DE102022000598A1

DE102022000598A1 - Temperiervorrichtung für eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102022000598A1
Application number: DE102022000598.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Pauls; Benjamin Kemmner; Andreas Wanke; Christopher Beck
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-02-17
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2023-08-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung (10) für eine elektrische Antriebseinrichtung (16) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Öl durchströmbaren Ölkreislauf (18), einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkreislauf (20), welcher eine Leitungsstrecke (22), ein von der Leitungsstrecke (22) beabstandetes und als Kühler (30) ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement (32) und einen Temperatursensor (33) aufweist, mittels welchem eine Kühlmitteltemperatur (36) des Kühlmittels erfassbar ist, mit einem zweiten Wärmeübertragungselement (40), welches einen von dem Kühlmittel durchströmbaren und in der Leitungsstrecke (22) angeordneten, ersten Strömungsabschnitt (42) und einen von dem Öl durchströmbaren und in dem Ölkreislauf (18) angeordneten, zweiten Strömungsabschnitt (44) aufweist, wodurch der Kühlmittelkreislauf (20) und der Ölkreislauf (18) über das zweite Wärmeübertragungselement (40) thermisch miteinander koppelbar sind, wobei ein in Abhängigkeit von der erfassten Kühlmitteltemperatur (36) zwischen wenigstens zwei Stellungen (54, 55) bewegbares Ventilelement (56) und ein von dem Kühlmittel durchströmbares Leitungselement (48) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung für eine eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfassende elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Temperiervorrichtung für einen Kaltstart einer eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfassenden elektrischen Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9.
Die DE 10 2018 209 340 B3 offenbart eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine, welche einen Stator und einen Rotor aufweist, mit einem der elektrischen Maschine vorgeschalteten Inverter, welcher eine erste Schalteinheit zum Bestromen eines ersten Phasensystems des Stators aufweist, und mit einem mit dem Rotor zur Drehmomentenübertragung verbundenen Getriebe. Zudem umfasst die elektrische Antriebseinheit einen Schmiermittelkreislauf zum Schmieren des Getriebes und/oder zum Kühlen des Rotors, einen ersten Kühlmittelkreislauf zum Kühlen der ersten Schalteinheit und einen Schmiermittel-Kühlmittel-Wärmetauscher zur thermischen Kopplung des ersten Kühlmittelkreislaufs und des Schmiermittelkreislaufs.
Zudem ist aus der DE 10 2019 103 364 A1 ein Verfahren für ein Fahrzeug als bekannt zu entnehmen, welches Übertragen von Abwärme von einem Fahrzeugantriebsmotor und zugehöriger Leistungselektronik über einen Wärmeaustauschmechanismus umfasst, um einen Verbrennungsmotor vorzuwärmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Temperiervorrichtung für eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Temperiervorrichtung für einen Kaltstart einer elektrischen Antriebseinrichtung zu schaffen, sodass die Antriebeinrichtung, insbesondere bei einem Kaltstart, besonders schnell aufgeheizt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Temperiervorrichtung für eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Temperiervorrichtung für einen Kaltstart einer elektrischen Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung für eine eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfassende elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder als Lastkraftwagen oder als Personenbus oder Motorrad ausgebildet. Die Temperiervorrichtung kann insbesondere als Kühlvorrichtung und/oder als Heizvorrichtung bezeichnet werden. Die elektrische Antriebseinrichtung kann insbesondere als elektrische Antriebseinheit bezeichnet werden.
Die elektrische Maschine weist eine mit einem Gehäuse verbundenen Stator und einen Rotor auf. Eine elektrische Leistung kann mittels der elektrischen Maschine in eine mechanische Leistung umgewandelt werden, wodurch der Rotor von dem Stator angetrieben werden kann und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Die elektrische Leistung kann beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Über den Rotor kann die elektrische Maschine wenigstens ein Drehmoment, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, bereitstellen.
Der Rotor ist vorzugsweise mit dem Getriebe drehmomentenübertragend verbunden beziehungsweise verbindbar. Vorzugsweise ist der Rotor über das Getriebe drehmomentenübertragend mit einem Fahrzeugrad des Kraftfahrzeugs verbunden beziehungsweise verbindbar. Dadurch kann das Fahrzeugrad über das Getriebe von dem von dem Rotor bereitgestellten Drehmoment angetrieben werden. Somit ist die elektrische Antriebseinrichtung insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Kraftfahrzeug ist daher vorzugsweise als, insbesondere rein, batterieelektrisches Kraftfahrzeug oder als Hybrid-Fahrzeug ausgebildet.
Die Temperiervorrichtung weist wenigstens einen von einem Öl durchströmbaren Ölkreislauf auf, in welchem die elektrische Maschine und/oder das Getriebe angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt weist die Temperiervorrichtung den Ölkreislauf auf, welcher zum Schmieren des Getriebes und/oder zum, insbesondere direkten, Kühlen der elektrischen Maschine, insbesondere des Rotors, vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst die elektrische Antriebseinrichtung den Ölkreislauf. Der Ölkreislauf verläuft vorzugsweise innerhalb der elektrischen Antriebseinrichtung. Der Ölkreislauf kann insbesondere als Schmiermittelkreislauf bezeichnet werden.
