DE102019210851A1

DE102019210851A1 - Motor vehicle with a cooling structure

Info

Publication number: DE102019210851A1
Application number: DE102019210851.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hoffmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1), das eine Kühlstruktur (5) zum Kühlen wenigstens einer Baugruppe (11) des Kraftfahrzeugs (1) aufweist. Die Kühlstruktur (5) ist dazu wärmeübertragend mit der Baugruppe (11) verbunden, wobei zumindest ein Teil der Kühlstruktur (5) als flächiges Kühlelement (6) ausgebildet ist. Dieses Kühlelement (6) bildet dabei einen Teil einer Fahrzeugunterseite (4) des Kraftfahrzeugs (1) und ist dadurch während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (1) von Umgebungsluft (3) direkt anströmbar. Es ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug (1) zusätzlich zu der mittels der Kühlstruktur (5) zu kühlenden Baugruppe (11) eine Traktionsbatterie aufweist und das flächige Kühlelement (6) durch eine Unterseite eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie gebildet ist.

The invention relates to a motor vehicle (1) which has a cooling structure (5) for cooling at least one assembly (11) of the motor vehicle (1). To this end, the cooling structure (5) is connected to the assembly (11) in a heat-transferring manner, at least part of the cooling structure (5) being designed as a flat cooling element (6). This cooling element (6) forms part of the underside of the vehicle (4) of the motor vehicle (1) and can therefore be directly exposed to ambient air (3) while the motor vehicle (1) is in motion. It is provided that the motor vehicle (1) has a traction battery in addition to the assembly (11) to be cooled by means of the cooling structure (5) and the flat cooling element (6) is formed by an underside of a battery housing of the traction battery.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kühlstruktur zum Kühlen einer Baugruppe des Kraftfahrzeugs.The invention relates to a motor vehicle with a cooling structure for cooling an assembly of the motor vehicle.

Kraftfahrzeuge weisen heutzutage eine Vielzahl von Bauteilen und Baugruppen auf, die auf eine Kühlung angewiesen sind, um bestimmungsgemäß und effizient zu funktionieren. Typischerweise müssen beispielsweise ein Antriebsaggregat oder auch Betriebsstoffe wie etwa Öl gekühlt werden. Dazu sind heutzutage oftmals ein Luft-Wärmetauscher in einer Fahrzeugfront sowie bei entsprechendem Bedarf ein zusätzlicher Wasserkühler vorgesehen. Neben Kühlkörpern, die Wärme an eine Umgebung abgeben, kann dabei auch ein Lüfter vorgesehen sein, der den jeweiligen Kühlkörper mit einem Luftstrom beaufschlagt oder erwärmte Umgebungsluft aus einem Bereich des Kühlkörpers oder des zu kühlenden Bauteils oder Aggregats heraus fördert.Nowadays, motor vehicles have a large number of components and assemblies that rely on cooling in order to function efficiently and as intended. Typically, for example, a drive unit or operating materials such as oil have to be cooled. For this purpose, an air heat exchanger is often provided in the front of the vehicle, and an additional water cooler if required. In addition to heat sinks that give off heat to the environment, a fan can also be provided that applies an air flow to the respective heat sink or pumps heated ambient air out of an area of the heat sink or the component or unit to be cooled.

Derartige herkömmliche Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass sie für einen erheblichen Anteil eines Luftwiderstands, also des cw-Werts, des jeweiligen Kraftfahrzeugs verantwortlich sind, einen relativ großen Bauteil- und Gewichtsaufwand verursachen und einen relativ großen Bauraumbedarf haben. So kann insbesondere das Durchströmen eines Frontkühlers, also eines Kühlkörpers in der Fahrzeugfront, wie er heutzutage typischerweise hinter einem Kühlergrill angeordnet ist, sowie durch das Durchströmend der Fahrzeugfront und anschließend des Motorraums der Luftwiderstand des jeweiligen Kraftfahrzeugs signifikant erhöht werden, was wiederum zu einem Mehrverbrauch an Treibstoff führen kann. Zudem müssen Bauteile oder Baugruppen, die gekühlt werden müssen, aber nicht im Bereich der Fahrzeugfront angeordnet sind, über entsprechende Leitungen oder Rohre in ein Kühlsystem des Kraftfahrzeugs eingebunden und so mit dem Frontkühler verbunden werden.However, conventional solutions of this type have the disadvantage that they are responsible for a considerable proportion of the air resistance, that is to say the drag coefficient, of the respective motor vehicle, cause a relatively large amount of components and weight, and require a relatively large amount of space. In particular, the flow through a front radiator, i.e. a heat sink in the front of the vehicle, as it is nowadays typically arranged behind a radiator grille, as well as flowing through the vehicle front and then the engine compartment, the air resistance of the respective motor vehicle can be significantly increased, which in turn leads to increased consumption Fuel can lead. In addition, components or assemblies that have to be cooled but are not arranged in the area of the front of the vehicle must be integrated into a cooling system of the motor vehicle via appropriate lines or pipes and thus connected to the front radiator.

Die DE 197 55 095 A1 schlägt ein Kraftfahrzeug mit einem im Unterbodenbereich angeordneten Wärmetauscher zum Abführen von Motorwärme an die Umgebung vor. Der Wärmetauscher weist dabei eine Mehrzahl von nach unten überstehenden, in Fahrtrichtung verlaufenden parallelen Kühlrippen auf. Damit soll ein Wärmetauscher geschaffen werden, der eine geringe Bauhöhe und einen sehr geringen Luftwiderstand aufweist und trotzdem die Übertragung großer Wärmemengen ermöglicht.The DE 197 55 095 A1 proposes a motor vehicle with a heat exchanger arranged in the underbody area for dissipating engine heat to the environment. The heat exchanger has a plurality of parallel cooling ribs protruding downward and running in the direction of travel. The aim is to create a heat exchanger which has a low overall height and very low air resistance and which nevertheless enables the transfer of large amounts of heat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Effizienz eines Kraftfahrzeugs zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.The object of the present invention is to improve the efficiency of a motor vehicle. According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent patent claim. Advantageous configurations and developments of the present invention are specified in the dependent claims, in the description and in the figures.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Kühlstruktur auf, die zum Kühlen wenigstens einer Baugruppe des Kraftfahrzeugs mit dieser wärmeübertragend verbunden ist. Die Baugruppe kann dabei mit der Kühlstruktur beispielsweise wärmeleitend durch direkten mechanischen Kontakt oder beispielsweise für einen konvektiven Wärmetransport durch eine oder mehrere Kühlmittelleitungen verbunden sein. Die Baugruppe kann beispielsweise ein Antriebsaggregat, ein Getriebe, eine Schmiermittelführung, eine Pumpe, ein Lager oder dergleichen mehr sein oder umfassen, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein. Vorliegend ist zumindest ein Teil der Kühlstruktur ausgebildet als flächiges Kühlelement, das einen Teil einer Fahrzeugunterseite des Kraftfahrzeugs bildet und dadurch während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs von Umgebungsluft oder Fahrtwind direkt anströmbar ist. Mit anderen Worten ist in das Kühlelement also in seiner Haupterstreckungsebene flächig ausgedehnt oder erstreckt und weist senkrecht dazu eine geringere Größe oder Ausdehnung auf. Das Kühlelement kann also eine zumindest im Wesentlichen plattenförmige oder scheibenförmige Form oder Gestalt haben. Dass das Kühlelement direkt von der Umgebungsluft anströmbar ist, bedeutet hier, dass es gegenüber der Umgebungsluft beziehungsweise gegenüber der Umgebung des Kraftfahrzeugs exponiert, also nicht durch andere Bauteile des Kraftfahrzeugs abgedeckt und somit von außerhalb des Kraftfahrzeugs frei zugänglich ist.A motor vehicle according to the invention has a cooling structure which, for cooling at least one assembly of the motor vehicle, is connected to it in a heat-transferring manner. The assembly can be connected to the cooling structure, for example, in a thermally conductive manner by direct mechanical contact or, for example, for convective heat transport through one or more coolant lines. The assembly can be or comprise, for example, a drive unit, a transmission, a lubricant guide, a pump, a bearing or the like, without being limited to these examples. In the present case, at least part of the cooling structure is designed as a flat cooling element which forms part of a vehicle underside of the motor vehicle and can thus be directly exposed to ambient air or airflow while the motor vehicle is in motion. In other words, the cooling element is flat or extended in its main plane of extent and has a smaller size or extent perpendicular thereto. The cooling element can thus have an at least substantially plate-like or disk-like shape or shape. The fact that the cooling element can flow directly onto the ambient air means here that it is exposed to the ambient air or to the environment of the motor vehicle, i.e. not covered by other components of the motor vehicle and is therefore freely accessible from outside the motor vehicle.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug zusätzlich zu der mittels der Kühlstruktur zu kühlenden beziehungsweise im Betrieb des Kraftfahrzeugs gekühlten Baugruppe eine Traktionsbatterie aufweist und das flächige Kühlelement durch eine Unterseite eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie gebildet ist. Die Traktionsbatterie ist also von der durch die Kühlstruktur gekühlten oder kühlbaren Baugruppe verschieden. Die Unterseite des Batteriegehäuses ist dabei in Einbaulage in Fahrzeughochrichtung zu verstehen, sodass die Unterseite bei einer bestimmungsgemäßen Fahrt des Kraftfahrzeugs auf einer Straße dieser Straße zugewandt ist, sich insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Straße erstreckt. Die Traktionsbatterie kann also insbesondere als Unterbodenbatterie ausgebildet sein.According to the invention, it is provided that the motor vehicle has a traction battery in addition to the assembly to be cooled by means of the cooling structure or cooled during operation of the motor vehicle, and the flat cooling element is formed by an underside of a battery housing of the traction battery. The traction battery is therefore different from the assembly that is cooled or can be cooled by the cooling structure. The underside of the battery housing is to be understood in the installed position in the vertical direction of the vehicle, so that the underside faces this road when the motor vehicle is driven on a road as intended, in particular extends at least substantially parallel to the road. The traction battery can therefore in particular be designed as an underbody battery.

