DE102021125659A1

DE102021125659A1 - Kühlungsanordnungen für eine elektromotorische Antriebseinheit bzw. deren Komponenten

Info

Publication number: DE102021125659A1
Application number: DE102021125659.3A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Krank; Thomas Prosser; Matthias Lepschi; Bernhard Wolf; Robin Marotzke; Anastasios Vichos
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-10-04
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2023-04-06
Also published as: CN117678152A; WO2023057148A1; US20240348128A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Statorkühlungsanordnung für einen Stator einer elektrischen Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Statorkernkühlung mit einem ersten Kühlmittel und eine Statorwickelkopfkühlung mit einem zweiten Kühlmittel, das sich von dem ersten Kühlmittel unterscheidet. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebskühlungsanordnung, eine elektromotorische Antriebseinheit sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebskühlungsanordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Statorkühlungsanordnung für einen Stator einer elektrischen Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug, eine Antriebskühlungsanordnung mit einer Statorkühlungsanordnung und einer Rotorkühlungsanordnung, sowie eine elektromotorische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebskühlungsanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebskühlungsanordnung.
Bei verschiedenen bekannten, elektromotorisch antreibbaren Kraftfahrzeugen wird die elektrische Antriebsmaschine mit einem elektrisch nichtleitenden Öl, beispielsweise einem Getriebeöl, als Kühlmittel gekühlt. Das Öl wird hierbei in der Regel sowohl zur Schmierung und Kühlung der Antriebsmaschine als auch zur Kühlung von deren Ausgangsgetriebe verwendet. Hierbei kommt typischerweise ein Öl-Wasser-Wärmetauscher zum Einsatz, der die eingebrachte Wärme aus dem Öl an den Fahrzeug-Kühlkreislauf abgibt. Die Antriebsmaschine und ihr Ausgangsgetriebe verfügen normalerweise über einen gemeinsamen Ölsumpf (nachfolgend auch als Ölsammler bezeichnet). Daraus wird das Öl mittels einer elektrischen oder mechanischen Ölpumpe in einen Öl-Wasser-Wärmetauscher gepumpt. Im Wärmetauscher gibt das Öl Wärme an den Fahrzeugkühlkreislauf ab. Vor der Ölpumpe, vor dem ÖI-Wasser-Wärmetauscher oder nach dem Öl-Wasser-Wärmetauscher kann ein Ölfilter zur Filterung von Partikeln und zur Entschäumung des Öls integriert sein. Ein Teil des Öl-Massestroms wird zur Schmierung des Getriebes verwendet (z.B. Lager, Zahneingriff, etc.), und ein Teil des Öl-Massestroms wird zur Kühlung der Antriebsmaschine verwendet.
Ein derartiger Kühlölkreislauf ist beispielsweise aus der DE 10 2017 201 117 A1 bekannt, wobei dort der Stator mit einem Wassermantel gekühlt wird, und ebenso aus der WO 2015/116496 , wo Stator und Rotor ölgekühlt werden.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Temperierung, insbesondere eine Kühlung, eines Stators einer elektrischen Antriebsmaschine und/oder einer elektromotorischen Antriebseinheit zu verbessern.
Jeder der unabhängigen Ansprüche bestimmt mit seinen Merkmalen einen Gegenstand, der diese Aufgabe löst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einem Aspekt wird eine Statorkühlungsanordnung für einen Stator einer elektrischen Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug angegeben. Die Statorkühlungsanordnung weist eine Statorkernkühlung mit einem ersten Kühlmittel auf und eine Statorwickelkopfkühlung mit einem zweiten Kühlmittel, das sich von dem ersten Kühlmittel unterscheidet, insbesondere hinsichtlich einer Auswahl unterschiedlicher Kühlfluide als erstem Kühlmittel und als zweitem Kühlmittel.
Damit kann eine Statorkühlung erreicht werden, deren Grundkühllast für die (häufig vorkommenden) Betriebsfälle fern einer Maximalkühllast aufgebracht werden kann, beispielsweise Wasser. Ein solches erstes Kühlmittel ist in typischen Kraftfahrzeugen ohnehin in verhältnismäßig großem Volumen vorhanden und kann damit aufwandsarm zur direkten Kühlung und/oder zur Wärmeübernahme von einem anderen, insbesondere zweiten Kühlmittel verwendet werden.
Diejenigen Betriebsfälle, in denen eine höhere Kühllast erforderlich ist, können dann mittels eines zweiten Kühlmittels abgedeckt werden, das für eine höhere spezifische Wärmeabfuhr geeignet ist, beispielsweise ein Getriebeöl. Beispielsweise bei einer Verwendung von Getriebeöl als zweitem Kühlmittel ist es vorteilhaft, ein solches zweites Kühlmittel nicht zur Abdeckung der Grundkühllast zu verwenden, weil durch dessen höhere Viskosität größere Reibungsverluste drohen, insbesondere wenn das zweite Kühlmittel in einem Arbeitsraum der Maschine eingesetzt wird (Nasslauf), speziell wenn es in einen Spaltraum zwischen Rotor und Stator gelangt.
Insbesondere sind beide, das erste und das zweite, Kühlmittel flüssig, liegen also zumindest im Temperaturbereich ihrer Anwendung flüssig vor.
Gemäß einer Ausführung weist die Statorkernkühlung einen Kühlmantel, insbesondere in einem Statorgehäuse, auf, insbesondere einen Wasserkühlmantel. Dadurch kann eine Grundwärmeabfuhr für eine Grundkühllast der Statorkühlung aufgebracht werden. Gemäß einer Ausführung ist das erste Kühlmittel außerhalb eines Arbeitsraumes der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet.
