-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht von einer Kühlvorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
-
Da besonders in der Automobilbranche das autonome Fahren eines Fahrzeugs immer weiter in den Fokus rückt, ist besonders die Zuverlässigkeit und die Sicherheit der verbauten Systeme wichtig.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, weiterhin eine Kühlvorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Kühlvorrichtung möglich.
-
Der hier vorgestellte Ansatz stellt daher eine verbesserte Kühlvorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum redundanten Kühlen einer Steuereinheit für ein Fahrzeug dar, sodass die Insassen des Fahrzeugs selbst bei Ausfall der verbauten Systeme nicht gefährdet werden.
-
Die Kühlvorrichtung ist ausgebildet, um eine Steuereinheit für ein Fahrzeug zu kühlen. Dabei weist die Steuereinheit eine erste elektronische Komponente und eine zur ersten elektronischen Komponente redundante zweite elektronische Komponente auf. Die Kühlvorrichtung weist einen ersten Kühlkreislauf zur Kühlung der ersten elektronischen Komponente auf. Des Weiteren weist die Kühlvorrichtung einen von dem ersten Kühlkreislauf fluidisch getrennten zweiten Kühlkreislauf zur Kühlung der ersten und/oder zweiten elektronischen Komponente auf.
-
Das Fahrzeug kann beispielsweise als autonomes Fahrzeug zum Transportieren von Personen und/oder Gegenständen realisiert sein. Die Steuereinheit kann Recheneinheiten und/oder Prozessoren repräsentieren, die beispielsweise sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs steuern. Die erste elektronische Komponente sowie die zweite elektronische Komponente können beispielsweise ein Bauteil der Steuereinheit oder ein Steuergerät sein. Beispielsweise können die elektronischen Komponenten Prozessoren oder Mikrocontroller sein. Vorteilhafterweise können durch die Redundanz der elektronischen Komponenten und die unabhängig voneinander verlaufenden Kühlkreisläufe besonders sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs, die in den betreffenden elektronischen Komponenten implementiert sind, im Falle eines Systemausfalls aufrechterhalten werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Kühlkreislauf ausgebildet sein, um auch die zweite elektronische Komponente zu kühlen. Vorteilhafterweise ist die zweite elektronische Komponente dadurch auch dann funktionstüchtig, wenn der zweite Kühlkreislauf ausfällt.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann die Kühlvorrichtung eine dritte und/oder eine zur dritten elektronischen Komponente redundante vierte elektronische Komponente aufweisen, wobei der erste Kühlkreislauf ausgebildet ist, um eine dritte und/oder vierte elektronische Komponente zu kühlen. Vorteilhafterweise kann der erste Kühlkreislauf mehrere elektronische Komponenten kühlen, sodass ein Mehrfachnutzen dieses bereits implementierten Kühlkreislaufes erreicht werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der zweite Kühlkreislauf ausgebildet sein, um die dritte und/oder vierte elektronische Komponente zu kühlen. Auch hierdurch kann eine vorteilhafte Mehrfachnutzung des zweiten Kühlkreislaufs erreicht werden, wodurch sich die Funktionssicherheit für die in der dritten und/oder vierten elektronischen Komponente erhöhen lässt.
-
Vorteilhafterweise kühlt auch der zweite Kühlkreislauf mehrere elektronische Komponenten, sodass die Sicherheit der Fahrzeuginsassen durch die in diesen Komponenten implementierten Funktionen des Fahrzeugs sichergestellt werden kann und einen realisierten Kühlkreislauf für mehrere Kühlfunktionen nutzen zu können.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Kühlkreislauf ausgebildet sein, um als erste elektronische Komponente ein Steuergerät zum Ansteuern eines autonomen Fahrens des Fahrzeugs und/oder einen Prozessor zu kühlen, und/oder der zweite Kühlkreislauf kann ausgebildet sein, um als zweite elektronische Komponente ein Steuergerät zum Ansteuern eines autonomen Fahrens des Fahrzeugs und/oder einen Prozessor zu kühlen. Das Steuergerät kann beispielsweise als eine Recheneinheit ausgeformt sein, die eingehende Signale auswertet und ausgehende Signale an Fahrzeugkomponenten bereitstellt und daraufhin beispielsweise Fahrzeugkomponenten wie die Bremse des Fahrzeugs ansteuert. Speziell die Kühlung eines Prozessors oder eines Steuergerätes zum Ansteuern eines autonomen Fahrens bedarf oftmals eines erhöhten Kühlaufwands, da in einem solchen Prozessor oder Steuergerät aufgrund der Vielzahl von in modernen Fahrzeugen auszuführenden Steuerungsaufgaben die diese Aufgaben ausführenden Recheneinheiten oftmals eine hohe elektrische Energie verbrauchen und eine entsprechend hohe thermische Energie von diesen Steuergeräten abzuführen ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Kühlkreislauf ausgebildet sein, um zumindest eine andere elektronische Komponente zu kühlen als der zweite Kühlkreislauf. Auf diese Weise kann ferner sichergestellt werden, dass bei einem Ausfall eines der Kühlkreisläufe noch weiterhin die Funktionsfähigkeit von anderen zu kühlenden elektronischen Komponenten sichergestellt werden kann, die nicht an dem ausgefallenen Kühlkreislauf angeschlossen sind.