Das Kühlelement kann etwa ein Deckel, eine Wand oder ein Abdeckelement des Batteriegehäuses sein. Das Kühlelement kann also insbesondere dazu ausgebildet sein, ein Inneres der Traktionsbatterie vor Beschädigungen, etwa durch Steinschlag oder mechanischen Kontakt mit einem Untergrund, sowie vor Umwelt- oder Umgebungseinflüssen, wie etwa Nässe oder Staubeintrag, zu schützen. Dazu kann das Kühlelement bevorzugt als Blech ausgebildet sein oder wenigstens ein Blech oder eine Blechstruktur aufweisen oder umfassen.The cooling element can be a cover, a wall or a cover element of the battery housing. The cooling element can therefore in particular be designed to protect the interior of the traction battery from damage, for example from stone chips or mechanical contact with a substrate, as well as from environmental or environmental influences, such as moisture or the entry of dust. To The cooling element can preferably be designed as a sheet metal or have or comprise at least one sheet metal or a sheet metal structure.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine derartige Ausgestaltung der Unterseite des Batteriegehäuses zum Schutz der Traktionsbatterie das Kühlelement gleichzeitig besonders geeignet ist, um von der Baugruppe abgegebene Wärme aufzunehmen und an die Umgebung oder Umgebungsluft abzugeben, also als Kühlkörper zu fungieren. Besonders vorteilhaft ist dabei zudem, dass durch die Anordnung oder Position des Kühlelements an der Fahrzeugunterseite höhere Temperaturniveaus des Kühlelements sicher zugelassen, also größere Wärmemengen in dieses eingeleitet werden können als dies bei Kühlelementen der Fall ist, die beispielsweise an einer Seitenwand oder Vorderseite des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Dies ist der Fall, da das Kühlelement an der Fahrzeugunterseite von Nutzern des Kraftfahrzeugs oder von sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Passanten nicht versehentlich berührt werden kann und daher auf ein mögliches Verbrennungsrisiko keine Rücksicht genommen werden muss. Insgesamt kann somit, insbesondere ohne weitere Schutzmaßnahmen, die Unterseite des Batteriegehäuses multifunktional - als Batteriegehäuse und als Kühlkörper - genutzt und eine besonders effiziente und effektive Kühlung der Baugruppe erreicht werden. Die vorliegende Erfindung sieht also vor, ohnehin vorhandene Batteriestrukturen in eine Fahrzeugkühlungsstrategie zur Kühlung wenigstens eines anderen, von der Traktionsbatterie verschiedenen Bauteils einzubinden.The present invention is based on the knowledge that such a configuration of the underside of the battery housing to protect the traction battery means that the cooling element is also particularly suitable for absorbing heat emitted by the assembly and releasing it to the environment or ambient air, i.e. to function as a heat sink. It is also particularly advantageous that the arrangement or position of the cooling element on the underside of the vehicle safely permits higher temperature levels of the cooling element, i.e. greater amounts of heat can be introduced into it than is the case with cooling elements that are arranged, for example, on a side wall or front of the motor vehicle are. This is the case because the cooling element on the underside of the vehicle cannot be accidentally touched by users of the motor vehicle or by passers-by in the vicinity of the motor vehicle and therefore no consideration has to be given to a possible risk of burns. Overall, therefore, in particular without further protective measures, the underside of the battery housing can be used multifunctionally - as a battery housing and as a heat sink - and particularly efficient and effective cooling of the assembly can be achieved. The present invention therefore provides for battery structures that are already present to be incorporated into a vehicle cooling strategy for cooling at least one other component different from the traction battery.

Dadurch, dass das Kühlelement zudem direkt gegenüber der Umgebung des Kraftfahrzeugs exponiert ist, also von der Umgebungsluft zum Wärmeabtransport angeströmt kann, kann zudem ein bei bisherigen Kraftfahrzeugen üblicher Frontkühler entfallen oder kleiner ausgelegt werden. Dadurch kann vorteilhaft ein verringerter Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs realisiert und somit ein verringerter Energiebedarf für einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Zudem können sich Vorteile für ein Packaging in der Fahrzeugfront, also eine Bauraumaufteilung oder -nutzung und Bauteilanordnung im Bereich der Fahrzeugfront ergeben, sodass beispielsweise zunehmend geforderte weitere Bauteile oder Baugruppen ohne Vergrößerung von Au-ßenmaßen des Kraftfahrzeugs untergebracht werden können. Zusätzlich oder alternativ kann so beispielsweise eine besonders verlustarme Durchströmbarkeit der Fahrzeugfront erreicht werden.Because the cooling element is also directly exposed to the surroundings of the motor vehicle, that is, the ambient air can flow against it in order to dissipate heat, a front radiator that is customary in previous motor vehicles can also be dispensed with or designed to be smaller. As a result, a reduced air resistance of the motor vehicle can advantageously be achieved and thus a reduced energy requirement for driving the motor vehicle can be achieved. In addition, there may be advantages for packaging in the front of the vehicle, i.e. a division or use of installation space and component arrangement in the area of the front of the vehicle, so that, for example, increasingly required additional components or assemblies can be accommodated without increasing the external dimensions of the motor vehicle. Additionally or alternatively, a particularly low-loss flow through the vehicle front can thus be achieved.

Ein weiterer Vorteil der Nutzung der Unterseite des Batteriegehäuses als Kühlelement liegt darin, dass es durch seine Position an der Fahrzeugunterseite besonders einfach und aufwandsarm zum Kühlen von Baugruppen in der Fahrzeugfront ebenso wie zum Kühlen von Baugruppen in einem in Fahrzeuglängsrichtung mittleren oder hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Insbesondere kann dabei zumindest im Wesentlichen unabhängig von einer Position der zu kühlenden Baugruppe die wärmeübertragende Verbindung der jeweiligen Baugruppe mit dem Kühlelement zumindest im Durchschnitt kürzer und damit weniger Materialaufwand und weniger bauraum intensiv realisiert werden. Es können vorteilhaft also gegebenenfalls entsprechend lange Leitungen oder Schläuche, die bisher beispielsweise von einer zu kühlenden Baugruppe im Fahrzeugheck bis zu dem Frontkühler verlaufen mussten, eingespart oder verkürzt werden.Another advantage of using the underside of the battery housing as a cooling element is that, thanks to its position on the underside of the vehicle, it is particularly simple and easy to use for cooling assemblies in the front of the vehicle as well as for cooling assemblies in a central or rear area of the motor vehicle in the longitudinal direction of the vehicle can be. In particular, the heat-transferring connection of the respective assembly to the cooling element can be realized at least on average shorter and thus less material and less space intensive, at least essentially independently of a position of the assembly to be cooled. Correspondingly long lines or hoses, which previously had to run, for example, from an assembly to be cooled in the rear of the vehicle to the front radiator, can advantageously be saved or shortened.

Es ist eine weitere Erkenntnis der vorliegenden Erfindung, dass die hier vorgeschlagene Nutzung der Unterseite des Batteriegehäuses als Kühlelement, also eine karosserie- oder fahrzeugintegrierte Kühlung, gerade bei ganz oder teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, also etwa bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen oder brennstoffzellenbasierten Fahrzeugen mit Traktionsbatterie, ohne Einschränkungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs möglich ist, da abfallende Wärmeverluste bei derartigen Fahrzeugen typischerweise signifikant geringer sind als bei Fahrzeugen mit konventionellen, verbrennungsmotorischen Antrieben oder Antriebssträngen. Insbesondere bei einem elektrischen Betrieb des Kraftfahrzeugs kann der Luftwiderstand dann weiter gesenkt und somit die Effizienz des Kraftfahrzeugs weiter verbessert werden, indem eine Kühlerjalousie im Bereich des Frontkühlers oder des frontalen Kühlergrills des Kraftfahrzeugs angeordnet und dann geschlossen wird. Dies ist im Gegensatz zu dem vorliegend erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug bei Kraftfahrzeugen mit herkömmlichem Kühlkonzept typischerweise nicht ohne Weiteres möglich, da dort dann insgesamt nicht ausreichend Kühlleistung zur Verfügung steht. Dieses Problem wird jedoch vorliegend dadurch gelöst, dass das an der Fahrzeugunterseite angeordnete Kühlelement auch bei geschlossener Kühlerjalousie weiterhin von der Umgebungsluft direkt anströmbar ist und somit Wärme aus dem Kraftfahrzeug an die Umgebung abführen kann.It is a further finding of the present invention that the proposed use of the underside of the battery housing as a cooling element, i.e. a body or vehicle-integrated cooling, especially in fully or partially electrically powered motor vehicles, e.g. in electric or hybrid vehicles or fuel cell-based vehicles with a traction battery , is possible without restrictions in the operation of the motor vehicle, since falling heat losses in such vehicles are typically significantly lower than in vehicles with conventional internal combustion engine drives or drive trains. In particular with electrical operation of the motor vehicle, the air resistance can then be further reduced and thus the efficiency of the motor vehicle can be further improved by arranging a radiator shutter in the area of the front radiator or the front radiator grille of the motor vehicle and then closing it. In contrast to the motor vehicle according to the present invention, this is typically not easily possible in motor vehicles with a conventional cooling concept, since there is then not enough cooling power available overall. In the present case, however, this problem is solved by the fact that the cooling element arranged on the underside of the vehicle can continue to flow directly onto the ambient air even when the radiator shutter is closed and can thus dissipate heat from the vehicle to the environment.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Baugruppe eine elektrische Antriebsmaschine, die an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs zu deren Antrieb angeordnet ist. Mit anderen Worten dienen dann die Kühlstruktur also zum Kühlen eines Hinterachs- oder Hinterrad-Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs. Die elektrische Antriebsmaschine kann dabei beispielsweise zentral zwischen Hinterrädern des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Ebenso können beispielsweise zwei elektrische Antriebsmaschinen vorgesehen sein, von denen jede zum Antreiben jeweils eines der Hinterräder des Kraftfahrzeugs näher an dem jeweiligen Rad angeordnet ist. Die Kühlstruktur kann dann zum Kühlen beider Antriebsmaschinen wärmeübertragend mit diesen verbunden sein. Eine Kühlung einer solchen hinteren elektrischen Antriebsmaschine mittels der Kühlstruktur, also über das fahrzeugunterseitige Kühlelement ist besonders vorteilhaft, da dann zumindest ein signifikanter Anteil von Kühlmittelleitungen eingespart werden kann, der bisher von derartigen Heckantriebsaggregaten bis zum Frontkühler geführt werden musste.In an advantageous embodiment of the present invention, the assembly comprises an electric drive machine, which is arranged on a rear axle of the motor vehicle to drive it. In other words, the cooling structure then serves to cool a rear axle or rear wheel drive unit of the motor vehicle. The electric drive machine can for example be arranged centrally between the rear wheels of the motor vehicle. Likewise, for example, two electric drive machines can be provided, each of which is arranged closer to the respective wheel for driving one of the rear wheels of the motor vehicle. The cooling structure can then be used Cooling of both drive machines be connected to them in a heat transferring manner. Cooling such a rear electric drive machine by means of the cooling structure, i.e. via the cooling element on the underside of the vehicle, is particularly advantageous because at least a significant proportion of coolant lines can then be saved, which previously had to be routed from such rear drive units to the front radiator.

Zudem kann die vorliegend vorgesehene Kühlstruktur für den hier vorgeschlagenen Zweck besonders geeignet sein, falls die Antriebsmaschine an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs nicht den alleinigen Antrieb bildet, also nicht das einzige Antriebsaggregat ist, wenn also etwa ein weiteres Antriebsaggregat an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Die zum Kühlen der Antriebsmaschine an der Hinterachse benötigte Kühlleistung kann dann gering genug sein, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Antriebsmaschine auch dann sicherzustellen, wenn diese nur über die vorliegend vorgesehene Kühlstruktur und nicht mittels des Frontkühlers gekühlt wird.In addition, the cooling structure provided here can be particularly suitable for the purpose proposed here if the drive machine on the rear axle of the motor vehicle does not form the sole drive, i.e. it is not the only drive unit, i.e. if, for example, another drive unit is provided on a front axle of the motor vehicle. The cooling power required to cool the drive machine on the rear axle can then be low enough to ensure safe and reliable operation of the drive machine even if it is only cooled by the cooling structure provided here and not by means of the front cooler.