Gemäß einer Ausführung weist die Statorwickelkopfkühlung eine oder mehrere, radial außerhalb der Statorwickelköpfe angeordnete Austrittsöffnungen für das zweite Kühlmittel, insbesondere aus einer in einem Statorgehäuse angeordneten Leitung für das zweite Kühlmittel, auf, durch welche das zweite Kühlmittel in den Arbeitsraum der elektrischen Antriebsmaschine, insbesondere auf die Statorwickelköpfe, eingespritzt werden kann. Dadurch kann - insbesondere im Zusammenspiel mit der der Statorkernkühlung - eine ausreichende Wärmeabfuhr auch bei einer Kühllastspitze der Statorkühlung aufgebracht werden.
Gemäß einer Ausführung sind für jede Statorwickelkopfseite mehrere, in Umfangsrichtung, insbesondere gleichmäßig und/oder in der oberen Umfangshälfte, verteilt angeordnete Austrittöffnungen vorgesehen, um den gesamten Umfang auch bei Stillstand oder niedrigen Drehzahlen gut mit Kühlmittel benetzen zu können.
Gemäß einer Ausführung ist das zweite Kühlmittel der Statorwickelkopfkühlung elektrisch nichtleitend. Damit entfällt die Notwendigkeit, Stator und Rotor gegeneinander elektrisch zu isolieren, um eine Spritzkühlung im Arbeitsraum der elektrischen Maschine zu realisieren.
Gemäß einer Ausführung ist eines der beiden Kühlmittel ein wasserbasiertes Kühlmittel, insbesondere ein Kühlwasser, und das andere der beiden Kühlmittel ein, insbesondere elektrisch nichtleitendes, ölbasiertes Kühlmittel, insbesondere ein Kühlöl. Damit kann der Statorkern mit einem Wassermantel, beispielsweise aus dem ohnehin verbauten Kühlwasser für die Innenraumklimatisierung, gekühlt werden, das in verhältnismäßig großen Mengen zur Verfügung steht. Die Statorwickelköpfe können dann mit einem Getriebeöl einer elektromotorischen Antriebseinheit gekühlt werden, welche die elektrische Antriebsmaschine und ein Ausgangsgetriebe aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Antriebskühlungsanordnung angegeben, aufweisend eine Statorkühlungsanordnung gemäß einer Ausführung der Erfindung und eine Rotorkühlungsanordnung, die mit dem zweiten Kühlmittel ausgebildet ist, insbesondere also eine Wärmeabfuhr mittels des zweiten Kühlmittels ausbildet.
Gemäß einer Ausführung weist die Antriebskühlungsanordnung einen zweiten Kühlmittelkreislauf, insbesondere einen Kühlölkreislauf, auf, der zur Versorgung der Statorkühlungsanordnung, insbesondere darin nur der Statorwickelkopfkühlung, und der Rotorkühlungsanordnung mit dem zweiten Kühlmittel eingerichtet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine elektromotorische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug angegeben, aufweisend eine elektrische Antriebsmaschine und ein Ausgangsgetriebe für die elektrische Antriebsmaschine, sowie eine Statorkühlungsanordnung gemäß einer Ausführung der Erfindung oder eine Antriebskühlungsanordnung gemäß einer Ausführung der Erfindung.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebskühlungsanordnung gemäß einer Ausführung der Erfindung angegeben, aufweisend zumindest die Verfahrensschritte (I) Ermitteln eines Betriebszustands der Antriebsmaschine; (II) Schalten eines Abzweigventils des Zweiten Kühlmittelkreislaufs in Abhängigkeit von dem ermittelten Betriebszustand.
Dadurch wird erreicht, dass das Getriebe, je nach Betriebszustand schneller oder sofort, mit optimal temperiertem Kühlöl geschmiert werden kann, insbesondere solange keine Kühlung der elektrischen Maschine erforderlich ist.
Gemäß einer Ausführung verschließt das Abzweigventil den Maschinenkühlpfad ganz oder teilweise, wenn als Betriebszustand eine Niedriglast und/oder ein Kaltstart ermittelt wird.
Gemäß einer Ausführung gibt das Abzweigventil den Maschinenkühlpfad frei, wenn ein Betriebszustand ermittelt wird, der eine Kühlung der Antriebsmaschine erfordert, wobei ein solcher Betriebszustand insbesondere vorliegt, wenn eine Grenztemperatur und/oder ein Grenztemperaturgradient der Antriebsmaschine überschritten ist. Damit ist eine ausreichende Kühlung der Antriebsmaschine sichergestellt.
Die Erfindung basiert unter anderem auf der Erkenntnis, dass für stromerregte Synchronmaschinen - aber auch für fremderregte Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen - als Antriebsmaschinen in einem Kraftfahrzeug das Dauermoment im niedrigen Drehzahlbereich bis ca. 5000rpm dimensionierend ist. Eine hohe Kühlperformance in diesem Betriebsbereich ermöglicht damit den Einsatz einer kompakteren und leichten Maschine.
In diesem niedrigen Drehzahlbereich ist die Kühlperformance einer Statorkühlung rein mit einem Wassermantel nicht optimal, da die Statorwickelköpfe nur durch aus der Welle spritzendes Kühlöl gekühlt werden und dieses Öl im niedrigen Drehzahlbereich aufgrund der geringen Dynamik nicht an alle zu kühlenden Komponenten gelangt. Zudem werden die Komponenten im Außenbereich und der Peripherie der Statorwickelköpfe (z.B. Statoranschlussdrähte) generell nur geringfügig gekühlt, da das Kühlöl von innen zugeführt wird.
Ein wesentlicher Nachteil einer reinen Ölkühlung hingegen sind hohe Reibverluste durch Spritzöl in der Maschine auch im Niedriglastbereich. Bei einem Kühlkonzept mit der erfindungsgemäßen Statorkühlungsanordnung kann auf eine Ölspritzkühlung über einen weiten Betriebsbereich der Antriebsmaschine verzichtet werden, was die Gesamteffizienz des Antriebs im normalen Kundenbetrieb wesentlich erhöht.