Die Temperiervorrichtung weist wenigstens einen, insbesondere von dem Ölkreislauf unterschiedlichen, beispielsweise von dem Ölkreislauf beabstandeten, von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkreislauf auf. Der Kühlmittelkreislauf ist vorzugsweise zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, außerhalb der elektrischen Antriebseinrichtung angeordnet. Deshalb kann der Kühlmittelkreislauf insbesondere als externe Kühleinrichtung bezeichnet werden. Das Kühlmittel ist vorzugsweise eine Flüssigkeit. Das Kühlmittel ist vorzugsweise ein von dem Öl unterschiedliches Fluid. Beispielsweise ist das Kühlmittel Wasser.
Der Kühlmittelkreislauf weist eine, insbesondere von dem Kühlmittel durchströmbare, Leitungsstrecke auf, welche insbesondere als erste Leitungsstrecke bezeichnet werden kann. In der ersten Leitungsstrecke ist ein als Leistungselektronik der elektrischen Antriebseinrichtung ausgebildetes Bauelement angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Leistungselektronik der elektrischen Antriebseinrichtung mittels des Kühlmittelkreislaufs, insbesondere direkt, kühlbar. Beispielsweise umfasst das Bauelement eine Kühlplatte, welche in der ersten Leitungsstrecke angeordnet ist und somit, insbesondere direkt, von dem Kühlmittel umströmbar oder durchströmbar ist. Das als Leistungselektronik ausgebildete Bauelement ist vorzugsweise als Inverter ausgebildet, welcher insbesondere zum Bestromen eines Phasensystems des Stators vorgesehen ist.
Unter der Kühlplatte kann insbesondere ein kühlmitteldurchströmter Wärmetauscher verstanden werden, der Abwärme wenigstens eines Halbleiterelements der Leistungselektronik von der Leistungselektronik abführt und insbesondere dem Kühlmittel zuführt.
Der Kühlmittelkreislauf weist ein, insbesondere von dem Kühlmittel durchströmbares, von der Leitungsstrecke beabstandetes und als Kühler ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement auf, mittels welchem Wärme, insbesondere des das erste Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittels, aus dem Kühlmittelkreislauf abführbar ist. Das erste Wärmeübertragungselement ist somit zum Kühlen des Kühlmittelkreislaufs, insbesondere des als Leistungselektronik ausgebildeten Bauelements, vorgesehen. Das erste Wärmeübertragungselement beziehungsweise der Kühler kann insbesondere als Fahrzeugkühler bezeichnet werden. Das erste Wärmeübertragungselement ist vorzugsweise außerhalb der elektrischen Antriebseinrichtung angeordnet. Beispielsweise ist das erste Wärmeübertragungselement in einer von der ersten Leitungsstrecke unterschiedlichen, von dem Kühlmittel durchströmbaren, zweiten Leitungsstrecke des Kühlmittelkreislaufs angeordnet.
Der Kühlmittelkreislauf weist wenigstens einen Temperatursensor auf, mittels welchem eine Kühlmitteltemperatur des Kühlmittels erfassbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Temperatursensor zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur vorgesehen.
Die Temperiervorrichtung weist wenigstens ein, insbesondere von dem ersten Wärmeübertragungselement beabstandetes, zweites Wärmeübertragungselement zur thermischen Kopplung des Kühlmittelkreislaufs und des Ölkreislaufs auf. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst die Temperiervorrichtung das zweite Wärmeübertragungselement, welches einen von dem Kühlmittel durchströmbaren und in der ersten Leitungsstrecke angeordneten, ersten Strömungsabschnitt und einen von dem Öl durchströmbaren und in dem Ölkreislauf angeordneten, zweiten Strömungsabschnitt aufweist, wodurch der Kühlmittelkreislauf und der Ölkreislauf über das zweite Wärmeübertragungselement thermisch miteinander koppelbar beziehungsweise gekoppelt sind. Unter dem zweiten Wärmeübertragungselement kann insbesondere ein von dem Kühlmittel durchströmbarer beziehungsweise durchströmter und von dem Öl durchströmbarer beziehungsweise durchströmter Wärmetauscher verstanden werden, welcher zum Wärmetransport zwischen dem Kühlmittel und dem Öl beziehungsweise zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem Ölkreislauf dient.