In besonders vorteilhafter Weiterbildung kann das Kraftfahrzeug eine Antriebssteuerung aufweisen, die automatisch eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs steuert und dazu eine Bereitstellung einer Gesamtantriebsleistung, also eine entsprechende Belastung der Antriebsmaschinen oder Antriebsaggregate, automatisch zwischen der oder den Antriebsmaschinen an die Hinterachse einerseits und der oder den Antriebsmaschinen an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs andererseits aufteilt. Dies kann insbesondere abhängig von einer jeweils aktuellen Betriebstemperatur der jeweiligen Antriebsmaschinen oder Antriebsaggregate, von einer Temperatur eines jeweiligen Kühlmittels oder Kühlmediums, von einer Temperatur des Kühlelements und/oder von Umgebungstemperatur erfolgen. So kann beispielsweise dann, wenn eine oder mehrere dieser Temperaturen einen vorgegebenen Schwellenwert erreichen oder überschreiten ein Anteil der Gesamtantriebsleistung, der durch die Antriebsmaschine an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, reduziert werden. Auf diese Weise kann ein Wärmehaushalt des Kraftfahrzeugs auch dann sicher und zuverlässig gehandhabt oder gemanagt werden, wenn wie beschrieben keine direkte wärmeübertragende Verbindung oder Kühlleitung zwischen der Antriebsmaschine an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs und dem Frontkühler besteht.In a particularly advantageous development, the motor vehicle can have a drive control that automatically controls an operating strategy of the motor vehicle and, for this purpose, automatically providing a total drive power, i.e. a corresponding load on the drive machines or drive units, between the drive machine (s) on the rear axle on the one hand and the drive machine (s) the front axle of the motor vehicle on the other hand divides. This can take place in particular as a function of a current operating temperature of the respective drive machines or drive units, of a temperature of a respective coolant or cooling medium, of a temperature of the cooling element and / or of the ambient temperature. For example, when one or more of these temperatures reach or exceed a predetermined threshold value, a portion of the total drive power that is provided by the drive machine on the rear axle of the motor vehicle can be reduced. In this way, a heat balance of the motor vehicle can be handled or managed safely and reliably even if, as described, there is no direct heat-transferring connection or cooling line between the drive machine on the rear axle of the motor vehicle and the front radiator.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in das Kühlelement thermisch isoliert von Batteriezellen der Traktionsbatterie. Mit anderen Worten dient das Kühlelement also nicht zum Kühlen der Batteriezellen, sondern nur zum Kühlen der wenigstens einen von der Traktionsbatterie und damit auch von den Batteriezellen verschiedenen und räumlich davon beabstandet angeordneten Baugruppe. Das Kühlelement kann beispielsweise dadurch thermisch von den Batteriezellen isoliert sein, dass zwischen dem Kühlelement und den Batteriezellen ein thermisch isolierende Material oder Bauteil, beispielsweise ein Vlies, ein Schaum, ein Abstandsgewirke, ein Aerogel oder dergleichen, angeordnet ist und/oder sich zwischen dem Kühlelement und den Batteriezellen ein Luftspalt befindet.In a further advantageous embodiment of the present invention, the traction battery is thermally insulated from battery cells in the cooling element. In other words, the cooling element does not serve to cool the battery cells, but only to cool the at least one assembly that is different from the traction battery and thus also from the battery cells and is spatially spaced apart therefrom. The cooling element can be thermally insulated from the battery cells, for example, in that a thermally insulating material or component, for example a fleece, foam, spacer fabric, an airgel or the like, is arranged between the cooling element and the battery cells and / or between the cooling element and the battery cells have an air gap.

Durch die thermische Isolierung des Kühlelements von den Batteriezellen kann vorteilhaft verhindert werden, dass die Batteriezellen durch Wärme, die von der Baugruppe abgegeben wird, aufgeheizt werden oder umgekehrt. Dadurch lassen sich vorteilhaft eine besonders effektive und konsistente Kühlung der Baugruppe mittels der Kühlstruktur sowie ein entsprechend konsistenter Betrieb der Baugruppe und der Traktionsbatterie erreichen.The thermal insulation of the cooling element from the battery cells can advantageously prevent the battery cells from being heated up by the heat given off by the assembly, or vice versa. This advantageously makes it possible to achieve particularly effective and consistent cooling of the assembly by means of the cooling structure, as well as correspondingly consistent operation of the assembly and the traction battery.

Die Batteriezellen der Traktionsbatterie können beispielsweise mittels eines separaten Kühlkreislaufs gekühlt werden, der beispielsweise mit dem Frontkühler gekoppelt sein kann. Dies ermöglicht weiterhin eine gegenüber herkömmlichen Kühlkonzepten verbesserte Effizienz des Kraftfahrzeugs insgesamt und eine vorteilhafte Einsparung von Bauteilen oder Leitungslänge zum Kühlen der Baugruppe, insbesondere dann, wenn die Baugruppe in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Traktionsbatterie angeordnet ist.The battery cells of the traction battery can be cooled, for example, by means of a separate cooling circuit, which can be coupled to the front cooler, for example. This also enables an overall improved efficiency of the motor vehicle compared to conventional cooling concepts and an advantageous saving of components or line length for cooling the assembly, in particular when the assembly is arranged in the longitudinal direction of the vehicle behind the traction battery.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Kühlelement an seiner der Umgebung zugewandten Unterseite wenigstens eine NACA-Öffnung (National Advisory Committee for Aeronautics) auf, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, einen Luftstrom zu wenigstens einer zu kühlenden Komponente des Kraftfahrzeugs hin oder von dieser weg zu führen. Diese zu kühlende Komponente kann insbesondere die genannte Baugruppe oder ein Teil der Baugruppe aber ebenso von dieser verschieden sein. Es können eine NACA-Öffnung als Lufteinlass und/oder eine NACA-Öffnung als Luftauslass vorgesehen sein. Ebenso können mehrere entsprechende NACA-Lufteinlässe und/oder mehrere entsprechende NACA-Luftauslässe in dem Kühlelement angeordnet, also in dieses eingeformt oder einmodelliert sein.In a further advantageous embodiment of the present invention, the cooling element has at least one NACA opening (National Advisory Committee for Aeronautics) on its underside facing the environment, which opening is designed and arranged to send an air flow to or from at least one component of the motor vehicle to be cooled this way to lead. This component to be cooled can, however, also be different from the named assembly or a part of the assembly. A NACA opening as an air inlet and / or a NACA opening as an air outlet can be provided. Likewise, several corresponding NACA air inlets and / or several corresponding NACA air outlets can be arranged in the cooling element, that is to say molded or modeled into it.

Insgesamt wird damit eine vorteilhaft besonders großflächige Ausgestaltung des Kühlelements bei gleichzeitiger besonders luftwiderstandsarmer Luftkühlung der wenigstens einen zu kühlenden Komponente ermöglicht. Die wenigstens eine zu kühlende Komponente kann sich also beispielsweise in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Kühlelements befinden, aber dennoch durch den Luftstrom beaufschlagt und/oder durch den Luftstrom entwärmt werden. Durch die wenigstens eine NACA-Öffnung kann auf besonders luftwiderstandsarme Weise eine gezielte oder fokussierte Belüftung der wenigstens einen Komponente, also ein auf diese Komponente ausgerichteter Luftstrom, bei gleichzeitig besonders effektiver Kühlung der Baugruppe realisiert werden. Insgesamt kann so die Effizienz und Zuverlässigkeit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs weiter verbessert werden.Overall, this enables an advantageously particularly large-area configuration of the cooling element with simultaneous, particularly low-drag air cooling of the at least one component to be cooled. The at least one component to be cooled can therefore be located above the cooling element in the vertical direction of the vehicle, but still acted upon by the air flow and / or cooled by the air flow will. Through the at least one NACA opening, targeted or focused ventilation of the at least one component, that is to say an air flow aimed at this component, with particularly effective cooling of the assembly can be implemented in a manner that is particularly low in air resistance. Overall, the efficiency and reliability during operation of the motor vehicle can thus be further improved.

Besonders vorteilhaft kann eine NACA-Öffnung als Lufteinlass angeordnet sein, durch die der Luftstrom aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu der zu kühlenden Komponente geführt wird, also gelangen kann, während zusätzlich eine weitere NACA-Öffnung als Luftauslass stromabwärts angeordnet ist, durch die die Luftstrom dann von der zu kühlenden Komponente zurück in die Umgebung des Kraftfahrzeugs geführt wird.A NACA opening can particularly advantageously be arranged as an air inlet, through which the air flow from the surroundings of the motor vehicle is guided to the component to be cooled, i.e. can reach, while a further NACA opening is arranged downstream as an air outlet through which the air flow is then led back into the surroundings of the motor vehicle by the component to be cooled.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die zu kühlende Baugruppe in einem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Fahrzeugbereich des Kraftfahrzeugs, also etwa in einem Heck oder Heckbereich oder in der hinteren oder rückwärtigen Fahrzeughälfte, angeordnet. Das Kraftfahrzeug weist dann als Teil der Kühlstruktur Kühlleitungen zum Führen eines Kühlmittels oder Kühlmediums auf. Von diesen Kühlleitungen verlaufen wenigstens eine Zulaufleitung von einem Kühler an einer Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs, also etwa von dem genannten Frontkühler, bis zu der Baugruppe und eine Rücklaufleitung von der Baugruppe bis hin zu dem Kühler. Wenigstens eine dieser beiden Kühlleitungen, also die Zulaufleitung und/oder die Rücklaufleitung, bevorzugt die Zulaufleitung, ist dazu ausgebildet und angeordnet, Wärme direkt und/oder über das Kühlelement an die Umgebung des Kraftfahrzeugs abzugeben. Eine direkte Wärmeabgabe in diesem Sinne bedeutet dabei, dass die Kühlleitung zumindest abschnittsweise durch Umgebungsluft direkt anströmbar angeordnet, also gegenüber der Umgebung des Kraftfahrzeugs exponiert und nicht von anderen Bauteilen umgeben oder verdeckt ist.In a further advantageous embodiment of the present invention, the assembly to be cooled is arranged in a rear vehicle area of the motor vehicle in the vehicle longitudinal direction, that is to say in a rear or rear area or in the rear or rear half of the vehicle. As part of the cooling structure, the motor vehicle then has cooling lines for guiding a coolant or cooling medium. From these cooling lines at least one feed line run from a cooler on the front of the vehicle, that is to say from the aforementioned front cooler to the assembly and a return line from the assembly to the cooler. At least one of these two cooling lines, ie the feed line and / or the return line, preferably the feed line, is designed and arranged to give off heat to the surroundings of the motor vehicle directly and / or via the cooling element. A direct heat emission in this sense means that the cooling line is arranged at least partially so that it can flow directly against the ambient air, that is, it is exposed to the surroundings of the motor vehicle and is not surrounded or covered by other components.