Gemäß einer Ausführung sind ein erster Kühlmittelkreislauf für das erste Kühlmittel und ein zweiter Kühlmittelkreislauf für das zweite Kühlmittel vorgesehen. Gemäß einer Ausführung wirken die beiden Kühlmittelkreisläufe zusammen, indem sie eine Wärmeübertragungsstelle aufweisen, an der sie einen Wärmetauscher zur, insbesondere wechselseitigen, Übertragung von Wärmeenergie ausbilden. Damit kann die Wärme des Stators effizient und/oder über unterschiedliche Wege abgeführt werden.
Gemäß einer Ausführung ist das erste Kühlmittel der Statorkernkühlung ein wasserbasiertes Kühlmittel und/oder das zweite Kühlmittel der Statorwickelkopfkühlung ein ölbasiertes Kühlmittel. Damit kann eine Statorkühlung erreicht werden, deren Grundkühllast für die (häufig vorkommenden) Betriebsfälle fern einer Maximalkühllast mit einem ohnehin in typischen Kraftfahrzeugen in verhältnismäßig großem Volumen vorkommenden ersten Kühlmittel aufgebracht werden kann. Diejenigen Betriebsfälle, in denen eine höhere Kühllast erforderlich ist, kann dann mittels eines zweiten Kühlmittels aufgebracht wer-den, das für eine höhere spezifische Wärmeabfuhr geeignet ist.
Gemäß einer Ausführung weist der zweite Kühlmittelkreislauf der Statorkühlungsanordnung und/oder der Antriebskühlungsanordnung einen Maschinenkühlpfad zur Kühlung der elektrischen des Stators und/oder der Antriebsmaschine auf, mittels dessen die die Statorwickelkopfkühlung und/oder die Rotorkühlung ausgebildet ist. Insbesondere ist der zweite Kühlmittelkreislauf für eine elektromotorische Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs ausgebildet, wobei die Antriebseinheit eine elektrische Antriebsmaschine und ein Ausgangsgetriebe aufweist. Gemäß einer Ausführung weist der zweite Kühlmittelkreislauf einen Getriebetemperierpfad zur Kühlung des Ausgangsgetriebes auf.
Gemäß einer Ausführung weist der zweite Kühlmittelkreislauf stromaufwärts eines Wärmetauschers der Statorkühlungsanordnung einen Abzweig auf, an welchem sich der Maschinenkühlpfad und der Getriebetemperierpfad aufteilen. Dadurch kann erreicht werden, dass ein Temperaturniveau einer Kühlung der Antriebsmaschine unabhängig von einem Temperaturniveau einer Kühlung des Ausgangsgetriebes beeinflusst werden kann.
Gemäß einer Ausführung ist zum Einstellen eines Ölflusses an dem Abzweig ein Abzweigventil in dem zweiten Kühlmittelkreislauf vorgesehen, das einen Öffnungszustand und einen Schließzustand einnehmen kann, wobei im Schließzustand der Maschinenkühlpfad versperrt ist. Damit kann eine Ölkühlung der Statorwickelköpfe zur Reduzierung von Reibungsverlusten unterbunden oder reduziert werden, solange - beispielsweise bei einem Kaltstart - eine Kühlung der Antriebsmaschine nicht erforderlich ist; wohl aber ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur des Getriebes.
Gemäß einem Aspekt wird ein zweiter Kühlmittelkreislauf, insbesondere ein Kühlölkreislauf, für eine Antriebskühlungsanordnung einer elektromotorischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs angegeben, die insbesondere gemäß einer Ausführung der Erfindung ausgebildet ist, und wobei die Antriebseinheit eine elektrische Antriebsmaschine und deren Ausgangsgetriebe aufweist. Der Kühlmittelkreislauf weist auf zumindest (a) eine Ölpumpe zur Förderung von Kühlöl, das in einem Ölsammler gesammelt ist, in einem Ölmassestrom; (b) einen Maschinenkühlpfad zur Kühlung der elektrischen Antriebsmaschine, insbesondere der Komponenten in einem Innenraum eines Maschinengehäuses, der sich von der Ölpumpe bis zu dem Ölsammler erstreckt und stromaufwärts einer Maschinenkühlstrecke einen Wärmetauscher zur Kühlung des Kühlöls, insbesondere einen Öl-Öl- oder einen ÖI-Wasser-Wärmetauscher, passiert; und (c) einen Getriebetemperierpfad zur Kühlung und/oder Heizung des Ausgangsgetriebes, insbesondere der Komponenten in einem Innenraum eines Getriebegehäuses, der sich von der Ölpumpe bis zu dem Ölsammler erstreckt.
Der zweite Kühlmittelkreislauf, und damit insbesondere auch ein Ölmassestrom (sprich ein Massestrom des zweiten Kühlmittels), weist zwischen der Ölpumpe und dem Wärmetauscher einen Abzweig auf, an welchem sich der Maschinenkühlpfad und der Getriebetemperierpfad aufteilen. Dadurch kann erreicht werden, dass ein Temperaturniveau einer Kühlung der Antriebsmaschine unabhängig von einem Temperaturniveau einer Kühlung des Ausgangsgetriebes beeinflusst werden kann, insbesondere wenn der Maschinenkühlpfad in einer Antriebskühlungsanordnung nach einer Ausführung der Erfindung mit einem Abzweigventil ausgebildet ist.