Um die Temperiervorrichtung, insbesondere den Kühlmittelkreislauf, besonders schnell aufheizen zu können, ist erfindungsgemäß ein in Abhängigkeit von der mittels des Temperatursensors erfassten Kühlmitteltemperatur zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbares, insbesondere verstellbares, Ventilelement und ein von dem Kühlmittel durchströmbares Leitungselement vorgesehen. Das Leitungselement ist an einer stromab des Bauelements und des zweiten Wärmeübertragungselements angeordneten, ersten Verbindungsstelle und in einer stromauf des Bauelements und des zweiten Wärmeübertragungselements angeordneten, zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit der Leitungsstrecke verbindbar beziehungsweise verbunden. Dadurch ist zumindest ein Teil des die erste Leitungsstrecke beziehungsweise die erste Verbindungsstelle durchströmenden Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle über das Leitungselement unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements zu der zweiten Verbindungsstelle rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle in die Leitungsstrecke einleitbar. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Leitungselement als Kurzschlussleitung zur Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Kühlmittelkreislauf beispielsweise in einem ersten Kreislauf durchströmbar ist, in welchem das Kühlmittel die erste Leitungsstrecke, insbesondere das Bauelement und das zweite Wärmeübertragungselement, und das erste Wärmeübertragungselement, insbesondere die zweite Leitungsstrecke, durchströmt, wobei das Durchströmen des Leitungselements unterbleibt. Zudem umfasst der Kühlmittelkreislauf einen von dem ersten Kreislauf unterschiedlichen, zweiten Kreislauf, welcher insbesondere als Kurzschlusskreislauf bezeichnet werden kann. Das den zweiten Kreislauf durchströmende Kühlmittel durchströmt die erste Leitungsstrecke, insbesondere das Bauelement und das zweite Wärmeübertragungselement, und das Leitungselement, wobei das Durchströmen des ersten Wärmeübertragungselements, insbesondere der zweiten Leitungsstrecke, unterbleibt.
In einer ersten der Stellungen des Ventilelements ist das Leitungselement, insbesondere an der ersten und/oder an der zweiten Verbindungsstelle, fluidisch mit der ersten Leitungsstrecke verbunden. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil des, insbesondere die erste Leitungsstrecke beziehungsweise die erste Verbindungsstelle durchströmenden, Kühlmittels an der ersten Verbindungsstelle aus der ersten Leitungsstrecke abführbar ist und in das Leitungselement einleitbar ist und dadurch von der ersten Verbindungsstelle über das Leitungselement unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements zu der zweiten Verbindungsstelle rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle in die erste Leitungsstrecke einleitbar ist. In der zweiten der Stellungen des Ventilelements ist das, insbesondere die erste Leitungsstrecke beziehungsweise die erste Verbindungsstelle durchströmende, Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle unter Umgehung des Leitungselements dem ersten Wärmeübertragungselement zuführbar, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement unterbleibt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das erste Wärmeübertragungselement in der zweiten Stellung unter Umgehung des Leitungselements von dem Kühlmittel durchströmbar. Dies bedeutet, dass der Kühlmittelkreislauf durch das sich in der ersten Stellung befindende Ventilelement kurzschließbar ist, wodurch das Kühlmittel zumindest teilweise an dem ersten Wärmeübertragungselement vorbeileitbar ist, wobei das Vorbeileiten durch das sich in der zweiten Stellung befindende Ventilelement unterbleibt.
Vorzugsweise befindet sich das Ventilelement in der ersten Stellung, wenn die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur kleiner ist als ein vorgegebener Temperaturschwellenwert. Mit anderen Worten ausgedrückt ist in der ersten Stellung die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur kleiner als der vorgegebene Temperaturschwellenwert. Vorzugsweise befindet sich das Ventilelement in der zweiten Stellung, wenn die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur größer als der vorgegebene Temperaturschwellenwert ist.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: In der ölgeschmierten elektrischen Antriebseinrichtung können Reibungsverluste besonders stark von einer insbesondere als Öltemperatur bezeichneten Temperatur des den Ölkreislauf durchströmenden Öls abhängen. Dabei können die Reibungsverluste bei steigender Öltemperatur abnehmen. Durch eine insgesamt besonders hohe Energieeffizienz der elektrischen Antriebseinrichtung kann eine Aufheizphase der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere des Ölkreislaufs, bis zu einer besonders reibungsgünstigen Betriebstemperatur besonders lange dauern. Dadurch können, insbesondere im realen Fahrbetrieb, Reibungsverluste in einer herkömmlichen elektrischen Antriebseinrichtung besonders hoch sein.