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Kühlkreislauf ausgebildet sein, um zumindest eine gleiche elektronische Komponente zu kühlen wie der zweite Kühlkreislauf. Dadurch kann vorteilhafterweise die Funktion der elektronischen Komponente sichergestellt werden, da die betreffende elektronische Komponente auch beispielsweise dann durch den zweiten Kühlkreislauf gekühlt werden kann, wenn der erste Kühlkreislauf ausgefallen ist. Hierdurch wird nicht nur eine Redundanz in Bezug auf die Implementierung der gewünschten Funktion in unterschiedliche elektronische Komponenten ermöglicht, sondern auch die Redundanz der Kühlung der betreffenden Komponenten.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Kühlkreislauf und/oder der zweite Kühlkreislauf ausgebildet sein, um seriell oder parallel in dem betreffenden Kühlkreislauf angeordnete elektronische Komponenten zu kühlen. Vorteilhafterweise kann dadurch die Anordnung der elektronischen Komponenten variabel gestaltet werden, sodass sie beispielsweise je nach Bauart anders positioniert werden können. Zugleich kann auch eine vorteilhafte, beispielsweise kurzwegige Führung der Kühlmittels in den betreffenden Kühlkreisläufen erreicht werden, speziell wenn in einem oder mehreren elektronischen Komponenten kein zu hoher Wärmeabfuhrbedarf zu erwarten ist, der einen separaten Kühlkreislauf zur Kühlung dieser elektronischen Komponenten erforderlich macht.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann die erste elektronische Komponente einen ersten Kühlkörper zur Führung einer ersten Leitung des ersten Kühlkreislaufs und/oder die zweite elektronische Komponente einen zweiten Kühlkörper zur Führung einer zweiten Leitung des zweiten Kühlkreislaufs aufweisen. Sowohl die erste Leitung als auch die zweite Leitung kann beispielsweise in Form von Schläuchen oder Rohren realisiert sein, durch die ein Kühlungsfluid strömen kann. Dabei wird Wärme von dem Kühlkörper in die Leitung abgeführt, um vorteilhafterweise eine Überhitzung zu verhindern. Ferner kann die Integration der betreffenden Leitung in einen Kühlkörper dahin gehend vorteilhaft sein, dass am Kühlkörper die abzuführende Wärme meist konzentriert vorliegt oder gesammelt wird, sodass die Abfuhr an dieser Stelle besonders effizient ist.
-
Das Verfahren zum Kühlen einer Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einer Kühlvorrichtung gemäß einer hier vorgestellten Variante umfasst einen ersten Schritt des Kühlens sowie einen zweiten Schritt des Kühlens. Im ersten Schritt des Kühlens wird eine erste elektronische Komponente in einem ersten Kühlkreislauf gekühlt. Im zweiten Schritt des Kühlens wird die erste und/oder eine zweite elektronische Komponente in einem zweiten Kühlkreislauf gekühlt. Vorteilhafterweise wird dadurch zumindest eine Notversorgung der sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeugs gewährleistet, sodass ein Unfallrisiko reduziert werden kann.
-
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
-
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
-
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
-
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines autonomen Fahrzeugs. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale wie Bremssignale und Lenksignale zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie Bremsen und Lenkeinrichtungen.
-
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Bei den Sensorsignalen kann es sich beispielsweise um Signale eines Sensors eines Kraftfahrzeuges bzw. von in einem Kraftfahrzeug verbauten Sensor handeln. Bei den Sensorsignalen kann es sich somit um Signale eines Gassensors, beispielsweise einer Lambdasonde; eines Drucksensors, welcher beispielsweise in einer Stoßstange verbaut ist; oder eine Beschleunigungssensors, beispielsweise eines ESP-Sensors handeln. Bei den Steuer-und/oder Datensignalen kann es sich um Signale handeln, welche an eine Steuereinheit, beispielsweise ein Brems- oder Motorsteuergerät, gesendet werden. Anhand dieser Signale kann dann die Steuereinheit entscheiden, ob bei einer Fehlfunktion des geprüften Sensors beispielsweise ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder ein Notlaufprogramm aktiviert wird, welches bestimmte Einheiten wie z. B. Bremsaktoren im Kraftfahrzeug ansteuert und/oder bestimmte Einheiten des Kraftfahrzeuges deaktiviert werden, um so einen sicheren Betriebszustand herbeizuführen.