Den Ausführungen der Erfindung, bei denen der Maschinenkühlpfad mittels des Abzweigventils ganz oder teilweise versperrt werden kann, liegt unter anderem die Überlegung zugrunde, dass für die Antriebsmaschine in den zeitlich häufigsten Betriebsfällen möglichst gut gekühltes Öl vorteilhaft ist, wohingegen für das Getriebe in den zeitlich häufigsten Betriebsfällen betriebswarmes Öl vorteilhaft ist, da das Öl eine temperaturabhängige Viskosität aufweist und damit bei geringen Temperaturen hohe Reib- und Planschverluste verursacht. Diese Ausführungen basieren nun unter anderem auf der Erkenntnis, dass diejenigen Betriebsfälle, in denen eine Kühlung der Antriebsmaschine wichtig ist und diejenigen Betriebsfälle, in denen eine Erwärmung der Komponenten des Ausgangsgetriebes den größten Vorteil bringt, selten gemeinsam auftreten. Diese Erkenntnis eröffnet einen Weg, den Zielkonflikt hinsichtlich Öltemperatur, insbesondere durch eine Modifikation der Drucköl-Architektur, (zumindest weitgehend) aufzulösen. Im Sinne dieser Ausführungen wird dazu nur derjenige Ölmassestrom durch den Öl-Wasser-Wärmetauscher gekühlt, der zur Kühlung der E-Maschine verwendet wird. Dazu wird ein Wärmetauscher-Bypass für den verbleibenden Ölmassestrom geschaffen, der zur Temperierung des Ausgangsgetriebes verwendet wird. Mit anderen Worten: die Aufteilung des gesamten Ölmassestroms in parallele Pfade, von denen einer die Antriebsmaschine und der andere das Ausgangsgetriebe temperiert, erfolgt bereits vor dem Wärmetauscher an einem Abzweig. Da sich das Öl aus E-Maschine und Getriebe im Ölsumpf vermischen, wird das Öl zur Schmierung des Getriebes ebenfalls indirekt gekühlt, allerdings ergibt sich - beispielsweise bei einem Kaltstart - an den Einspritzdüsen zur Schmierung des Getriebes schnell eine um ca. 10 bis 15 Kelvin höhere Temperatur als in einem ansonsten vergleichbaren Betriebsfall mit einer herkömmlichen Kühlkreistopologie zum selben Relativzeitpunkt. Hieraus ergeben sich eine vorteilhaft geringere Ölviskosität durch eine höhere Öltemperatur und damit höhere Effizienz durch geringere Planschverluste im Getriebe, sowie ein vorteilhaft geringerer Druckverlust und damit geringerer 12V-Pumpenverbrauch sowie das Potential für eine kleinere Dimensionierung der Ölpumpe.
Gemäß einer Ausführung wird zur gewünschten Aufteilung der Ölmassenströme in einem Maschinenkühlpfad und einem Getriebetemperierpfad ein Abzweigventil eingesetzt, das den Ölmassestrom in Richtung E-Maschine bei Niedriglast abstellt. Das Ventil kann vor oder nach dem Öl-Wasser-Wärmetauscher platziert sein. Das Ventil kann aktiv (z.B. elektrisches Schaltventil) oder passiv (z.B. druckgeregeltes oder volumenstromgeregeltes Schaltventil) ausgeführt sein. Hierdurch ergibt sich eine Reduktion der Fluidreibverluste in der E-Maschine.
Gemäß einer Ausführung ist der Getriebetemperierpfad stromabwärts des Abzweigs eine Getriebekühlstrecke ausbildet, insbesondere von dem Abzweig direkt, sprich insbesondere ohne Umweg die einen anderen Hauptgrund haben als Bauraum-Spezifika, hin zu dem und/oder in das Getriebegehäuse geführt. Damit kann das Kühlöl zum Temperieren des Getriebes ungefähr auf einem Temperaturniveau verwendet werden, auf dem es den Ölsammler verlässt.
Gemäß einer Ausführung ist der Getriebetemperierpfad an dem Wärmetauscher vorbei hin zu Getriebegehäuse geführt, insbesondere also als Wärmetauscherbypass ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass das Getriebe bei einem Kaltstart schneller mit betriebswarmem Kühlöl geschmiert werden kann.
Gemäß einer Ausführung enden der Maschinenkühlpfad und der Getriebetemperierpfad, insbesondere unabhängig voneinander, in dem Ölsammler. Dadurch kann erreicht werden, dass ein Temperaturniveau einer Kühlung der Antriebsmaschine vollständig unabhängig von einem Temperaturniveau einer Kühlung des Ausgangsgetriebes beeinflusst werden kann.
Gemäß einer Ausführung mündet der Maschinenkühlpfad in den Getriebetemperierpfad, insbesondere in das Getriebegehäuse. Damit kann der Zweiten Kühlmittelkreislauf einfacher und damit ggf. günstiger und/oder kompakter ausgeführt werden. Beispielsweise kann der Ölsammler an einem Grund des Getriebegehäuses ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführung ist zum Einstellen eines Ölflusses an dem Abzweig ein Abzweigventil in dem Zweiten Kühlmittelkreislauf vorgesehen, das einen Öffnungszustand und einen Schließzustand einnehmen kann, wobei im Schließzustand der Maschinenkühlpfad versperrt ist. Damit kann eine Ölkühlung verhindert werden, solange - beispielsweise bei einem Kalt-start - eine Kühlung der Antriebsmaschine nicht erforderlich ist; wohl aber ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur des Getriebes.
Gemäß einer Ausführung ist das Abzweigventil in dem Maschinenkühlpfad stromaufwärts oder stromabwärts des Wärmetauschers angeordnet, je nachdem an welcher Stelle ein geeigneterer Bauraum vorhanden ist.
Gemäß einer Ausführung kann das Abzweigventil einen, insbesondere einen von mehreren, Teilöffnungszuständen einnehmen, in welchem der Ölmassestrom auf den Maschinenkühlpfad und den Getriebetemperierpfad in einem vorbestimmten Verhältnis aufgeteilt wird. Dadurch kann anhand einer Priorisierung der Wichtigkeiten einer Kühlung der Antriebsmaschine einerseits und andererseits einer Erwärmung des Getriebes auf eine Betriebstemperatur eine Zuteilung von Ölmassestromanteilen erfolgen.
Gemäß einer Ausführung ist das Abzweigventil ein von einer Steuerung bzw. Regelung schaltbares Ventil. Mit einem derartigen, aktiven Abzweigventil, beispielsweise einem elektrischen Schaltventil, kann eine gewünschte Ventilstellung in Abhängigkeit von zu berücksichtigenden Parametern vorgenommen werden. Die Ansteuerung eines solchen Ventils kann elektronisch, hydraulisch oder in anderer Weise erfolgen.