Demgegenüber kann durch das Leitungselement beziehungsweise durch das sich in der zweiten Stellung befindende Ventilelement der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung die Kühlmitteltemperatur besonders schnell erhöht werden. Beispielsweise kann durch das Umgehen des ersten Wärmeübertragungselements eine, insbesondere ungewollte, Wärmeabgabe aus dem Kühlmittelkreislauf über das erste Wärmeübertragungselement vermieden werden. Zudem kann der Kühlmittelkreislauf, insbesondere der Kurzschlusskreislauf, mittels Wärmeabgabe des als Leistungselektronik ausgebildeten Bauelements aufgeheizt werden. Insbesondere dadurch, dass der Kurzschlusskreislauf gegenüber dem Gesamt-Kühlmittelkreislauf eine geringere beziehungsweise besonders geringe Wärmekapazität aufweist, kann sich der Kurzschlusskreislauf besonders schnell aufheizen. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das begrenzte Kühlmittelvolumen des Kurzschlusskreislaufs durch Abwärme der Leistungselektronik besonders schnell aufgeheizt werden. Durch die thermische Kopplung zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem Ölkreislauf über das zweite Wärmeübertragungselement kann von dem aufgeheizten Kühlmittelkreislauf Wärme an den Ölkreislauf übertragen werden. Dadurch kann der Ölkreislauf durch den Kühlmittelkreislauf beheizt werden. Dies bedeutet, dass der Ölkreislauf, insbesondere durch die Abwärme der Leistungselektronik, besonders schnell aufgeheizt werden kann. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Temperiervorrichtung, ein höheres Temperaturniveau einer sich schnell aufheizenden Komponente, nämlich des Kühlmittelkreislaufs beziehungsweise des Kurzschlusskreislaufs, zur beschleunigten Aufheizung wenigstens einer sich langsamer aufheizenden Komponente, nämlich den Ölkreislauf, insbesondere die elektrische Maschine und/oder das Getriebe, zu nutzen. Dadurch kann die Öltemperatur des Ölkreislaufs besonders schnell besonders stark erhöht werden.
Durch das Erhöhen der Öltemperatur kann die elektrische Antriebseinrichtung besonders schnell aufgeheizt werden. Dadurch können die Reibungsverluste der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere der elektrischen Maschine und/oder des Getriebes, besonders gering gehalten werden. Dadurch kann die Effizienz der elektrischen Antriebseinrichtung und somit des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden, wodurch beispielsweise eine elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden kann. Alternativ kann beispielsweise, insbesondere bei gleichbleibender elektrischer Reichweite, eine insbesondere als Batteriegröße bezeichnete Größe eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs besonders verringert werden. Dadurch können beispielsweise Kosten, Bauraum und Gewicht des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Zudem kann eine Ladezeit zum Laden, insbesondere Vollladen, des elektrischen Energiespeichers besonders gering gehalten werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Stator der elektrischen Maschine wenigstens einen Statormantel umfasst, welcher von dem Kühlmittel durchströmbar ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Statormantel in der von dem Kühlmittel durchströmbaren und von der ersten Leitungsstrecke unterschiedlichen, zweiten Leitungsstrecke des Kühlmittelkreislaufs angeordnet ist, wobei in der ersten Stellung des Ventilelements zumindest der Teil des Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle über das Leitungselement unter Umgehung des Statormantels zu der zweiten Verbindungsstelle rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle in die Leitungsstrecke einleitbar ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Temperatursensor bezogen auf eine Strömungsrichtung des die erste Leitungsstrecke durchströmenden Kühlmittels stromab des als Leistungselektronik ausgebildeten Bauelements angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Ölkreislauf wenigstens ein Sensorelement aufweist, mittels welchem eine Öltemperatur des den Ölkreislauf durchströmenden Öls erfassbar ist.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Ölkreislauf einen von dem Öl durchströmbaren, ersten Zweig, in welchem der zweite Strömungsabschnitt angeordnet ist, und einen von dem Öl durchströmbaren, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zu dem ersten Zweig schaltbaren beziehungsweise geschalteten, zweiten Zweig aufweist, durch welchen zumindest ein Teil des den Ölkreislaufs durchströmende Öls unter Umgehung des zweiten Wärmeübertragungselements durch den Ölkreislauf führbar ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Ölkreislauf eine zweite Ventileinrichtung aufweist, mittels welcher eine, insbesondere jeweilige, den ersten und/oder den zweiten Zweig durchströmende Menge des Öls, insbesondere in Abhängigkeit von der mittels des Sensorelements erfassten Öltemperatur, einstellbar ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Ventilelement sich in einer insbesondere als ersten Position bezeichneten Position befindet, in welcher der erste Zweig von dem Öl durchströmbar ist, und insbesondere das Durchströmen des zweiten Zweigs unterbleibt, wenn die mittels des Sensorelements erfasste Öltemperatur kleiner ist als die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Ventilelement sich in einer insbesondere als zweite Position bezeichneten Position befindet, in welcher der zweite Zweig von dem Öl durchströmbar ist und das Durchströmen des ersten Zweigs unterbleibt, wenn die mittels des Sensorelements erfasste Öltemperatur größer ist als die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Temperiervorrichtung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, für einen Kaltstart einer eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfassenden elektrischen Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Bei dem Verfahren ist es vorgesehen, dass ein Ölkreislauf, in welchem die elektrische Maschine und/oder das Getriebe angeordnet ist, von Öl durchströmt wird. Zudem wird ein Kühlmittelkreislauf von einem Kühlmittel durchströmt. Der Kühlmittelkreislauf weist eine, insbesondere von dem Kühlmittel durchströmte, Leitungsstrecke auf, welche insbesondere als erste Leitungsstrecke bezeichnet werden kann, in welcher ein als Leistungselektronik der elektrischen Antriebseinrichtung ausgebildetes Bauelement angeordnet ist. Der Kühlmittelkreislauf umfasst ein, insbesondere von dem Kühlmittel durchströmbares beziehungsweise durchströmtes, von der ersten Leitungsstrecke beabstandetes und als Kühler ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement, mittels welchem Wärme, insbesondere des das erste Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittels aus dem Kühlmittelkreislauf abführbar ist beziehungsweise abgeführt wird.