-
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
-
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Kühlvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 5 eine schematische Darstellung parallel verlaufender Leitungen innerhalb eines Kühlkörpers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kühlen einer Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einer Kühlvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 7 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum redundanten Kühlen einer Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einer Kühlvorrichtung.
-
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Kühlvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Kühlvorrichtung 105 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel zwei verschiedene Kühlkreisläufe auf. Das Fahrzeug 100 ist ausgebildet, um Personen und/oder Gegenstände zu transportieren. Das Fahrzeug 100 ist dabei gemäß einem Ausführungsbeispiel autonom. Die Kühlvorrichtung 105 ausgebildet, um besonders diejenigen elektronischen Komponenten zu kühlen, die sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs 100 implementieren, um deren Überhitzung zu vermeiden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind dafür zwei voneinander unabhängige Kühlkreisläufe von Vorteil und werden hierzu eingesetzt, sodass auch bei einem Ausfall eines Kühlkreislaufs der Kühlkreisläufe zumindest die sicherheitsrelevanten Funktionen weiterhin ausgeführt werden können. Die Kühlvorrichtung 105 kann dabei gemäß einem Ausführungsbeispiel unterschiedlich aufgebaut sein. In anderen Worten können die elektronischen Komponenten oder zumindest eine der redundanten elektronischen Komponenten im Fall des Ausfalls durch die Verwendung von zwei separaten Kühlkreisläufen mit einem der Kühlkreisläufe weiterhin gekühlt werden.
-
In anderen Worten ausgedrückt, ist aktuell nicht bekannt, dass es für sicherheitsrelevante Anwendungen im Automobilbereich Bestrebungen gibt, die Wasserkühlung in doppelter Ausführung zu verwenden. Die doppelte Ausführung wird aktuell nur für Steuergeräte und Prozessoren angedacht. In analoger Form gibt es doppelte oder sogar dreifache Ausführungen von Hydrauliksystemen bei Flugzeugen. Hier werden die Schläuche der doppelten Systeme zum Teil sogar unterschiedlich verlegt, um im Fall von Beschädigungen (insbesondere Militärflugzeuge) das Risiko, dass weitere Leitungen beschädigt werden, zu minimieren.
-
Die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Systemen für das autonome Fahren ist besonders wichtig. In der aktuellen Planung gibt es nur einen Kühlkreislauf, an welchen alle (redundanten) Steuergeräte seriell oder parallel angeschlossen werden.
-
Hierdurch besteht das große Risiko, dass im Falle eines Ausfalls dieser einen Wasserkühlung alle Steuergeräte und Prozessoren gleichzeitig nicht mehr gekühlt werden können. Dann würden alle Systeme auch gleichzeitig wegen Überhitzung ausfallen. Das bedeutet die Redundanz, im Falle eines Ausfalls einer beliebigen Komponente ihre Funktion zu übernehmen, kann nicht mehr sichergestellt werden. Daher sollte in einem autonom fahrenden Fahrzeug 100 beispielsweise die Wasserkühlung doppelt ausgelegt werden. Für alle Systeme, welche für das autonome Fahren sicherheitsrelevant sind, werden dann beispielsweise mindestens zwei getrennte Kühlkreisläufe, die eine Wasserpumpe, einen Kühlergrill, geeigneten Komponenten einer Verschlauchung und einen Wasserkühlkörper (und weitere Komponenten) für die Kühlung der redundanten Steuergeräte aufweisen können. Durch die Verwendung von zwei separaten Kühlkreisläufen können in den redundant ausgelegten Steuergeräten und Prozessoren (CPU, GPU, oder beispielsweise auch alle zu kühlenden Bauteile) im Fall des Ausfalls eines der Kühlsysteme weiterhin zuverlässig gekühlt bzw. diese Funktionen aufrechterhalten werden. Die Strategie hierfür kann durch drei verschiedene Varianten erfolgen. Die Ausführung der separaten Fluidführung kann außerdem in allen bekannten Systemen wie Kanälen, Rohren, Mikrokanalkühler, Jetcooling, Spray cooling usw. konstruktiv erfolgen. Redundante Steuergeräte werden weiterhin beispielsweise seriell oder parallel durch die beiden Kühlsysteme versorgt.