Gemäß einer Ausführung wird das Abzweigventil in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter des Zweiten Kühlmittelkreislaufs, insbesondere von einem Öldruck und/oder einem Ölvolumenstrom und/oder einer Öltemperatur an einer vorgegebenen Stelle im Zweiten Kühlmittelkreislauf wie beispielsweise im Ölsammler, geschaltet. Eine derartige Schaltung kann beispielsweise auf möglichst niedrige Fluidreibverluste in der Antriebsmaschine und/oder in dem Ausgangsgetriebe hin optimiert werden.
Ein Parameter für die Ansteuerung des Ventils kann ein Temperaturwert, insbesondere eine an einer bestimmten Stelle gemessene Getriebeöltemperatur sein. Gemäß einer Ausführung ein Temperatursensor vorgesehen ist, der die Temperatur des Getriebeöls an einer vorgegebenen Stelle detektiert und der Steuerung bzw. Regelung ein entsprechendes Temperatursignal zuführt.
Gemäß einer Ausführung weist die Maschinenkühlung eine Rotorkühlung und/oder eine Statorkühlung auf. Insbesondere weist die Statorkühlung eine Statorkernkühlung und/oder eine Statorwickelkopfkühlung auf. Mit derartigen Ausführungen kann die Erfindung bei unterschiedlichen Kühlkonzepten für eine Antriebsmaschine und das zugehörige Ausgangsgetriebe eingesetzt werden.
In Phasen, in denen das Getriebeöl noch nicht seine optimale Betriebstemperatur erreicht hat, sperrt das Abzweigventil den Maschinenkühlpfad, was zur Folge hat, dass kein oder nur wenig Getriebeöl durch den Wärmetauscher strömt und sich somit die im Getriebe an sich befindliche Ölmenge schneller auf die optimale Betriebstemperatur aufheizt, was sich positiv auf den Wirkungsgrad des Getriebes und somit des Fahrzeugs auswirkt. Positiv wirkt sich ferner aus, dass im Schließzustand des Abzweigventils ein Gesamtströmungswiderstand geringer ist und dementsprechend weniger Pumpleistung benötigt wird.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich bei dem Abzweigventil entweder um ein Ventil handeln kann, das lediglich die beiden Zustände „offen- bzw. geschlossen“ einnehmen kann als auch um ein „Proportionalventil“, d. h. um ein Ventil, das beliebige Zwischenstellungen einnehmen kann in denen es teilweise geöffnet ist.
Die elektrische Ölpumpe kann gemäß einer Ausführung bedarfsgerecht geregelt werden. Bedarfe zur Steigerung des Ölmassestroms können z.B. durch die Rotortemperatur, die Statortemperatur, die Drehzahl, das übertragene Moment die Öltemperatur, und/oder die Differenzdrehzahl der beiden Abtriebswellen (links, rechts) ausgelöst werden. Die bedarfsgesteuerte Regelung hat drei wesentliche Vorteile: Eine höhere Pumpenansteuerung benötigt mehr elektrische Leistung, was die Reichweite des Fahrzeugs senkt. Eine höhere Pumpenansteuerung erhöht zudem die Ölreibungsverluste im Getriebe und der E-Maschine, was sich ebenfalls nachteilig auf die Reichweite des Fahrzeugs auswirkt. Weiterhin führt eine geringe Ölpumpenansteuerung zu einer schnelleren Erwärmung des Öls bei einem Kaltstart, was aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Viskosität des Öls ebenfalls Vorteile in der Effizienz erzeugt.
Aus Sicherheitsgründen kann gemäß einer Ausführung eine Überwachungselektronik vorgesehen sein, welche detektiert, ob bestimmte Fehlerzustände vorliegen. Bei Vorliegen eines Fehlerzustands kann vorgesehen sein, dass das Abzweigventil geöffnet wird/bleibt, so dass der Wärmetauscher durchströmt und das Getriebeöl maximal gekühlt wird. Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen einer Störung das Getriebe und/oder die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs in einen Notfallmodus geschaltet werden, in dem das Getriebe und/oder der Antriebsmotor des Fahrzeugs nur noch mit begrenzter Leistung betrieben werden können.
Alternativ zu einem schaltbaren Abzweigventil kann das Abzweigventil gemäß einer Ausführung auch durch ein einfaches „Thermostatventil“ gebildet sein. Herkömmliche Thermostatventile weisen üblicherweise ein „Ausdehnungselement“ auf, das in Abhängigkeit von der dort herrschenden Temperatur das Thermostatventil ganz oder teilweise schließt bzw. öffnet.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren, die sich als schematische Skizzen verstehen:

1 zeigt eine elektromotorische Antriebseinheit mit einer Statorkühlungsanordnung und einer Antriebskühlungsanordnung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführung der Erfindung.
2 zeigt eine elektromotorische Antriebseinheit mit einer Statorkühlungsanordnung und einer Antriebskühlungsanordnung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführung der Erfindung.
3 zeigt eine elektromotorische Antriebseinheit mit einer Statorkühlungsanordnung und einer Antriebskühlungsanordnung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführung der Erfindung.
4 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer Statorwickelkopfkühlung, die in allen beispielhaften Ausführungen der 1, 2 oder 3 verwendet werden kann.

Bauteile, die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zumindest im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen und/oder zumindest im Wesentlichen gleich ausgebildet sind, sind in den verschiedenen Beispielen mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine elektromotorische Antriebseinheit 100 für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine elektrische Antriebsmaschine 10 und ein Ausgangsgetriebe 30 für die Antriebsmaschine 10, wobei eine Rotorwelle 11 eines Rotors 12 der Antriebsmaschine 10 die Eingangswelle des Getriebes 30 ist.