Zudem ist es vorgesehen, dass mittels wenigstens eines, insbesondere in dem Kühlmittelkreislauf angeordneten, Temperatursensors wenigstens eine Kühlmitteltemperatur des den Kühlmittelkreislauf durchströmenden Kühlmittels erfasst wird.
Des Weitere ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass ein in der Leitungsstrecke angeordneter, erster Strömungsabschnitt eines, insbesondere von dem ersten Wärmeübertragungselement beabstandeten, zweiten Wärmeübertragungselements von dem Kühlmittel durchströmt wird und ein in dem Ölkreislauf angeordneter, zweiter Strömungsabschnitt des zweiten Wärmeübertragungselements von dem Öl durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird, wodurch der Kühlmittelkreislauf und der Ölkreislauf über das zweite Wärmeübertragungselement thermisch miteinander gekoppelt beziehungsweise koppelbar sind.
Um die elektrische Antriebseinrichtung beziehungsweise die Temperiervorrichtung, insbesondere den Kühlmittelkreislauf und/oder den Ölkreislauf, besonders schnell aufheizen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbares Ventilelement des Kühlmittelkreislaufs derart eingestellt wird, dass wenn die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur kleiner ist als ein vorgegebener Temperaturschwellenwert, das Ventilelement sich in einer ersten der Stellungen befindet, in welcher ein an einer stromab des Bauelements und des zweiten Wärmeübertragungselements angeordneten, ersten Verbindungsstelle und ein an einer stromauf des Bauelements und des zweiten Wärmeübertragungselements angeordneten, zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit der Leitungsstrecke verbundenes Leitungselement von dem Kühlmittel durchströmt wird, wodurch zumindest ein Teil des Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle über das Leitungselement unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements zu der zweiten Verbindungsstelle rückgeführt wird und an der zweiten Verbindungsstelle in die Leitungsstrecke eingeleitet wird. Wenn die mittels des Temperatursensors erfasste Kühlmitteltemperatur größer als der vorgegebene Temperaturschwellenwert ist, wird das Ventilelement von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt, in welcher das, insbesondere die erste Leitungsstrecke beziehungsweise die erste Verbindungsstelle durchströmende, Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle unter Umgehung des Leitungselements dem ersten Wärmeübertragungselement zugeführt wird, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement unterbleibt.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Ölkreislauf einen ersten von dem Öl durchströmbaren Zweig, in welchem der zweite Strömungsabschnitt angeordnet ist, und einen von dem Öl durchströmbare, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zu dem ersten Zweig schaltbaren beziehungsweise geschalteten, zweiten Zweig aufweist, durch welchen zumindest ein Teil des den Ölkreislauf durchströmenden Öls unter Umgehung des zweiten Wärmeübertragungselements durch den Ölkreislauf führbar ist, wobei wenn eine mittels eines Sensorelements des Ölkreislaufs erfasste Öltemperatur größer ist als ein Öltemperaturschwellenwert, mittels eines zweiten Ventilelements des Ölkreislaufs ein jeweiliger den jeweiligen Zweig durchströmender Massenstrom des Öls, insbesondere eines jeweiligen Teils des Öls, derart eingestellt wird, dass der Massenstrom eines, den ersten Zweig durchströmenden, ersten Teils des Öls größer ist als ein Massenstrom eines den zweiten Zweig durchströmenden, zweiten Teils des Öls. Alternativ ist es vorgesehen, dass wenn die mittels des Sensorelements erfasste Öltemperatur größer ist als der Öltemperaturschwellenwert, das Ventilelement den ersten Zweig zumindest teilweise freigibt, wodurch der erste Zweig von dem Öl durchströmt wird und das Ventilelement den zweiten Zweig, insbesondere vollständig, versperrt, wodurch das Durchströmen des zweiten Zweigs unterbleibt.
Die elektrische Antriebseinrichtung kann sich in einem aktivierten Zustand befinden, in welchem beispielsweise der Rotor relativ zu dem Stator gedreht wird, wodurch ein Drehmoment, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, durch die elektrische Maschine bereitgestellt wird. In einem deaktivierten Zustand der elektrischen Antriebseinrichtung unterbleibt vorzugsweise das Drehen des Rotors und somit das Bereitstellen des Drehmoments beziehungsweise das Antreiben des Kraftfahrzeugs. Ein Übergang von dem deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand kann insbesondere als Starten der elektrischen Antriebseinrichtung bezeichnet werden.