Zudem ist die wenigstens eine Kühlleitung, die zum Abgeben von Wärme an die Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, nicht isoliert, also unisoliert, weist also keine thermische Isolierung auf. Bevorzugt kann die wenigstens eine Kühlleitung aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff, wie etwa Aluminium oder Kupfer oder dergleichen, gefertigt sein, um die Wärmeabgabefähigkeit an die Umgebung und/oder an das Kühlelement zu verbessern. Um Wärme an das Kühlelement abzugeben kann die wenigstens eine Kühlleitung, insbesondere direkt oder unmittelbar, in wärmeübertragendem Kontakt mit dem Kühlelement angeordnet sein oder zumindest abschnittsweise ganz oder teilweise in dieses eingelassen oder eingebettet sein oder zumindest abschnittsweise durch das Kühlelement hindurch verlaufen. Insbesondere in letzterem Fall kann das Kühlelement entsprechende hydraulische oder Fluid-Schnittstellen oder Anschlüsse aufweisen, um eine kühlmitteldichte beziehungsweise kühlmittelführende Verbindung zu weiteren Teilen, Abschnitten oder Segmenten der wenigstens einen Kühlleitung herzustellen.In addition, the at least one cooling line, which is designed to give off heat to the surroundings of the motor vehicle, is not insulated, that is to say uninsulated, that is to say has no thermal insulation. The at least one cooling line can preferably be made from a thermally conductive material, such as aluminum or copper or the like, in order to improve the ability to dissipate heat to the environment and / or to the cooling element. In order to give off heat to the cooling element, the at least one cooling line can be arranged in heat-transferring contact with the cooling element, in particular directly or immediately, or at least partially or fully embedded or embedded in it or at least partially run through the cooling element. In the latter case in particular, the cooling element can have corresponding hydraulic or fluid interfaces or connections in order to establish a coolant-tight or coolant-carrying connection to further parts, sections or segments of the at least one cooling line.

Die Kühlleitungen können also in mehrere Teile, Abschnitte oder Segmente aufgeteilt sein, die flüssigkeitsführend miteinander verbunden sind.The cooling lines can therefore be divided into several parts, sections or segments that are connected to one another in a fluid-carrying manner.

Mit der vorliegend vorgesehenen Ausgestaltung kann die wenigstens eine Kühlleitung selbst zur Wärmeabgabe, also in diesem Sinne als Kühlkörper oder Kühlelement, fungieren. Dadurch kann vorteilhaft zusätzliche Kühlleistung bereitgestellt und somit der Kühler gegebenenfalls verkleinert werden, was wiederum zur Verringerung des Luftwiderstands des Kraftfahrzeugs beitragen kann. Dieser Effekt kann unterstützt werden durch die wärmeübertragende Verbindung oder Kopplung der wenigstens einen Kühlleitung mit dem flächigen Kühlelement, da durch dieses eine wärmeabgebende Fläche weiter vergrößert wird.With the presently envisaged embodiment, the at least one cooling line itself can function for heat dissipation, that is to say in this sense as a cooling body or cooling element. As a result, additional cooling power can advantageously be provided and the radiator can thus be reduced in size, which in turn can contribute to reducing the air resistance of the motor vehicle. This effect can be supported by the heat-transferring connection or coupling of the at least one cooling line to the flat cooling element, since this further enlarges a heat-emitting area.

Besonders bevorzugt kann die wenigstens eine Kühlleitung und/oder das Kühlelement zumindest abschnittsweise beziehungsweise bereichsweise Kühlrippen oder Kühlfinnen aufweisen, um die wärmeabgebende Fläche weiter zu vergrößern.The at least one cooling line and / or the cooling element can particularly preferably have cooling ribs or cooling fins, at least in sections or in areas, in order to further enlarge the heat-emitting surface.

Demgegenüber sind bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen Kühlmittelleitungen, die sich zwischen dem Frontkühler und einem zu kühlenden Bauteil im Heck des Kraftfahrzeugs erstrecken, oftmals thermisch gegen die Umgebung isoliert.In contrast, in conventional motor vehicles, coolant lines that extend between the front radiator and a component to be cooled in the rear of the motor vehicle are often thermally insulated from the environment.

In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine Kühlmittelleitung, die zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildet ist, zumindest abschnittsweise gebildet durch ein länglich erstrecktes Kanalprofilbauteil, das in Fahrzeughochrichtung von unten an dem Kühlelement befestigt ist. Das Kanalprofilbauteil kann dabei bevorzugt in Einbaulage in Fahrzeughochrichtung nach unten hin ausgewölbt oder ausgeformt und nach oben hin offen sein, sodass ein die wenigstens eine Kühlleitung durchströmendes Kühlmedium oder Kühlmittel mit einer Innenseite des Kanalprofilbauteils und der Unterseite des Kühlelements in Kontakt steht, diese also indirekt umströmt. Mit anderen Worten ist dann also eine offene Oberseite des Kanalprofilbauteils der Unterseite des Kühlelements zugewandt und das Kanalprofilbauteil in Richtung einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen Stra-ße ausgewölbt. Das Kanalprofilbauteil kann dabei beispielsweise einen gebogenen, zum Beispiel einen ovalen oder zumindest im Wesentlichen halbkreisförmigen, Querschnitt oder einen eckigen, beispielsweise rechteckigen, Querschnitt haben.In an advantageous development of the present invention, the at least one coolant line, which is designed to give off heat to the environment, is formed at least in sections by an elongated channel profile component that is fastened to the cooling element from below in the vertical direction of the vehicle. The channel profile component can preferably be arched or shaped downwards in the vertical direction of the vehicle and open at the top, so that a cooling medium or coolant flowing through the at least one cooling line is in contact with an inside of the channel profile component and the underside of the cooling element, i.e. it flows indirectly around them . In other words, an open top side of the channel profile component then faces the underside of the cooling element and the channel profile component is arched in the direction of a street on which the motor vehicle is traveling. The channel profile component can for example be curved, for example oval, or at least substantially semicircular, cross-section or an angular, for example rectangular, cross-section.

Die hier vorgeschlagene Realisierung der wenigstens einen Kühlleitung kann vorteilhaft besonders einfach, kostengünstig und robust gefertigt werden. Durch den direkten mechanischen Kontakt des die wenigstens eine Kühlleitung durchströmenden Kühlmediums sowohl mit dem Kühlelement als auch mit dem gegenüber der Umgebung exponierten Kanalprofilbauteil kann eine besonders effektive Wärmeabgabe bei gleichzeitig besonders geringem Materialeinsatz erreicht werden. So kann das Kanalprofilbauteil beispielsweise leichter sein als eine vollständige Rohrleitung, da zumindest ein Abschnitt eines Umfangs der wenigstens einen Kühlleitung durch das Kühlelement gebildet wird, das Kanalprofilelement selbst also keinen geschlossenen Leitungsquerschnitt bilden muss.The implementation of the at least one cooling line proposed here can advantageously be manufactured in a particularly simple, inexpensive and robust manner. As a result of the direct mechanical contact of the cooling medium flowing through the at least one cooling line both with the cooling element and with the channel profile component exposed to the surroundings, a particularly effective heat dissipation can be achieved while at the same time using particularly little material. For example, the channel profile component can be lighter than a complete pipeline, since at least a section of a circumference of the at least one cooling line is formed by the cooling element, so the channel profile element itself does not have to form a closed line cross-section.

Das Kanalprofilbauteil kann von seinem ausgewölbten Bereich quer zur Durchströmungsrichtung, also quer zu seiner Längserstreckungsrichtung abstehende Seitenelemente oder Seitenbereiche aufweisen, die sich in Einbaulage zumindest im Wesentlichen parallel zu der Unterseite des Kühlelements erstrecken. Entlang dieser Seitenbereiche kann das Kanalprofilbauteil besonders vorteilhaft mit dem Kühlelement verbunden sein, da hierdurch ein Strömungswiderstand der wenigstens einen Kühlleitung vorteilhaft nicht vergrößert wird. Beispielsweise kann im Bereich der Seitenteile parallel zu der Durchströmungsrichtung des ausgewölbten oder ausgeformten Teils oder Bereiches des Kanalprofilbauteils wenigstens eine - bevorzugt auf beiden Seiten des ausgewölbten Bereiches jeweils eine - Klebedichtung oder Klebenaht oder ein sonstiges Dichtelement angeordnet sein, das die wenigstens eine Kühlleitung, also den ausgewölbten Bereich des Kanalprofilbauteils gegenüber der Umgebung abdichtet. Das Dichtelement stellt also eine flüssigkeitsdichte Verbindung des Kanalprofilbauteils mit dem Kühlelement her. Zusätzlich oder alternativ können die Seitenteile mit dem Kühlelement verbunden, beispielsweise verschweißt oder verschraubt sein. Insbesondere wenn zusätzlich die genannte Dichtung vorgesehen ist, kann - etwa auf einer jeweils von dem ausgewölbten Bereich abgewandten Seite - entlang der Längserstreckung des Kanalprofilbauteils dieses an mehreren Punkten mit dem Kühlelement verbunden sein.The channel profile component can have side elements or side areas protruding from its arched area transversely to the flow direction, that is to say transversely to its longitudinal direction, which in the installed position extend at least substantially parallel to the underside of the cooling element. The channel profile component can be particularly advantageously connected to the cooling element along these side regions, since this advantageously does not increase a flow resistance of the at least one cooling line. For example, in the area of the side parts parallel to the direction of flow of the bulged or shaped part or area of the channel profile component, at least one - preferably one on both sides of the bulged area - adhesive seal or adhesive seam or some other sealing element can be arranged that the at least one cooling line, i.e. the bulged area of the channel profile component seals off from the environment. The sealing element thus produces a liquid-tight connection between the channel profile component and the cooling element. Additionally or alternatively, the side parts can be connected to the cooling element, for example welded or screwed. In particular if the named seal is additionally provided, this can be connected to the cooling element at several points along the longitudinal extent of the channel profile component, for example on a side facing away from the bulged area.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine Kühlleitung, die zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildet ist, zumindest abschnittsweise gebildet durch eine in Fahrzeughochrichtung nach unten offene rillenförmige Einprägung oder Ausnehmung oder Aussparung entlang oder in der Unterseite des Kühlelements. Die Einprägung ist dabei durch ein Abdeckelement, das an der Unterseite des Kühlelements befestigt ist, verdeckt. Dieses Abdeckelement kann insbesondere das genannte Kanalprofilbauteil aber ebenso beispielsweise ein flaches oder ebenes Blech oder dergleichen sein.In a further advantageous embodiment of the present invention, the at least one cooling line, which is designed to give off heat to the environment, is formed at least in sections by a groove-shaped embossing or recess or recess along or in the underside of the cooling element that is open downward in the vertical direction of the vehicle. The impression is covered by a cover element that is attached to the underside of the cooling element. This cover element can in particular be the named channel profile component but also, for example, a flat or planar sheet metal or the like.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Kühlelement quer zu seiner Haupterstreckungsebene, also insbesondere in Fahrzeughochrichtung, durch die Einprägung nicht vollständig durchgegriffen wird. Das Kühlelement weist dann im Bereich der Einprägung also lediglich eine geringere Dicke oder Materialstärke auf als in benachbarten Bereichen. Die Einprägung kann beispielsweise einen gebogenen, beispielsweise ovalen oder halbkreisförmige, oder einen eckigen, beispielsweise rechteckigen, Querschnitt aufweisen.It is preferably provided that the cooling element is not fully penetrated by the embossing transversely to its main plane of extent, that is to say in particular in the vertical direction of the vehicle. The cooling element then only has a smaller thickness or material thickness in the area of the impression than in adjacent areas. The embossing can for example have a curved, for example oval or semicircular, or an angular, for example rectangular, cross section.

Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung kann bei gleichem Querschnitt der wenigstens einen Kühlleitung eine Kontaktfläche zwischen einem die wenigstens eine Kühlleitung durchströmenden Kühlmedium und dem Kühlelement vorteilhaft vergrößert werden, wodurch sich ein verbesserter Wärmeübertrag ergeben kann. Gleichzeitig kann vorteilhaft ein Ausmaß, in dem die wenigstens eine Kühlleitung in Fahrzeughochrichtung nach unten über das Kühlelement hinausragt, also eine Bauhöhe der Kühlstruktur insgesamt, reduziert werden. Dies kann beispielsweise einer Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs zugutekommen.With the design proposed here, with the same cross section of the at least one cooling line, a contact area between a cooling medium flowing through the at least one cooling line and the cooling element can advantageously be enlarged, which can result in improved heat transfer. At the same time, the extent to which the at least one cooling line protrudes downward in the vertical direction of the vehicle beyond the cooling element, that is to say an overall height of the cooling structure, can advantageously be reduced. This can benefit, for example, a ground clearance of the motor vehicle.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung verläuft die wenigstens eine Kühlleitung, die zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildet ist, zumindest abschnittsweise mäandernd über oder in einer Haupterstreckungsebene des Kühlelements. Die wenigstens eine Kühlleitung erstreckt sich mit anderen Worten also nicht geradlinig, beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung, sondern folgt einem mehrfach gebogenen oder schleifenartigen Verlauf an oder in der Unterseite des Kühlelements. Die wenigstens eine Kühlleitung kann dann in einem oder mehreren Abschnitten zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung und in einem oder mehreren anderen Abschnitten zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen. Durch den hier vorgeschlagenen Verlauf der wenigstens einen Kühlleitung kann eine Leitungslänge, über welche hinweg die wenigstens eine Kühlleitung in wärmeübertragend dem Kontakt mit dem Kühlelement steht, verlängert werden, wodurch ein effektiverer Wärmeübertrag oder Wärmeaustausch ermöglicht werden kann. Dadurch kann eine effektivere oder effizientere Kühlung der Baugruppe erreicht werden, insbesondere ohne ein Packaging im Inneren des Kraftfahrzeugs zu beeinträchtigen.In a further advantageous embodiment of the present invention, the at least one cooling line, which is designed to give off heat to the environment, meanders at least in sections over or in a main plane of extent of the cooling element. In other words, the at least one cooling line does not extend in a straight line, for example in the longitudinal direction of the vehicle, but rather follows a multiply curved or loop-like course on or in the underside of the cooling element. The at least one cooling line can then run at least essentially in the transverse direction of the vehicle in one or more sections and at least essentially in the longitudinal direction of the vehicle in one or more other sections. Through the course of the at least one cooling line proposed here, a line length over which the at least one cooling line is in heat-transferring contact with the cooling element can be lengthened, whereby a more effective heat transfer or heat exchange can be made possible. As a result, more effective or efficient cooling of the assembly can be achieved, in particular without impairing packaging inside the motor vehicle.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Kraftfahrzeug zusätzlich wenigstens eine thermisch isolierte Kühlleitung auf, welche die Baugruppe und den Kühler in der Fahrzeugfront miteinander verbindet. Die wenigstens eine thermisch isolierte Kühlleitung ist also zur Reduzierung von Wärmeverlusten an die Umgebung isoliert ausgebildet und kann dazu beispielsweise von einer thermischen Isolierung, wie etwa einer Schaumstoffummantelung oder dergleichen, umgeben oder umhüllt sein. Weiter weist das Kraftfahrzeug dann auch eine Umschalteinrichtung auf, die ausgebildet ist zum automatischen Umschalten oder Umlenken eines Kühlmittelflusses zwischen der thermisch isolierten Kühlleitung und der wenigstens einen Kühlleitung, die zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildet ist. Dieses automatische Umschalten erfolgt dabei in Abhängigkeit von einem jeweils aktuellen Kühlungsbedarf der Baugruppe.In a further advantageous embodiment of the present invention, the motor vehicle additionally has at least one thermally insulated one Cooling line, which connects the assembly and the radiator in the front of the vehicle. The at least one thermally insulated cooling line is thus designed to be insulated in order to reduce heat losses to the surroundings and for this purpose can be surrounded or sheathed, for example, by thermal insulation, such as a foam casing or the like. The motor vehicle then also has a switchover device which is designed to automatically switch or deflect a coolant flow between the thermally insulated cooling line and the at least one cooling line that is designed to give off heat to the environment. This automatic switching takes place depending on the current cooling requirement of the module.

Mittels der Umschalteinrichtung kann ein Fluss des Kühlmittels oder Kühlmediums also derart geschaltet oder gesteuert oder gelenkt werden, dass er je nach Schaltstellung der Umschalteinrichtung entweder durch die thermisch isolierte Kühlleitung oder durch die wenigstens eine zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildete Kühlleitung fließt beziehungsweise fließen kann. Dies kann insbesondere ein vollständiges Umschalten oder Umlenken bedeuten.By means of the switching device, a flow of the coolant or cooling medium can be switched or controlled or directed in such a way that, depending on the switching position of the switching device, it flows or can flow either through the thermally insulated cooling line or through the at least one cooling line designed to give off heat to the environment. This can in particular mean a complete switchover or redirection.

Ebenso kann die Umschalteinrichtung aber dazu ausgebildet sein, wenigstens eine Zwischenstellung einzunehmen, in welcher der Fluss oder Strom des Kühlmediums auf die beiden Kühlleitungen aufgeteilt wird, sodass die beiden Kühlleitungen, das heißt die thermisch isolierte Kühlleitung und die wenigstens eine unisolierte, zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildete Kühlleitung, gleichzeitig durchströmt werden oder durchströmbar sind.Likewise, however, the switching device can be designed to assume at least one intermediate position in which the flow or stream of the cooling medium is divided between the two cooling lines, so that the two cooling lines, i.e. the thermally insulated cooling line and the at least one uninsulated, for heat dissipation to the Surrounding formed cooling line, are flowed through or can flow through at the same time.

Der Kühlungsbedarf der Baugruppe kann beispielsweise charakterisiert oder bestimmt sein oder werden durch oder anhand einer jeweils aktuellen Temperatur der Baugruppe, des Kühlmediums und/oder der Umgebung und/oder durch einen aktuellen oder angeforderten Betriebszustand oder Schaltvorgang der Baugruppe oder des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen mehr. Dementsprechend kann die Umschalteinrichtung einen oder mehrere Temperatursensoren aufweisen oder damit verbunden sein, um abhängig von von diesen Temperatursensoren bereitgestellten Messwerten den Kühlmediumfluss automatisch zu schalten. Dazu wiederum kann die Umschalteinrichtung eine entsprechende Daten- oder Signalschnittstelle, eine Datenverarbeitungseinrichtung und/oder eine entsprechende elektrische oder elektronische Schaltung aufweisen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise eine Steuerlogik, einen Prozessor, einen Mikrochip, einen Datenspeicher, eine Hardwareschaltung und/oder dergleichen mehr umfassen.The cooling requirement of the assembly can be characterized or determined, for example, by or on the basis of a current temperature of the assembly, the cooling medium and / or the environment and / or a current or requested operating state or switching process of the assembly or the motor vehicle and / or the like . Accordingly, the switching device can have one or more temperature sensors or be connected to them in order to automatically switch the cooling medium flow as a function of the measured values provided by these temperature sensors. For this purpose, the switchover device can in turn have a corresponding data or signal interface, a data processing device and / or a corresponding electrical or electronic circuit. The data processing device can for example comprise a control logic, a processor, a microchip, a data memory, a hardware circuit and / or the like.

Die thermisch isolierte Kühlleitung kann hier also als Bypass für die zur Wärmeabgabe ausgebildete Kühlleitung fungieren oder umgekehrt. Dadurch ergibt sich eine vorteilhafte Flexibilität im thermischen Verhalten der Kühlstruktur. Wenn beispielsweise nach längerer Standzeit des Kraftfahrzeugs oder im Winter oder bei unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegenden Temperaturen ein Wärmeverlust bei einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs oder während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs vermieden oder verringert werden soll, kann das Kühlmedium automatisch durch die thermisch isolierte Kühlleitung geleitet werden. Wenn hingegen beispielsweise nach längerem Betrieb oder bei oberhalb des oder eines vorgegebenen Schwellenwertes liegenden Temperaturen, ein höherer Kühlungsbedarf der Baugruppe gegeben ist, so kann mittels der Umschalteinrichtung das Kühlmedium automatisch durch die zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildete und angeordnete Kühlleitung geleitet werden. Dadurch ergibt sich insgesamt ein Thermomanagement mit verbesserter Flexibilität, sodass in einem großen Bereich von Umgebungs- und Betriebsbedingungen ein besonders sicherer, konsistenter, zuverlässiger und verschleißarmer Betrieb der Baugruppe und des Kraftfahrzeugs insgesamt sichergestellt werden kann.The thermally insulated cooling line can thus function here as a bypass for the cooling line designed to dissipate heat, or vice versa. This results in an advantageous flexibility in the thermal behavior of the cooling structure. If, for example, after the motor vehicle has been idle for a long time or in winter or at temperatures below a predetermined threshold value, a heat loss when starting up the motor vehicle or during operation of the motor vehicle is to be avoided or reduced, the cooling medium can be automatically routed through the thermally insulated cooling line. If, on the other hand, the assembly has a higher cooling requirement, for example after prolonged operation or at temperatures above or above a predetermined threshold value, the switching device can be used to automatically guide the cooling medium through the cooling line designed and arranged to dissipate heat to the environment. Overall, this results in thermal management with improved flexibility, so that particularly safe, consistent, reliable and low-wear operation of the assembly and of the motor vehicle can be ensured overall in a large range of ambient and operating conditions.