Die Antriebsmaschine 10 ist eine fremderregte Synchronmaschine, sodass der Rotor 12 einen Rotorkern 17 und Rotorwickelköpfe 18 aufweist. Die Erfindung ist allerdings - nötigenfalls im Rahmen des fachmännischen Handwerks angepasst - auch auf permanenterregte Synchronmaschinen und Asynchronmaschinen anwendbar.
Die Antriebsmaschine 10 weist zu dem Rotor 12 einen Stator 13 mit einem Statorkern 14 und Statorwickelköpfen 15 auf. Der Stator 13 ist in einem Maschinengehäuse 16 gelagert, in dem auch die Rotorwelle 11 drehbar gelagert ist.
Zudem weist die Antriebsmaschine 10 in einem angeflanschten Leistungselektronikgehäuse 19 (auch Penthouse genannt) eine Leistungselektronik 20 zum Antrieb der Antriebsmaschine 10 auf.
Das Ausgangsgetriebe 30 ist in einem Getriebegehäuse 32 angeordnet, das fest mit dem Maschinengehäuse 16 verbunden, insbesondere verschraubt, ist. Zur Übertragung von drehzahlgewandeltem Drehmoment von der Rotorwelle 11 auf zwei Abtriebswellen 38.1 und 38.2 weist das Ausgangsgetriebe 30 eine Stirnradstufe 34 und ein Differenzial 36 auf.
Zur Temperierung der Antriebsmaschine 10 und des Getriebes 30 weist die elektromotorische Antriebseinheit 1 eine Antriebskühlungsanordnung 2 mit zwei Kühlmittelkreisläufen 40 und 61 auf, die über einen Wärmetauscher 50 Wärme austauschen können.
Ein erster Kühlmittelkreislauf 61 ist mit einem Kühlwasser als erstem Kühlmittel W ausgebildet; ein zweiter Kühlmittelkreislauf 40 ist mit einem elektrisch nichtleitenden Getriebe-Kühlöl als zweitem Kühlmittel O ausgebildet.
Der zweite Kühlmittelkreislauf 40 weist eine Ölpumpe 42 auf zur Förderung von Kühlöl O, das in einem Ölsammler 44 des zweiten Kühlmittelkreislaufs 40 gesammelt ist, in einem Ölmassestrom 41. Der mittels der Ölpumpe 42 geförderte Ölmassestrom dient einer Versorgung der Komponenten der Antriebsmaschine 10 und der Komponenten des Getriebes 30 mit Kühlöl.
Zur Kühlung der elektrischen Antriebsmaschine 10 ist dabei im zweiten Kühlmittelkreislauf 40 ein Maschinenkühlpfad 46 vorgesehen, der sich von der Ölpumpe 42 bis zu dem Ölsammler 44 erstreckt und der stromaufwärts einer Maschinenkühlstrecke 48 zur Kühlung des Kühlöls den ÖI-Wasser-Wärmetauscher 50 des Kühlkreislaufs 140 passiert und dort Wärme mit dem Kühlwasser W des ersten Kühlmittelkreislaufs 61 austauschen kann.
Der Öl-Wasser-Wärmetauscher 50 wird dazu wasserseitig mit einem Wassermassestrom 43 versorgt, der aus einem ansonsten nicht dargestellten Fahrzeugkühlkreislauf stammt.
Die Maschinenkühlstrecke 48 bildet hier einen Teil einer Statorkühlungsanordnung 58, nämlich die Statorwickelkopfkühlung 62.1 und 61.2 (als Ölspritzen aus dem Maschinengehäuse 16 in den Arbeitsraum der elektrischen Antriebsmaschine 10) auf, sowie eine Rotorkühlung 64 mit einer Rotorwellenkühlung 66, die Auslässe für eine Rotorwickelkopfkühlung 68 aufweist.
Der andere Teil der Statorkühlungsanordnung 58, nämlich die Statorkernkühlung 60 ist mittels eines Wassermantels ausgebildet, der Teil des ersten Kühlmittelkreislaufs 61 ist und von dem Wassermassestrom 43 als erstem Kühlmittel W durchströmt wird. D
Der erste Kühlmittelkreislauf 61 speist zudem den Öl-Wasser-Wärmetauscher 50 wasserseitig und kann zusätzlich zur Kühlung der Leistungselektronik 20 vorgesehen sein.
Entsprechend bildet die Maschinenkühlstrecke 48 des Maschinenkühlpfads 246 deszweiten Kühlmittelkreislaufs 40 keine Statorkernkühlung 60, sondern nur eine Statorwickelkopfkühlung 62 sowie eine Rotorkühlungsanordnung 64 mit einer Rotorwellenkühlung, die eine Rotorkernkühlung 66 und Auslässe für eine Rotorwickelkopfkühlung 68 ausbildet. Das Kühlöl O, das dabei in den Maschinenarbeitsraum eingespritzt wird, läuft - insbesondere mittels einer Wirkung der Schwerkraft - in den Ölsammler 44 zurück, von wo aus es mittels der Ölpumpe 42 wieder dem Ölmassestrom 41 zugeführt werden kann.
Die Statorkühlungsanordnung 58 und die Rotorkühlungsanordnung 64 bilden gemeinsam eine Antriebskühlungsanordnung 2 aus.
Zur Kühlung des Ausgangsgetriebes 30 ist ein Getriebetemperierpfad 52 vorgesehen, der sich von der Ölpumpe 42 bis zu dem Ölsammler 44 erstreckt und der im Ausführungsbeispiel auch als Teil der Antriebskühlungsanordnung 2 angesehen werden kann. Der Ölmassestrom 41 in dem zweiten Kühlmittelkreislauf 40 weist nach dem Wärmetauscher 50 einen Abzweig 56 auf, an welchem sich der Maschinenkühlpfad 146 und der Getriebetemperierpfad 52 aufteilen. Der Getriebetemperierpfad 52 ist von dem Abzweig 56 zu dem und in das Getriebegehäuse 32 geführt und bildet innerhalb des Getriebegehäuses 32 eine Getriebekühlstrecke 54 aus. Das Kühlöl O, das dabei in den Getriebearbeitsraum eingespritzt wird, läuft - insbesondere mittels einer Wirkung der Schwerkraft und/oder mittels einer Saugwirkung der Ölpumpe 42 - in den Ölsammler 44 zurück, von wo aus es mittels der Ölpumpe 42 wieder dem Ölmassestrom 41 zugeführt werden kann. Ein Ölsumpf des Ausgangsgetriebes 30 und der Ölsammler 44 können auch - im Getriebegrund oder außerhalb davon - mit einem einzigen, gemeinsamen Ölreservoir ausgebildet sein.