Unter dem Kaltstart kann insbesondere ein Start der elektrischen Antriebseinrichtung verstanden werden, wobei bei dem Kaltstart wenigstens eine Temperatur der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere die Kühlmitteltemperatur und/oder die Öltemperatur, geringer ist, insbesondere deutlich geringer ist, als eine Normaltemperatur der elektrischen Antriebseinrichtung. Unter der Normaltemperatur kann insbesondere eine jeweilige in dem Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung vorgesehene Temperatur verstanden werden, welche insbesondere als Betriebstemperatur bezeichnet werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung, welches mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens betreibbar ist; und
2 ein schematisches Verfahrensdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches mittels einer erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung durchführbar ist; und
3 ein schematisches Verfahrensdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht eine Temperiervorrichtung 10 für eine eine elektrische Maschine 12 und ein Getriebe 14 umfassende elektrische Antriebseinrichtung 16 für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist mittels der elektrischen Antriebseinrichtung 16, insbesondere der elektrischen Maschine 12, antreibbar. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug als überwiegend oder ausschließlich elektrisch antreibbares Fahrzeug ausgebildet. Die elektrische Antriebseinrichtung 16 kann insbesondere als elektrisches Antriebssystem des Kraftfahrzeugs bezeichnet werden.
Die Temperiervorrichtung weist einen von einem Öl durchströmbaren und insbesondere als Schmiermittelkreislauf bezeichneten Ölkreislauf 18 auf, in welchem die elektrische Maschine 12 und das Getriebe 14 angeordnet ist. Die elektrische Maschine 12 ist durch den Ölkreislauf 18 kühlbar beziehungsweise wird durch den Ölkreislauf 18 gekühlt. Zusätzlich kann die elektrische Maschine 12 mittels des Ölkreislaufs geschmiert werden. Beispielsweise ist die elektrische Maschine 12 als nasslaufende elektrische Maschine ausgebildet. Das Getriebe 14 ist mittels des Ölkreislaufs 18 schmierbar beziehungsweise wird mittels des Ölkreislaufs 18 geschmiert. Zusätzlich kann das Getriebe 14 mittels des Ölkreislaufs 18 gekühlt werden.
Vorzugsweise sind die Leistungselektronik 24 beziehungsweise das Bauelement 26 und/oder die elektrische Maschine 12 und/oder das Getriebe 14, insbesondere Kupplungen und/oder Lager und/oder Zahnräder des Getriebes 14, Wärmequellen, insbesondere Hauptwärmequellen in dem Kühlmittelkreislauf 20 beziehungsweise in dem Ölkreislauf 18.
Die Temperiervorrichtung 10 weist einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkreislauf 20 auf. Der Kühlmittelkreislauf 20 weist eine von dem Kühlmittel durchströmbare und insbesondere als erste Leitungsstrecke 22 bezeichnete Leitungsstrecke 22 auf, in welcher ein als Leistungselektronik 24 der elektrischen Antriebseinrichtung 16 ausgebildetes Bauelement 26 angeordnet ist. Dadurch ist die Leistungselektronik 24 beziehungsweise das Bauelement 26 durch den Kühlmittelkreislauf 20, insbesondere direkt, kühlbar.
Der Kühlmittelkreislauf 20 weist eine von der ersten Leitungsstrecke 22 unterschiedliche, zweite Leitungsstrecke 28 auf, welche von dem Kühlmittel durchströmbar ist. In der zweiten Leitungsstrecke 28 ist ein von dem Kühlmittel durchströmbares, von der ersten Leitungsstrecke 22 beabstandetes und als Kühler 30 ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement 32 angeordnet, mittels welchem Wärme aus dem Kühlmittelkreislauf 20, insbesondere aus der zweiten Leitungsstrecke 28, abführbar ist. Mittels des ersten Wärmeübertragungselements 32 kann der Kühlmittelkreislauf 20, insbesondere das Bauelement 26, gekühlt werden.
Die zweite Leitungsstrecke 28 umfasst einen insbesondere als Kühlervorlauf 28a bezeichneten Teilbereich, welcher fluidisch mit einem Eingang 32a des ersten Wärmeübertragungselements 32 verbunden beziehungsweise verbindbar ist. Die zweite Leitungsstrecke 28 umfasst einen insbesondere als Kühlerrücklauf 28b bezeichneten Teilbereich, welcher fluidisch mit einem Ausgang 32b des ersten Wärmeübertragungselements 32 verbunden beziehungsweise verbindbar ist.
Der Kühlmittelkreislauf 20 weist wenigstens einen Temperatursensor 33, 34 auf, mittels welchem eine jeweilige Kühlmitteltemperatur 36, 38 des Kühlmittels erfassbar ist. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Temperatursensoren 33, 34 vorgesehen, wobei mittels eines ersten der Temperatursensoren 33 eine erste Kühlmitteltemperatur 36 erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird und mittels des zweiten Temperatursensors 34 eine zweite Kühlmitteltemperatur 38 erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird. Die Temperatursensoren 33, 34 sind voneinander beabstandet.