Die wenigstens eine thermisch isolierte Kühlleitung muss dabei nicht in direktem oder wärmeübertragendem Kontakt mit dem Kühlelement stehen. Dementsprechend ergibt sich eine vorteilhafte Flexibilität auch bei der baulichen Ausgestaltung. Beispielsweise kann die wenigstens eine thermisch isolierte Kühlleitung durch einen Karosserieholm oder Träger des Kraftfahrzeugs verlegt sein, wodurch sich nicht nur eine besonders platzsparende Anordnung, sondern auch ein vorteilhafter zusätzlicher thermischer Isolationseffekt ergeben können.The at least one thermally insulated cooling line does not have to be in direct or heat-transferring contact with the cooling element. Accordingly, there is also advantageous flexibility in terms of the structural design. For example, the at least one thermally insulated cooling line can be laid through a body strut or support of the motor vehicle, which can result not only in a particularly space-saving arrangement, but also in an advantageous additional thermal insulation effect.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die zu kühlende Baugruppe in einem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Fahrzeugbereich, des Kraftfahrzeugs, also beispielsweise im Bereich oder in der hinteren oder rückwärtigen Fahrzeughälfte, angeordnet. Das Kraftfahrzeug weist dann zusätzlich zu der Kühlstruktur einen davon unabhängigen Frontkühler zum Kühlen wenigstens eines Bauteils in einem in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Fahrzeugbereich auf. Die Kühlstruktur und der Frontkühler können also separate Kühleinrichtungen des Kraftfahrzeugs bilden oder sein. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass es keine gemeinsamen und/oder von dem Frontkühler zu der Baugruppe verlaufenden Kühlleitungen gibt. Mit anderen Worten kann die Kühlstruktur mit dem fahrzeugunterseitigen flächigen Kühlelement also zum ausschließlichen, unabhängigen Kühlen der heckseitig angeordneten Baugruppe dienen, wobei die Baugruppe dann also thermisch getrennt sein kann von dem Frontkühler. Dadurch können vorteilhaft Kühlleitungen vom Fahrzeugheck bis zur Fahrzeugfront und gegebenenfalls entsprechende Wasserschaltventile und/oder dergleichen mehr eingespart werden. Dadurch wiederum kann vorteilhaft gegebenenfalls ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs reduziert und somit dessen Energieeffizienz verbessert werden. Zudem kann hierdurch vorteilhaft gegebenenfalls zusätzliche Flexibilität für ein Packaging, also eine Bauteilanordnung, in dem Kraftfahrzeug geschaffen werden.In a further advantageous embodiment of the present invention, the assembly to be cooled is arranged in a rear vehicle area in the vehicle longitudinal direction, of the motor vehicle, that is, for example in the area or in the rear or rear half of the vehicle. The motor vehicle then has, in addition to the cooling structure, a front cooler independent thereof for cooling at least one component in a vehicle region which is front in the vehicle longitudinal direction. The cooling structure and the front cooler can therefore form or be separate cooling devices of the motor vehicle. In particular, it can be provided that there are no common cooling lines and / or cooling lines running from the front cooler to the assembly. In other words, the cooling structure with the flat cooling element on the underside of the vehicle can be used for exclusive, independent cooling of the assembly arranged at the rear, the assembly then being able to be thermally separated from the front cooler. As a result, cooling lines from the rear of the vehicle to the front of the vehicle and, if necessary, corresponding water switching valves and / or the like can advantageously be saved. This in turn can advantageously reduce the overall weight of the motor vehicle and thus improve its energy efficiency. In addition, this may advantageously create additional flexibility for packaging, that is to say a component arrangement, in the motor vehicle.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigen:

1 eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs zur Veranschaulichung einer Anströmung einer Fahrzeugunterseite;
2 eine schematische Unteransicht eines Kraftfahrzeugs mit in einen Unterboden eingelassenen NACA-Öffnungen;
3 eine ausschnittweise schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer unterseitigen Kühlstruktur;
4 eine schematische Querschnittansicht eines Teils der Kühlstruktur in einer ersten Ausgestaltung;
5 eine schematische Querschnittansicht eines Teils der Kühlstruktur in einer zweiten Ausgestaltung; und
6 eine schematische Querschnittansicht eines Teils der Kühlstruktur in einer dritten Ausgestaltung.

Exemplary embodiments of the invention are described below. To do this, show:

1 a schematic perspective view of a motor vehicle to illustrate a flow on a vehicle underside;
2 a schematic bottom view of a motor vehicle with NACA openings embedded in an underbody;
3 a partial schematic perspective view of a motor vehicle with a cooling structure on the underside;
4th a schematic cross-sectional view of part of the cooling structure in a first embodiment;
5 a schematic cross-sectional view of part of the cooling structure in a second embodiment; and
6 a schematic cross-sectional view of part of the cooling structure in a third embodiment.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche, funktionsgleiche oder einander entsprechende Elemente.In the figures, the same reference symbols denote the same, functionally identical or corresponding elements.

Kraftfahrzeuge können heutzutage komplexe Systeme mit einer Vielzahl von Geräten, Einrichtungen und Aggregaten sein, die vielfach eine Kühlung benötigen. Als wesentlicher Teil einer entsprechenden Kühlstrategie kann eine Luftkühlung durch Umgebungsluft verwendet werden.Nowadays, motor vehicles can be complex systems with a large number of devices, devices and assemblies that often require cooling. Air cooling by ambient air can be used as an essential part of a corresponding cooling strategy.

1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs 1 zur ausschnittweisen Veranschaulichung eines Strömungsverlaufes von Umgebungsluft bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist vorliegend einen Frontkühler 2 mit einem Gitter oder Kühlergrill auf, durch den ein Luftstrom 3 entgegen einer Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 eintreten kann. Der Luftstrom 3 beaufschlagt einen hier nicht erkennbaren Kühlkörper, der Wärme von anderen Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 aufnehmen und an den Luftstrom 3 abgeben kann. Der Luftstrom 3 kann dann im Inneren des Kraftfahrzeugs 1 auf verschiedenen Wegen geführt werden. Vorliegend tritt zumindest ein Teil des Luftstroms 3 an einer Fahrzeugunterseite 4 aus und streicht an dieser entlang in Richtung eines Fahrzeughecks des Kraftfahrzeugs 1. Dabei überstreicht der Luftstrom 3 eine Kühlstruktur 5, insbesondere ein flächiges Kühlelement 6, das die vorliegend an der Fahrzeugunterseite 4 angeordnet ist beziehungsweise zumindest bereichsweise die Fahrzeugunterseite 4 bildet. Dabei kann der Luftstrom 3 Wärme von der Kühlstruktur 5 beziehungsweise von dem Kühlelement 6 aufnehmen, sodass mit der Kühlstruktur 5 wärmeübertragend verbundene Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 luftgekühlt werden können. 1 shows a schematic perspective view of a motor vehicle 1 for the partial illustration of a flow profile of ambient air when driving the motor vehicle 1 . The car 1 in the present case has a front cooler 2 with a grille or grille through which an air flow 3 against a forward direction of travel of the motor vehicle 1 can occur. The airflow 3 acts on a heat sink (not visible here), the heat from other components of the motor vehicle 1 absorb and to the airflow 3 can deliver. The airflow 3 can then inside the motor vehicle 1 be guided in different ways. In the present case, at least part of the air flow occurs 3 on the underside of the vehicle 4th and strokes along this in the direction of a vehicle rear of the motor vehicle 1 . The air flow sweeps over them 3 a cooling structure 5 , in particular a flat cooling element 6 , the present on the underside of the vehicle 4th is arranged or at least partially the underside of the vehicle 4th forms. The airflow can 3 Heat from the cooling structure 5 or from the cooling element 6 so that with the cooling structure 5 heat-transferring connected components of the motor vehicle 1 can be air-cooled.

2 zeigt eine schematische Unteransicht des Kraftfahrzeugs 1. An der Fahrzeugunterseite 4 sind vorliegend mehrere herkömmliche Luftauslässe 7 angeordnet, aus denen jeweils ein Teil des Luftstroms 3 austreten kann nachdem dieser Wärme von dem Frontkühler 2 aufgenommen hat. Vorliegend sind beispielhaft ein zentraler angeordneter vorderer Luftauslass 7 und ein seitlicher Luftauslass 7 im Bereich eines Vorderrads des Kraftfahrzeugs 1 gekennzeichnet. Darüber hinaus weist die Fahrzeugunterseite 4 vorliegend mehrere NACA-Öffnungen 8 auf. Diese sind zum Teil als Einlassöffnungen 9 und zum Teil als Auslassöffnungen 10 ausgebildet. Dadurch, dass die NACA-Öffnungen 8 in die Fahrzeugunterseite 4 eingeformt sind, kann ein entsprechender Lufteintritt beziehungsweise Luftaustritt besonders strömungsgünstig und damit mit besonders geringer Beeinträchtigung des Gesamtluftwiderstands des Kraftfahrzeugs 1 erfolgen. 2 shows a schematic bottom view of the motor vehicle 1 . On the underside of the vehicle 4th there are several conventional air outlets 7th arranged, each making up part of the airflow 3 can escape after this heat from the front cooler 2 recorded. A centrally arranged front air outlet is exemplified here 7th and a side air outlet 7th in the area of a front wheel of the motor vehicle 1 marked. It also has the underside of the vehicle 4th present several NACA openings 8th on. Some of these are used as inlet openings 9 and partly as outlet openings 10 educated. By having the NACA openings 8th in the underside of the vehicle 4th are formed, a corresponding air inlet or air outlet can be particularly flow-favorable and thus with particularly little impairment of the overall air resistance of the motor vehicle 1 respectively.

Durch die Einlassöffnungen 9 kann Umgebungsluft, beispielsweise ein Teil des an der Fahrzeugunterseite 4 entlangstreichenden Luftstroms 3 oder zusätzliche Umgebungsluft, die nicht durch den Frontkühler 2 eingetreten ist, eintreten und hier nicht im Einzelnen erkennbare Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 beaufschlagen. Beispielsweise kann somit durch die zwischen den Vorderrädern des Kraftfahrzeugs 1 angeordnete Einlassöffnung 9 ein Vorderachsgetriebe, durch eine zumindest im Wesentlichen mittig an der Fahrzeugunterseite 4 angeordnete Einlassöffnung 9 ein Kraftstofftank, eine Traktionsbatterie und/oder eine Brennstoffzelle des Kraftfahrzeugs 1 und durch in der hinteren Fahrzeughälfte angeordnete der Einlassöffnungen 9 beispielsweise ein Hinterachs-Aggregat des Kraftfahrzeugs 1 angeströmt, also luftgekühlt werden. Dabei entsprechend aufgewärmte Umgebungsluft kann dann beispielsweise durch die Auslassöffnungen 10 wieder aus der Fahrzeugunterseite 4 austreten. Bevorzugt können ein oder mehrere der Auslassöffnungen 10 derart angeordnet sein, dass daraus austretende Luft weitere Komponenten, beispielsweise einen Endschalldämpfer, des Kraftfahrzeugs 1 beaufschlagt und kühlt.Through the inlet openings 9 can ambient air, for example part of the at the Vehicle underside 4th sweeping air stream 3 or additional ambient air that is not coming through the front cooler 2 has occurred, occur and components of the motor vehicle that cannot be identified in detail here 1 apply. For example, by between the front wheels of the motor vehicle 1 arranged inlet opening 9 a front axle drive, through an at least substantially centrally located on the underside of the vehicle 4th arranged inlet opening 9 a fuel tank, a traction battery and / or a fuel cell of the motor vehicle 1 and through the inlet openings arranged in the rear half of the vehicle 9 for example a rear axle assembly of the motor vehicle 1 flowed against, i.e. air-cooled. Ambient air that is appropriately warmed up can then, for example, pass through the outlet openings 10 again from the underside of the vehicle 4th step out. One or more of the outlet openings can preferably 10 be arranged in such a way that air exiting therefrom further components, for example a rear silencer, of the motor vehicle 1 applied and cools.