In 2 ist eine Antriebseinheit 101 dargestellt, die sich von der Antriebseinheit 1 aus 1 insbesondere dadurch unterscheidet, dass der Abzweig 156 - an dem sich der Getriebetemperierpfad 152 und der Maschinenkühlpfad 146 trennen - im Fluss des zweiten Kühlmittels O stromaufwärts des Wärmetauschers 50 angeordnet ist.
Der Getriebetemperierpfad 52 ist also an dem Wärmetauscher 50 vorbei in das Getriebegehäuse 32 geführt und somit als Wärmetauscherbypass ausgebildet, wodurch sich der zweite Kühlmittelkreislauf 140 von dem zweiten Kühlmittelkreislauf 40 der Antriebseinheit 1 aus 1 unterscheidet.
Der Anteil des Ölmassestroms 41, der zur Schmierung des Getriebes verwendet wird, wird in diesem Ausführungsbeispiel also nicht im ÖI-Wasser-Wärmetauscher 50 gekühlt, d.h. dieser Teilmassestrom wird vorgelagert abgezweigt. Als Folge hieraus stellt sich im Getriebe eine um etwa 15 Kelvin höhere Öltemperatur ein, was aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Viskosität des Kühlöls Vorteile in der Effizienz erzeugt.
Die Randbedingungen für die Auslegung des zweiten Kühlmittelkreislaufs 140 sind bei der beispielhaften Antriebseinheit 101 wie folgt: 1. Wasser-Vorlauftemperatur ca. 55°C; 2. Wasser-Volumenstrom ca. 10l/min; 3. Öltemperatur nach ÖI-Wasser-Wärmetauscher ca. 75°C; 4. Ölvolumenstrom Ausgangsgetriebe 30 max. 4l/min; 5. Ölvolumenstrom Rotor max. 4l/min; 6. Ölvolumenstrom Stator max. 8l/min; 7. Ölvolumenstrom gesamt max. 16l/min; 8. Abführbare Wärme via Öl-Wasser-Wärmetauscher 50: ca. 10kW bei 15K Temperaturdifferenz.
In 3 ist eine Antriebseinheit 201 dargestellt, deren zweiter Kühlmittelkreislauf 240 sich von dem zweiten Kühlmittelkreislauf 140 der Antriebseinheit 101 aus 2 insbesondere unterscheidet durch ein Abzweigventil 270, das hier nach dem Abzweig 156 in einem Maschinenkühlpfad 246 angeordnet ist und den Maschinenkühlpfad 246 ganz oder teilweise verschließen kann, wenn es von einer Steuereinheit S entsprechend angesteuert wird.
Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, den Maschinenkühlpfad 246 ganz oder teilweise zu verschließen, wenn ein Betriebszustand ermittelt wird, für den ein Temperieren des Ausgangsgetriebes 30 wichtiger ist als eine maximale Kühlung der elektrischen Maschine 10. Je nachdem, wie stark der Maschinenkühlpfad 346 gesperrt wird (ganz bzw. Grad der Teilsperrung), stellen sich unterschiedliche größere Kühlölflussraten für das Temperieren des Ausgangsgetriebes 30 und eine entsprechend angepasste Temperierwirkung ein, beispielsweise um bei einem Kaltstart eine schnellere Erwärmung des Ausgangsgetriebes 30 auf eine Betriebstemperatur zu erreichen und damit Reibungsverluste zu minimieren.
In 4 ist eine beispielhafte Ausführung einer Statorwickelkopfkühlung 62.1 (bzw. 62.2) dargestellt, die in allen beispielhaften Ausführungen der 1, 2 oder 3 verwendet werden kann.
Das Maschinengehäuse 16 weist einen Statorkühlmantel 400 auf, an dessen Innenmantel ein Außenmantel des zu kühlenden Statorkerns 14 festgelegt ist.
Der Statorkühlmantel 400 erstreckt sich axial über eine Axialerstreckung des Statorkerns 16 beiderseits entlang einer Drehachse A der Antriebsmaschine 10 hinaus. In einem dadurch ausgebildeten Überstand 408.1 bzw. 408.2 des Statorkühlmantels 400 über die Axialerstreckung des Statorkerns 16 hinaus ist (beiderseits) jeweils eine Mehrzahl von Auslassöffnungen 410 als Statorkühlung 62.1 bzw. 62.2 angeordnet.
Die Auslassöffnungen 410 sind in einem axialen Erstreckungsbereich des jeweiligen (in 4 nicht dargestellten) Statorwickelkopfs 15 angeordnet, um diese durch ausspritzendes zweites Kühlmittel O gut kühlen zu können.
Für eine gleichmäßige Verteilung des zweiten Kühlmittels O auf dem jeweiligen Statorwickelkopf 15 ist die Mehrzahl von Auslassöffnungen 410 in Umfangsrichtung beabstandet verteilt in einer oberen Umfangshälfte 412 angeordnet, insbesondere gleichmäßig beabstandet.
Die Auslassöffnungen 410 bilden einen Kühlmittelauslass in den Gehäuseinnenraum und damit auch den Arbeitsraum der Antriebsmaschine 10 aus.