Die Temperiervorrichtung 10 umfasst ein zweites Wärmeübertragungselement 40, welches ein von dem Kühlmittel durchströmbaren und in der ersten Leitungsstrecke 22 angeordneten, ersten Strömungsabschnitt 42 und einen von dem Öl durchströmbaren und in dem Ölkreislauf 18 angeordneten, zweiten Strömungsabschnitt 44 aufweist, wodurch der Kühlmittelkreislauf 20 und der Ölkreislauf 18 über das zweite Wärmeübertragungselement 40 thermisch miteinander koppelbar beziehungsweise gekoppelt sind. Somit kann im Betrieb der Temperiervorrichtung 10 ein jeweiliger Wärmetransport zwischen dem Kühlmittelkreislauf 20 und dem Ölkreislauf 18 über das zweite Wärmeübertragungselement 40 realisiert werden, wobei das zweite Wärmeübertragungselement 40 von dem Kühlmittel und dem Öl durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. Der erste und der zweite Strömungsabschnitt 42, 44 sind fluidisch nicht miteinander verbunden.
Wie in 1 gezeigt, sind das zweite Wärmeübertragungselement 40 und das Bauelement 26 strömungsmechanisch in Reihe geschaltet beziehungsweise angeordnet. Das zweite Wärmeübertragungselement 40 ist bezogen auf eine den Kühlmittelkreislauf 20, insbesondere die erste Leitungsstrecke 22, durchströmende Strömungsrichtung 46 des Kühlmittels stromab des Bauelements 26 angeordnet.
Um die Temperiervorrichtung 10, insbesondere die elektrische Antriebseinrichtung 16, besonders schnell aufheizen zu können, ist es vorgesehen, dass der Kühlmittelkreislauf 20 ein von dem Kühlmittel durchströmbares Leitungselement 48 aufweist, welches an einer stromab des Bauelements 26 und des zweiten Wärmeübertragungselements 40 angeordneten, ersten Verbindungsstelle 50 und an einer stromauf des Bauelements 26 und des zweiten Wärmeübertragungselements 40 angeordneten, zweiten Verbindungsstelle 52 fluidisch mit der ersten Leitungsstrecke 22 verbindbar beziehungsweise verbunden ist. An der ersten Verbindungsstelle 50 ist die erste Leitungsstrecke 22 fluidisch mit der zweiten Leitungsstrecke 28, insbesondere mit dem Kühlervorlauf 28a, verbunden beziehungsweise verbindbar. An der zweiten Verbindungsstelle 52 ist die zweite Leitungsstrecke 28, insbesondere der Kühlerrücklauf 28b, fluidisch mit der ersten Leitungsstrecke 22 verbunden beziehungsweise verbindbar.
Zudem umfasst der Kühlmittelkreislauf 20 ein zwischen wenigstens zwei Stellungen 54, 55 bewegbares beziehungsweise verstellbares Ventilelement 56, welches insbesondere als erstes Ventilelement 56 bezeichnet werden kann. Das Ventilelement 56 ist in Abhängigkeit von der mittels des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors 33, 34 erfassten jeweiligen Kühlmitteltemperatur 36, 38 zwischen den zwei Stellungen 54, 55 bewegbar. In einer ersten der Stellungen 54 ist zumindest ein Teil des die erste Leitungsstrecke 22 durchströmenden Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle 52 über das Leitungselement 48 unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements 32 zu der zweiten Verbindungsstelle 52 rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle 52 in die erste Leitungsstrecke 22 einleitbar. Dadurch kann das das Leitungselement 48 durchströmende Kühlmittel erneut der ersten Leitungsstrecke 22 und somit dem Bauelement 26 und dem zweiten Wärmeübertragungselement 40 zugeführt werden, wodurch ein Rezirkulationskreislauf bewirkbar ist, welcher insbesondere als Kurzschlusskreis 53 bezeichnet werden kann. Das Leitungselement 48 kann insbesondere als Kurzschlussleitung bezeichnet werden, da das Leitungselement 48 eine strömungstechnische Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements 32 ermöglicht. Somit kann, wenn sich das erste Ventilelement 56 in der ersten Stellung 54 befindet, über das Leitungselement 48 ein Bypass des ersten Wärmeübertragungselements 32 bewirkt werden, wodurch die Wärmeabfuhr aus dem Kühlmittelkreislauf 20 über das erste Wärmeübertragungselement 32 vermieden oder vermindert werden kann.
In der zweiten der Stellungen 55 ist das die erste Leitungsstrecke 22 durchströmende Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle 50 unter Umgehung des Leitungselements 48 dem ersten Wärmeübertragungselement 32 zuführbar, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement 48 unterbleibt. Somit ist das erste Wärmeübertragungselement 32 in der zweiten Stellung 55 von dem Kühlmittel durchströmbar.