Vorliegend ist es wie beschrieben vorgesehen, dass die Kühlstruktur 5 ein flächiges Kühlelement 6 umfasst, das zumindest einen Teil der Fahrzeugunterseite 4 des Kraftfahrzeugs 1 bildet und dadurch während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 von Umgebungsluft direkt anströmbar ist. Weiter weist das Kraftfahrzeug 1 vorliegend eine Traktionsbatterie auf, wobei das flächige Kühlelement 6 gleichzeitig eine Unterseite eines Batteriegehäuses dieser Traktionsbatterie ist oder bildet. Das Kraftfahrzeug 1 kann also beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein oder eine Brennstoffzelle aufweisen, die Strom zum Laden der Traktionsbatterie erzeugt.In the present case it is provided, as described, that the cooling structure 5 a flat cooling element 6 comprises at least a portion of the vehicle underside 4th of the motor vehicle 1 forms and thereby during a journey of the motor vehicle 1 can be flown directly from the ambient air. The motor vehicle also has 1 in the present case, a traction battery, the flat cooling element 6 at the same time is or forms an underside of a battery housing of this traction battery. The car 1 can therefore be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle or have a fuel cell that generates electricity for charging the traction battery.

3 zeigt eine ausschnittweise schematische Perspektivansicht des Kraftfahrzeugs 1 zur Veranschaulichung der Kühlstruktur 5. Vorliegend ist die Kühlstruktur 5 zum Kühlen einer im in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Baugruppe 11 ausgebildet. Die Baugruppe 11 kann beispielsweise ein an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1 angeordnetes Antriebsaggregat, also eine elektrische Maschine, sein oder umfassen. Das Antriebsaggregat 11 ist wärmeübertragend mit der Kühlstruktur 5 verbunden oder gekoppelt. 3 shows a fragmentary schematic perspective view of the motor vehicle 1 to illustrate the cooling structure 5 . Here is the cooling structure 5 for cooling a rear region of the motor vehicle in the longitudinal direction of the vehicle 1 arranged assembly 11 educated. The assembly 11 can for example be one on a rear axle of the motor vehicle 1 arranged drive unit, so an electrical machine, be or include. The drive unit 11 is heat transferring with the cooling structure 5 connected or paired.

Zu der Kühlstruktur 5 gehören hier außer dem fahrzeugunterseitigen flächigen Kühlelement 6 mehrere Kühlleitungen 12. Als diese Kühlleitungen 12 sind hier schematisch eine Zulaufleitung 13, eine Rücklaufleitung 14, ein isolierter Zulauf 15 und ein isolierter Rücklauf 16 dargestellt. Die Zulaufleitung 13 erstreckt sich von dem Frontkühler 2 entlang des Kühlelements 6 oder durch dieses hindurch bis hin zu der Baugruppe 11. Die Rücklaufleitung 14 erstreckt sich von der Baugruppe 11 entlang des Kühlelements 6 oder durch dieses hindurch bis zu dem Frontkühler 2. Die Zulaufleitung 13 und die Rücklaufleitung 14 sind dabei zur Wärmeabgabe an die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Dazu sind die Zulaufleitung 13 und die Rücklaufleitung 14 thermisch unisoliert, aus einem wärmeleitfähigen Material, vorliegend beispielhaft Aluminium, gefertigt und zur Vergrößerung einer kühlenden oder wärmeabgebenden Fläche wärmeübertragend mit dem Kühlelement 6 verbunden oder gekoppelt. Ausgestaltungsmöglichkeiten der Zulaufleitung 13 beziehungsweise der Rücklaufleitung 14 sind weiter unten im Zusammenhang mit 4 bis 6 näher beschrieben.To the cooling structure 5 belong here except for the flat cooling element on the underside of the vehicle 6 several cooling lines 12th . Than these cooling pipes 12th are here schematically a feed line 13 , a return line 14th , an isolated inlet 15th and an isolated return 16 shown. The inlet pipe 13 extends from the front radiator 2 along the cooling element 6 or through this to the assembly 11 . The return line 14th extends from the assembly 11 along the cooling element 6 or through this to the front cooler 2 . The inlet pipe 13 and the return line 14th are used to give off heat to the surroundings of the motor vehicle 1 educated. To do this are the supply line 13 and the return line 14th thermally uninsulated, made of a thermally conductive material, in the present case aluminum, for example, and to enlarge a cooling or heat-emitting surface it transfers heat with the cooling element 6 connected or paired. Design options for the inlet line 13 or the return line 14th are related to below 4th to 6 described in more detail.

Im Gegensatz zu der Zulaufleitung 13 und der Rücklaufleitung 14 sind der isolierte Zulauf 15 und der isolierter Rücklauf 16 thermisch gegenüber der Umgebung des Kraftfahrzeugs isoliert, also nicht zur Wärmeabgabe an die Umgebung ausgebildet. Wie die Zulaufleitung 13 und die Rücklaufleitung 14 erstrecken sich auch der isolierte Zulauf 15 und der isolierter Rücklauf 16 zwischen der Baugruppe 11 und dem Frontkühler 2, verlaufen dabei vorliegend aber nicht entlang einer Haupterstreckungsfläche des Kühlelements 6 und sind nicht wärmeübertragend mit diesem verbunden. Beispielsweise können der isolierte Zulauf 15 und der isolierter Rücklauf 16 durch seitliche Längsträger oder Karosserieholme des Kraftfahrzeugs 1 neben dem Kühlelement 6 verlaufen.In contrast to the supply line 13 and the return line 14th are the isolated inlet 15th and the isolated return 16 thermally insulated from the environment of the motor vehicle, so not designed to give off heat to the environment. Like the inlet pipe 13 and the return line 14th the isolated inlet also extend 15th and the isolated return 16 between the assembly 11 and the front radiator 2 , In the present case, however, they do not run along a main extension surface of the cooling element 6 and are not connected to it in a heat transferring manner. For example, the isolated feed 15th and the isolated return 16 through the side rails or body spars of the motor vehicle 1 next to the cooling element 6 run away.

Beispielsweise können die Zulaufleitung 13 und die Rücklaufleitung 14 in einem Sommerbetrieb, also bei oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegenden Umgebungstemperaturen, verwendet werden. Der isolierte Zulauf 15 und der isolierter Rücklauf 16 können hingegen in einem Winterbetrieb, also bei unterhalb des oder eines vorgegebenen Schwellenwertes liegenden Umgebungstemperaturen, verwendet werden. Eine Verwendung der jeweiligen Kühlleitungen 12 bedeutet dabei, dass diese von einem Kühlmedium 22 (siehe 4) durchströmt werden, welches Wärme von der Baugruppe 11 aufnimmt und abtransportiert. Um zwischen dem Sommerbetrieb und dem Winterbetrieb der Kühlstruktur 5 umzuschalten, ist vorliegend eine Umschalteinrichtung 17 vorgesehen.For example, the feed line 13 and the return line 14th can be used in summer operation, i.e. at ambient temperatures above a predetermined threshold value. The isolated inlet 15th and the isolated return 16 can, however, be used in winter operation, that is to say at ambient temperatures below or below a predetermined threshold value. A use of the respective cooling lines 12th means that this is from a cooling medium 22nd (please refer 4th ) flow through which heat from the assembly 11 picks up and transports away. To switch between summer operation and winter operation of the cooling structure 5 to switch is presently a switching device 17th intended.

Die Umschalteinrichtung 17 kann einen Kühlmittel- oder Kühlmediumfluss automatisch zwischen den verschiedenen Kühlleitungen 12 umschalten. Dazu kann die Umschalteinrichtung 17 entsprechende Verteiler, Wasserschaltventile, Sensoren, Aktuatoren, eine Datenverarbeitungseinrichtung oder Steuerlogik und/oder dergleichen mehr umfassen. Insbesondere können entsprechende Ventile, Verteiler, Umschaltklappen oder dergleichen an einem Zusammenfluss der Zulaufleitung 13 und des isolierten Zulauf 15 einerseits und an einem Zusammenfluss der Rücklaufleitung 14 und des isolierten Rücklaufs 16 andererseits angeordnet sein.The switching device 17th can automatically flow a coolant or coolant between the different cooling lines 12th switch. The switching device 17th include corresponding distributors, water switching valves, sensors, actuators, a data processing device or control logic and / or the like. In particular, corresponding valves, distributors, switchover flaps or the like can be installed at a confluence of the supply line 13 and the isolated feed 15th one hand and at a confluence of the Return line 14th and the isolated return 16 be arranged on the other hand.

4 zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Teils der Kühlstruktur 5 in einer ersten Ausgestaltung. Das Kühlelement 6 weist hier an seiner Unterseite eine wärmeleitende Beschichtung 18 auf, die aus einem besonders gut wärmeleitfähigen Material, beispielsweise Kupfer oder dergleichen, gebildet ist. Unterhalb des Kühlelements 6 ist ein Kanalprofilbauteil 19 an der Unterseite des Kühlelements 6, also an der Fahrzeugunterseite 4 befestigt. Das Kanalprofilbauteil 19 ist Teil der Kühlstruktur 5 und bildet vorliegend beispielhaft zumindest einen Teil der Zulaufleitung 13, wobei die Rücklaufleitung 14 aber in entsprechender Weise ausgebildet sein kann. Das Kanalprofilbauteil 19 weist einen zentralen, in Fahrzeughochrichtung nach unten hin ausgewölbten oder ausgeformten Leitungsbereich 20 sowie davon seitlich abstehende Seitenbereiche 21 auf. Die Ausformung des Kanalprofilbauteils 19 im Leistungsbereich 20 bildet oder formt im Wesentlichen die Zulaufleitung 13 beziehungsweise deren Leitungsquerschnitt, der vorliegend durch das Kühlmedium 22 durchströmt wird. Das Kühlmedium 22 steht dabei in direktem Kontakt mit einer Innenseite des Leitungsbereichs 20 sowie mit der Unterseite des Kühlelements 6. 4th Figure 11 shows a schematic cross-sectional view of part of the cooling structure 5 in a first embodiment. The cooling element 6 has a thermally conductive coating on its underside 18th on, which is formed from a particularly highly thermally conductive material, for example copper or the like. Below the cooling element 6 is a channel profile component 19th on the underside of the cooling element 6 , i.e. on the underside of the vehicle 4th attached. The duct profile component 19th is part of the cooling structure 5 and in the present case, by way of example, forms at least part of the feed line 13 , with the return line 14th but can be designed in a corresponding manner. The duct profile component 19th has a central line region which is bulged or shaped downward in the vertical direction of the vehicle 20th as well as laterally protruding side areas 21st on. The shape of the channel profile component 19th in the performance area 20th essentially forms or shapes the feed line 13 or their line cross-section, which in the present case is caused by the cooling medium 22nd is flowed through. The cooling medium 22nd is in direct contact with an inside of the line area 20th as well as with the underside of the cooling element 6 .