Ein zuführendes Kühlkanal ist als Teil des Maschinenkühlpfads 46, 146 oder 246 ganz oder teilweise in einem Gehäusekörper des Maschinengehäuses 16 ausgebildet, insbesondere aus dem Gehäuse ausgenommen, oder in einem separaten Dichtelement (nicht dargestellt) ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1, 101, 201: elektromotorische Antriebseinheit
2: Antriebskühlungsanordnung
10: elektrische Antriebsmaschine
11: Rotorwelle
12: Rotor
13: Stator
14: Statorkern
15: Statorwickelköpfe
16: Maschinengehäuse
17: Rotorkern
18: Rotorwickelköpfe
19: Leistungselektronikgehäuse
20: Leistungselektronik
30: Ausgangsgetriebe
32: Getriebegehäuse
34: Stirnradstufe
36: Differenzial
38: Abtriebswelle
40, 140, 240: zweiter Kühlmittelkreislauf
41: Ölmassestrom
42: Ölpumpe
44: Ölsammler
46, 146, 246: Maschinenkühlpfad
48, 148: Maschinenkühlstrecke
50: Wärmeübertragungsstelle, insbesondere mit Wärmetauscher
52, 152: Getriebetemperierpfad
54: Getriebekühlstrecke
56: Abzweig des Getriebetemperierpfads nach dem Wärmetauscher
58: Statorkühlungsanordnung
60: Statorkernkühlung, i.e. Wassermantel
61: erster Kühlmittelkreislauf
62: Statorwickelkopfkühlung
64: Rotorkühlungsanordnung
66: Rotorwellenkühlung
68: Rotorwickelkopfkühlung
156: Abzweig des Getriebetemperierpfads vor dem Wärmetauscher
270: Abzweigventil
400: Statorkühlmantel
408: axialer Überstand
410: Auslassöffnungen
412: obere Umfangshälfte des Statorkühlmantels
O: zweites Kühlmittel, insbesondere Kühlöl
S: Steuermittel
W: erstes Kühlmittel, insbesondere Wasser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017201117 A1 [0003]
WO 2015116496 [0003]

Claims

Statorkühlungsanordnung (58) für einen Stator (13) einer elektrischen Antriebsmaschine (10) in einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Statorkernkühlung (60) mit einem ersten Kühlmittel (W) und eine Statorwickelkopfkühlung (62.1, 62.2) mit einem zweiten Kühlmittel (O), das sich von dem ersten Kühlmittel unterscheidet.
Statorkühlungsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorkernkühlung einen Statorkühlmantel (400) aufweist und/oder das erste Kühlmittel außerhalb eines Arbeitsraumes der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist.
Statorkühlungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorwickelkopfkühlung eine oder mehrere, radial außerhalb der Statorwickelköpfe angeordnete Austrittöffnungen (410) für das zweite Kühlmittel aufweist, durch welche das zweite Kühlmittel zu dem Statorwickelkopf (15; 15.1, 15.2), insbesondere in den Arbeitsraum der elektrischen Antriebsmaschine, eingespritzt werden kann.
Statorkühlungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kühlmittel der Statorwickelkopfkühlung elektrisch nicht leitend ist.
Statorkühlungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kühlmittelkreislauf (61) für das erste Kühlmittel und ein zweiter Kühlmittelkreislauf (40, 140, 240) für das zweite Kühlmittel einen Wärmetauscher (50) zur Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem ersten Kühlmittelkreislauf und dem zweiten Kühlmittelkreislauf ausbilden.
Statorkühlungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlmittel (W) der Statorkernkühlung ein wasserbasiertes Kühlmittel ist und/oder das zweite Kühlmittel (O) der Statorwickelkopfkühlung ein ölbasiertes Kühlmittel ist.
Antriebskühlungsanordnung (2), aufweisend eine Statorkühlungsanordnung (58) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Rotorkühlungsanordnung (64), die mit dem zweiten Kühlmittel (O) ausgebildet ist.
Antriebskühlungsanordnung gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen zweiten Kühlmittelkreislauf (40, 140, 240), der zur Versorgung der Statorwickelkopfkühlung (62.1, 62.2) und der Rotorkühlungsanordnung (64) mit dem zweiten Kühlmittel (O) eingerichtet ist, insbesondere nicht aber zur Versorgung der Statorkernkühlung (60).
Antriebskühlungsanordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmittelkreislauf (40, 140, 240) einen Maschinenkühlpfad (46, 146, 246) zur Kühlung der elektrischen Antriebsmaschine (10) aufweist, mittels dessen die Rotorkühlungsanordnung (64) und die Statorwickelkopfkühlung (158, 558) ausgebildet ist.
Antriebskühlungsanordnung gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmittelkreislauf (40, 140, 240) einen Getriebetemperierpfad (52, 152) zur Kühlung eines Ausgangsgetriebes (30) aufweist.
Antriebskühlungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmittelkreislauf (140, 240) stromaufwärts des Wärmetauschers (50) der Statorkühlungsanordnung (58) einen Abzweig (156) aufweist, an welchem sich der Maschinenkühlpfad (46, 146, 246) und der Getriebetemperierpfad (152) aufteilen.
Antriebskühlungsanordnung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen eines Ölmassestroms (41) an dem Abzweig (156) ein Abzweigventil (270) in dem zweiten Kühlmittelkreislauf (240) vorgesehen ist, das einen Öffnungszustand und einen Schließzustand einnehmen kann, wobei im Schließzustand der Maschinenkühlpfad versperrt ist.
Elektromotorische Antriebseinheit (1, 101, 201) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine elektrische Antriebsmaschine (10) und ein Ausgangsgetriebe (30) für die elektrische Antriebsmaschine, gekennzeichnet durch eine Statorkühlungsanordnung (58) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eine Antriebskühlungsanordnung (2) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12.
Verfahren zum Betrieb einer Antriebskühlungsanordnung (2) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, aufweisend: - Ermitteln eines Betriebszustands der Antriebsmaschine (10), - Schalten des Abzweigventils (270) in Abhängigkeit von dem ermittelten Betriebszustand.