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Kühlvorrichtung 105 kann dabei in einem Fahrzeug 100 realisiert sein, wie es in 1 dargestellt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die in dieser Figur dargestellte Kühlvorrichtung 105 als eine erste Variante betrachtet werden. Hier weist die Kühlvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Kühlkreislauf 200 sowie einen zweiten Kühlkreislauf 205 auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der erste Kühlkreislauf 200 eine erste elektronische Komponente 210 auf. Der zweite Kühlkreislauf 205 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel eine zweite elektronische Komponente 215 auf. Der erste Kühlkreislauf 200 ist ausgebildet, um die erste elektronische Komponente 210 zu kühlen. Der zweite Kühlkreislauf 205 ist ausgebildet, um die zweite elektronische Komponente 215 zu kühlen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sowohl die erste Komponente 210 als auch die zweite Komponente 215 als ein Prozessor realisiert sein, in dem eine für den Betrieb des Fahrzeugs sicherheitskritische Funktion implementiert ist. Außerdem weist der erste Kühlkreislauf 200 eine dritte elektronische Komponente 220 sowie eine weitere elektronische Komponente 225 auf, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der ersten elektronischen Komponente 210 seriell geschaltet sind. Verbunden sind die elektronischen Komponenten 210, 220, 225 des ersten Kühlkreislaufs 200 durch eine erste Leitung 230. Die erste Leitung 230 ist ausgebildet, um ein Kühlungsfluid zu leiten. Eine erste Pumpe 235 ist ausgebildet, um das Kühlungsfluid, das auch als Kühlmedium bezeichnet werden kann, durch die erste Leitung 230 zu pumpen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Kühlkreislauf 205 analog zum ersten Kühlkreislauf 200 aufgebaut. Der zweite Kühlkreislauf 205 weist, wie schon erwähnt, die zweite elektronische Komponente 215 auf. Ferner weist der zweite Kühlkreislauf 205 eine vierte elektronische Komponente 240 sowie ebenfalls eine weitere elektronische Komponente 245 und eine zweite Pumpe 250 auf. Auch im zweiten Kühlkreislauf 205 sind die elektronischen Komponenten 215, 240, 245 seriell durch eine zweite Leitung 255 geschaltet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der zweite Kühlkreislauf 205 redundant zum ersten Kühlkreislauf 200. Fällt beispielsweise der erste Kühlkreislauf 200 aus, so können die Funktionen der elektronischen Komponenten des ersten Kühlkreislaufs 200 durch die hierzu redundanten elektronischen Komponenten des zweiten Kühlkreislaufs 205 ausgeführt werden. In anderen Worten kühlt jeder Kühlkreislauf 200, 205 jeweils eine der redundanten Komponenten 210, 215.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Kühlvorrichtung 105 ist in einem Fahrzeug 100 realisierbar, wie es in 1 dargestellt wurde. Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Kühlvorrichtung 105 kann als Alternative zu der in 2 beschriebenen Kühlvorrichtung 105 betrachtet werden. Wie auch in 2 weist die Kühlvorrichtung 105 in 3 zwei voneinander getrennte Kühlkreisläufe 200, 205 sowie in jedem Kühlkreislauf 200, 205 eine Pumpe 235, 250 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Kühlvorrichtung 105 ein Steuergerät 300 auf, die wiederum eine erste elektronische Komponente 210 und eine zweite elektronische Komponente 215 umfasst. Die elektronischen Komponenten 210 und 215 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Prozessoren realisiert. Obwohl sowohl der erste Kühlkreislauf 200 als auch der zweite Kühlkreislauf 205 das Steuergerät 300 durchlaufen, wird nur die erste elektronische Komponente 210 von dem ersten Kühlkreislauf 200 gekühlt. Genauso wird von dem zweiten Kühlkreislauf 205 nur die zweite elektronische Komponente 215 gekühlt. Auch hier ist die zweite elektronische Komponente 215 redundant zu der ersten elektronischen Komponente 210. In anderen Worten ausgedrückt kühlt jeder Kühlkreislauf 200, 205 jeweils eine der elektrischen Komponenten 210, 215 innerhalb eines Steuergeräts 300, die zwar unterschiedlich (beispielsweise beabstandet zueinander angeordnet), jedoch in ihrer Funktion redundant sind. Dabei werden die Kühlkreisläufe 200, 205 innerhalb des Steuergeräts 300 separat gehalten.