Um ein Austreten des Kühlmediums 22 zu verhindern, sind seitlich des Leitungsbereichs 20 im Bereich der Seitenbereiche 21 zwischen diesen und der Unterseite des Kühlelements 6 auf beiden Seiten des Leitungsbereichs 20 Dichtungen 23 angeordnet. Die Dichtungen 23 können beispielsweise als flüssigkeitsdichte Klebenähte ausgebildet sein und sich durchgängig entlang einer Längserstreckungsrichtung der Zulaufleitung 13 zumindest im Bereich des Kühlelementes 6 erstrecken.To prevent the cooling medium from escaping 22nd to be prevented are to the side of the pipe area 20th in the area of the side areas 21st between these and the underside of the cooling element 6 on both sides of the line area 20th Seals 23 arranged. The seals 23 can be designed, for example, as liquid-tight adhesive seams and extend continuously along a longitudinal direction of the inlet line 13 at least in the area of the cooling element 6 extend.

Zwar können bereits die Dichtungen 23 das Kanalprofilbauteil 19 mit dem Kühlelement 6 verbinden, vorliegend sind aber zusätzlich Befestigungen 24 vorgesehen, die das Kanalprofilbauteil 19 mechanisch an dem Kühlelement 6 halten. Vorliegend sind die Befestigungen 24 quer zu einer Fließrichtung des Kühlmediums 22, also quer zur Längserstreckungsrichtung der Zulaufleitung 13 betrachtet außenliegend neben den Dichtungen 23 angeordnet. Dies stellt jedoch lediglich eine beispielhafte Anordnung da, sodass auch andere Anordnungen, Positionen oder Geometrien möglich sind. Die Befestigungen 24 können beispielsweise eine Reihe von Schweißpunkten, eine Schweißnaht, eine oder mehrere Schraub- oder Nietverbindungen und/oder dergleichen sein oder umfassen.The seals can already 23 the duct profile component 19th with the cooling element 6 connect, but there are additional fixings 24 provided that the channel profile component 19th mechanically on the cooling element 6 hold. Here are the fixings 24 transversely to a direction of flow of the cooling medium 22nd , that is, transversely to the longitudinal direction of the feed line 13 viewed from the outside next to the seals 23 arranged. However, this is only an exemplary arrangement, so that other arrangements, positions or geometries are also possible. The fortifications 24 can for example be or comprise a series of weld points, a weld seam, one or more screw or rivet connections and / or the like.

Der Leistungsbereich 20 ist vorliegend halbrund ausgewölbt, wodurch sich vorteilhaft ein besonders geringer Strömungswiderstand und eine besonders leichte fluid-technische oder hydraulische Ankopplung oder Verbindung des derart ausgestalteten Bereiches oder Abschnitts der Zulaufleitung 13 an andere Abschnitte der Zulaufleitung 13, an andere Teile der Kühlstruktur 5, an die Baugruppe 11 und/oder an den Frontkühler 2 ergeben können.The performance range 20th is presently arched in a semicircle, which advantageously results in a particularly low flow resistance and a particularly easy fluid-technical or hydraulic coupling or connection of the area or section of the feed line configured in this way 13 to other sections of the supply line 13 , to other parts of the cooling structure 5 , to the assembly 11 and / or to the front cooler 2 can result.

5 und 6 zeigen ähnlich wie 4 jeweils eine schematische Querschnittansicht eines Teils der Kühlstruktur 5 in einer zweiten beziehungsweise dritten Ausgestaltung. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zu der in 4 dargestellten ersten Ausgestaltung erläutert. 5 and 6 show similar to 4th each a schematic cross-sectional view of part of the cooling structure 5 in a second or third embodiment. Only the differences to the one in 4th illustrated first embodiment explained.

In der in 5 schematisch dargestellten zweiten Ausgestaltung weist der Leistungsbereich 20 eine rechteckige Form auf. Hierdurch kann sich beispielsweise bei im Vergleich zu der ersten Ausgestaltung unveränderter Querschnittsfläche der Zulaufleitung 13 vorteilhaft eine in Fahrzeughochrichtung geringere Bauhöhe der Kühlstruktur 5 sowie eine größere Kontaktfläche zwischen dem Kühlmedium 22 und dem Kühlelement 6 ergeben.In the in 5 The second embodiment shown schematically has the power range 20th a rectangular shape. In this way, for example, with the cross-sectional area of the feed line unchanged in comparison to the first embodiment 13 advantageously a lower overall height of the cooling structure in the vertical direction of the vehicle 5 as well as a larger contact area between the cooling medium 22nd and the cooling element 6 surrender.

In der in 6 schematisch dargestellten dritten Ausgestaltung weist das Kühlelement 6 eine zur Unterseite hin offene, vorliegend beispielhaft halbrund geformte, Einprägung 25 auf. Hierdurch kann im Vergleich zu der ersten Ausgestaltung ohne zusätzliche Bauhöhe vorteilhaft ein größerer Querschnitt der Zulaufleitung 13 sowie eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen dem Kühlmedium 22 und dem Kühlelement 6 erreicht werden. Die Zulaufleitung 13 wird hier also effektiv zur Hälfte durch das Kanalprofilbauteil 19 und zur anderen Hälfte durch das Kühlelement 6 beziehungsweise die Einprägung 25 gebildet oder geformt.In the in 6 the third embodiment shown schematically has the cooling element 6 an embossing that is open towards the underside and in the present example is semicircular in shape 25th on. In this way, in comparison to the first embodiment, a larger cross section of the feed line can advantageously be achieved without additional structural height 13 as well as an enlarged contact area between the cooling medium 22nd and the cooling element 6 can be achieved. The inlet pipe 13 is effectively half through the channel profile component 19th and the other half through the cooling element 6 or the imprint 25th formed or shaped.

Zusätzlich zu den hier dargestellten Ausgestaltungen sind Kombinationen dieser Ausgestaltungen sowie weitere Querschnitte oder Geometrien möglich. Beispielsweise kann die rechteckige Ausformung des Leitungsbereichs 20 mit der Einprägung 25 kombiniert werden. Ebenso kann die Einprägung 25 mit einer durchgehend flachen, also nicht in Fahrzeughochrichtung ausgeformten Gestalt des Kanalprofilbauteils 19 kombiniert werden, sodass dann die Zulaufleitung 13 zumindest abschnittweise vollständig oder nahezu vollständig in das Kühlelement 6 eingelassen sein kann.In addition to the configurations shown here, combinations of these configurations and other cross-sections or geometries are possible. For example, the rectangular shape of the line area 20th with the imprint 25th be combined. The imprint 25th with a continuously flat shape of the channel profile component, that is not shaped in the vertical direction of the vehicle 19th are combined so that then the feed line 13 at least in sections completely or almost completely in the cooling element 6 can be let in.

Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele, wie durch die Erfindung eine Batterieunterseite in die Fahrzeugkühlung eingebunden werden kann, um eine verbesserte Effizienz des Kraftfahrzeugs 1 zu erreichen.Overall, the examples described show how the invention can incorporate a battery underside into the vehicle cooling system in order to improve the efficiency of the motor vehicle 1 to reach.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19755095 A1 [0004]

Claims

Motor vehicle (1), having a cooling structure (5) which is connected to the latter in a heat-transferring manner for cooling at least one assembly (11) of the motor vehicle (1), at least part of the cooling structure (5) being designed as a flat cooling element (6), which forms part of a vehicle underside (4) of the motor vehicle (1) and can thereby be directly exposed to ambient air (3) while the motor vehicle (1) is in motion, characterized in that the motor vehicle (1), in addition to the cooling structure (5 ) to be cooled assembly (11) has a traction battery and the flat cooling element (6) is formed by an underside of a battery housing of the traction battery.

Motor vehicle (1) according to Claim 1 , characterized in that the assembly (11) comprises an electric drive machine (11) which is arranged on a rear axle of the motor vehicle (1) to drive it.

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling element (6) is thermally insulated from battery cells of the traction battery.

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling element (6) has at least one NACA opening (7) on its underside (4) facing the environment, which is designed and arranged to allow an air flow (3) to or from at least one component of the motor vehicle (1) to be cooled.

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the assembly (11) is arranged in a rear vehicle area of the motor vehicle (1) in the vehicle longitudinal direction and the motor vehicle (1) as part of the cooling structure (5) for cooling lines (12) Conducting a cooling medium (22), of which an inlet line (13) from a radiator (2) on the front of the vehicle (1) to the assembly (11) and a return line (14) from the assembly (11) to the radiator (2) and at least one of these two cooling lines (13, 14) is designed and arranged to give off heat directly and / or via the cooling element (6) to the surroundings of the motor vehicle (1).

Motor vehicle (1) according to Claim 5 , characterized in that the at least one cooling line (13, 14) is formed at least in sections by a channel profile component (19) which is fastened to the cooling element (6) from below in the vertical direction of the vehicle, the channel profile component (19) arching downwards and towards is open at the top, so that a cooling medium (22) flowing through the at least one cooling line (13, 14) is in contact with an inside of the channel profile component (22) and the underside (4, 18) of the cooling element (6).

Motor vehicle (1) according to one of the Claims 5 and 6 , characterized in that the at least one cooling line (13, 14) is formed at least in sections by a groove-shaped indentation (25) open downwards in the vertical direction of the vehicle along the underside (4, 18) of the cooling element (6), the indentation (25) is covered by a cover element (19) which is attached to the underside (4, 18) of the cooling element (6).

Motor vehicle (1) according to one of the Claims 5 to 7th , characterized in that the at least one cooling line (13, 14) at least in sections meanders over a main plane (4) of the cooling element (6).

Motor vehicle (1) according to one of the Claims 5 to 8th , characterized in that the motor vehicle (1) additionally has at least one thermally insulated cooling line (15, 16) which connects the assembly (11) and the radiator (2), the motor vehicle (1) also having a switching device (17) , which is designed to automatically switch a coolant flow between the thermally insulated cooling line (15, 16) and the at least one cooling line (13, 14), which is designed to give off heat to the environment, depending on the current cooling requirement of the assembly (11 ).

Motor vehicle (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the assembly (11) is arranged in a rear vehicle area of the motor vehicle (1) in the longitudinal direction of the vehicle and the motor vehicle (1), in addition to the cooling structure (5), has an independent front cooler (2) for cooling at least one component in one has in the vehicle longitudinal direction front vehicle area.