen angeordneten Ventileinheiten und/oder der Fahrzeugbauteile individuell gesteuert und/oder geregelt werden.The above object is further achieved by a method having the features of claim 10, according to which at least two cooling air ducts are supplied by a single machine with ambient air and the working machine and through the cooling air ducts flowing air mass flows in response to detected instantaneous state parameters of the working machine, from the cooling air ducts arranged valve units and / or the vehicle components are individually controlled and / or regulated.
Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf das Kühlsystem genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Kühlsystem gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.With the method, the advantages mentioned above with respect to the cooling system are connected accordingly. In particular, the cooling system according to one of the above-mentioned embodiments or a combination of at least two of these embodiments can be used with one another to carry out the method.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als jeweiliger Zustandsparameter eine momentane Drehzahl der Arbeitsmaschine, eine momentane Stärke eines der Arbeitsmaschine zugeführten elektrischen Stroms, eine momentane Temperatur eines Fluids innerhalb des jeweiligen Fahrzeugbauteils, ein momentaner Druck innerhalb eines Fluids innerhalb des jeweiligen Fahrzeugbauteils oder eine momentane Temperatur des jeweiligen Fahrzeugbauteils erfasst. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Kühlsystems genannten Vorteile entsprechend verbunden.According to an advantageous embodiment is as a respective state parameter, a current speed of the machine, a current strength of the working machine supplied electric current, a current temperature of a fluid within the respective vehicle component, a momentary pressure within a fluid within the respective vehicle component or a current temperature of the respective Vehicle component detected. With this embodiment, the advantages mentioned above with respect to the corresponding embodiment of the cooling system are connected accordingly.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der jeweilig erfasste momentane Zustandsparameter mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird und die Arbeitsmaschine und die durch die Kühlluftkanäle strömenden Luftmassenströme in Abhängigkeit eines Ergebnisses dieses Vergleichs individuell gesteuert und/oder geregelt werden. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Kühlsystems genannten Vorteile entsprechend verbunden.A further advantageous embodiment provides that the respective detected instantaneous state parameter is compared with a predetermined limit value and the working machine and the air mass flows flowing through the cooling air channels are individually controlled and / or regulated as a function of a result of this comparison. With this embodiment, the advantages mentioned above with respect to the corresponding embodiment of the cooling system are connected accordingly.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kühlsystem.
-
1 a schematic representation of an embodiment of a cooling system according to the invention.
Das Kühlsystem
Das Kühlsystem
Das Kühlsystem
An jedem der Kühlluftkanäle
Das Kühlsystem
Die Steuer- und/oder Regelelektronik
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kühlsystemcooling system
- 22
- Fahrzeugbauteilvehicle component
- 33
- Fahrzeugbauteilvehicle component
- 44
- Fahrzeugbauteilvehicle component
- 55
- Arbeitsmaschineworking machine
- 66
- KühlluftleitungCooling air duct
- 77
- Ventileinheitvalve unit
- 88th
- Gehäusecasing
- 99
- Steuer- und/oder RegelelektronikControl and / or regulating electronics
- S1S1
- Signalleitungsignal line
- S2S2
- Signalleitungsignal line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- JP H09287451 A [0007]JP H09287451 A [0007]
- CN 103287255 A [0008]CN 103287255 A [0008]
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R020 | Patent grant now final |