-
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung 105 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Kühlvorrichtung 105 ist in einem Fahrzeug 100 realisierbar, wie es in 1 dargestellt wurde. Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Kühlvorrichtung 105 kann als Alternative zu der in 2 oder in 3 beschriebenen Kühlvorrichtung 105 betrachtet werden. Wie auch in 2 weist die Kühlvorrichtung 105 in 4 zwei voneinander getrennte Kühlkreisläufe 200, 205 sowie in jedem Kühlkreislauf 200, 205 eine Pumpe 235, 250 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchlaufen sowohl der erste Kühlkreislauf 200 als auch der zweite Kühlkreislauf 205 beide elektronische Komponenten 210, 215 der Kühlvorrichtung 105. In anderen Worten ausgedrückt wird jede Komponente 210, 215 gekühlt, indem die Kühlungsfluide der beiden Kühlkreisläufe 200, 205 denselben Kühlkörper unabhängig durchströmen. Hierbei werden die erste Leitung 230 und die zweite Leitung 255 der Kühlkreisläufe 200, 205 im Kühlkörper weiterhin getrennt gehalten, sodass bei Ausfall eines der Kühlkreisläufe 200, 205 der andere die elektronischen Komponenten 210, 215 kühlen kann.
-
5 zeigt eine schematische Darstellung parallel verlaufender Leitungen 230, 255 innerhalb eines Kühlkörpers gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine solche Anordnung in der in 4 gezeigten Kühlvorrichtung realisierbar. Die 5 zeigt hierbei eine Detailzeichnung, gemäß der beide separaten Kühlkreisläufe 200 und 205 gleichzeitig die Komponenten 210 (und evtl. auch 215) kühlen. Hierbei greifen die Kühlkreisläufe 200 und 205 so ineinander, dass sie die ganze Fläche der Komponente 210 bzw. 215 kühlen. Die Kühlkreisläufe 200 und 205 bleiben jedoch weiterhin fluidisch völlig getrennt. Wie vorstehend ausgeführt gibt es hier nun unterschiedliche Designs (Kanäle, Jetcooling ...) des Kühlkörpers, welcher die Bauteile kühlt. Die geometrische Auslegung der Leitungen 230, 255 im Kühlkörper kann dabei beliebig sein. Das bedeutet, dass im Fall eines Ausfalls nur ein Teil des Kühlkörpers nicht mit dem Kühlungsfluid versorgt wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können sich die Leitungen 230, 255 innerhalb des Kühlkörpers in kleinere Kanäle aufspalten, sodass sich die Kanäle der ersten Leitung 230 mit den Kanälen der zweiten Leitung 255 ähnlich wie die Sprossen einer Leiter, parallel, anordnen. Vorteil davon ist eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung. Bei ausreichender Dimensionierung jedes einzelnen Kühlkreislaufs, das auch als Kühlsystem bezeichnet werden kann, kann die Kühlung durch ein System aufrechterhalten werden, welches den Kühlkörper weiterhin durchfließt, und das Fahrzeug könnte noch voll verwendet werden. Bei einer geringeren Dimensionierung jedes einzelnen Kühlkreislaufs könnte nach Ausfall eines Kühlkreislaufs noch ein Notlauf des Fahrzeugs durchgeführt werden und das Fahrzeug könnte gezielt anhalten oder mit langsamer Geschwindigkeit in eine Werkstatt fahren.
-
6 zeigt ein Verfahren 600 zum Kühlen einer Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einer Kühlvorrichtung. Das Verfahren 600 ist in einem Fahrzeug anwendbar, wie es in 1 beschrieben ist. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt 605 des Kühlens sowie einen zweiten Schritt 610 des Kühlens. Im ersten Schritt 605 wird eine erste elektronische Komponente in einem ersten Kühlkreislauf gekühlt. Im zweiten Schritt 610 wird eine erste und/oder eine zweite elektronische Komponente in einem zweiten Kühlkreislauf gekühlt.
-
7 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum redundanten Kühlen einer Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einer Kühlvorrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung 710 zum Ansteuern eines Kühlens einer ersten elektronischen Komponente in einem ersten Kühlkreislauf. Ferner umfasst die Vorrichtung 700 eine weitere Einrichtung 720 zum Ansteuern eines Kühlens einer ersten und/oder einer zweiten elektronischen Komponente in einem zweiten Kühlkreislauf. Die Vorrichtung 700 selbst und/oder die Einheiten 710 oder 720 sind dabei ausgebildet, um beispielsweise entsprechende Aktoren wie Kompressoren oder Pumpen in den jeweils betreffenden Kühlkreisläufen anzusteuern und hierdurch das Kühlen der jeweiligen elektronischen Komponenten zu bewirken.
-
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