In der ersten Stellung 54 kann das über das Leitungselement 48 in dem Kühlmittelkreislauf 20 zirkulierende Kühlmittel besonders schnell aufgeheizt werden, da dem Kühlmittel über die Leistungselektronik 24 beziehungsweise das Bauelement 26 Wärme zugeführt werden kann und das Abführen der Wärme über das erste Wärmeübertragungselement 32 unterbleibt oder zumindest besonders gering gehalten werden kann. Durch die thermische Kopplung zwischen dem Kühlmittelkreislauf 20 und dem Ölkreislauf 18 über das zweite Wärmeübertragungselement 40 kann durch das Aufheizen des Kühlmittelkreislaufs 20 beziehungsweise des Kühlmittels der Ölkreislauf 18 beziehungsweise das Öl aufgeheizt werden. Dadurch kann ein Reibungsverlust der elektrischen Antriebseinrichtung 16, insbesondere der elektrischen Maschine 12 und/oder des Getriebes 14, besonders gering gehalten werden. Somit kann mittels der Temperiervorrichtung 10 durch geeignetes beziehungsweise gezieltes Thermomanagement mit gezielter Leitung von wenigstens einem in der Temperiervorrichtung 10 anfallenden Wärmestrom eine Aufheizphase der Temperiervorrichtung 10 beziehungsweise der elektrischen Antriebseinrichtung 16 besonders verkürzt werden, wodurch der Reibungsverlust, insbesondere im realen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, besonders gering gehalten werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass in der ersten Stellung 54 das Durchströmen der zweiten Leitungsstrecke 28 beziehungsweise des ersten Wärmeübertragungselements 32 unterbleibt.
Vorzugsweise ist das erste Ventilelement 56 als Proportionalventil ausgebildet, mittels welchem ein jeweiliger, das Leitungselement 48 und die zweite Leitungsstrecke 28 durchströmender Kühlmittelstrom, insbesondere variabel, eingestellt werden kann. Somit kann das die erste Leitungsstrecke 22 durchströmende Kühlmittel, insbesondere variabel, auf die zweite Leitungsstrecke 28 und das Leitungselement 48 aufgeteilt werden.
In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Ventilelement 56 an der ersten Verbindungsstelle 50 angeordnet. Alternativ kann das erste Ventilelement 56 an der zweiten Verbindungsstelle 52 angeordnet sein. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Ventilelement 56 in dem Ausführungsbeispiel drei Anschlüsse 58, über welche die erste Leitungsstrecke 22 und/oder die zweite Leitungsstrecke 28 und/oder das Leitungselement 48 fluidisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar sind. Das erste Ventilelement 56 kann insbesondere als Thermostatventil bezeichnet werden beziehungsweise als Thermostatventil ausgebildet sein.
In dem Kühlmittelkreislauf 20 ist eine Kühlmittelpumpe 60 angeordnet, welche vorzugsweise in der ersten Leitungsstrecke 22, insbesondere stromab der zweiten Verbindungsstelle 52 und/oder stromauf des Bauelements 26, angeordnet ist. Mittels der Kühlmittelpumpe 60 ist das Kühlmittel durch den Kühlmittelkreislauf 20 hindurch förderbar. Somit kann mittels der Kühlmittelpumpe 60 beispielsweise ein bedarfsgerechter Kühlmittelvolumenstrom, insbesondere durch das Bauelement 26, insbesondere durch eine Kühlplatte des Bauelements 26, beziehungsweise das zweite Wärmeübertragungselement 40, eingestellt werden.
2 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Temperiervorrichtung 10 bei einem Kaltstart der elektrischen Antriebseinrichtung 16, wodurch das Verfahren insbesondere als Kaltstartverfahren bezeichnet werden kann.
Bei einem ersten Schritt S1 des Kaltstartverfahrens wird die elektrische Antriebseinrichtung 16 aktiviert. Bei einem zweiten Schritt S2 wird die Kühlmittelpumpe 60 aktiviert. Der zweite Schritt S2 kann nach dem ersten Schritt S1 durchgeführt werden oder die Schritte S1, S2 können zeitgleich durchgeführt werden. Bei einem dritten Schritt S3 wird ein Abgleich wenigstens einer der Kühlmitteltemperaturen 36, 38 durchgeführt. Der dritte Schritt S3 kann nach dem zweiten Schritt S2 durchgeführt werden oder der dritte Schritt S3 kann zeitgleich zu dem ersten Schritt S1 und/oder dem zweiten Schritt S2 durchgeführt werden.
Dabei wird die erste und/oder die zweite Kühlmitteltemperatur 36, 38 mit einem vorgegebenen Temperaturschwellenwert 62 abgeglichen. Das erste Ventilelement 56 wird bei dem Verfahren derart eingestellt, dass wenn die mittels des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors 33, 34 erfasste jeweilige Kühlmitteltemperatur 36, 38 kleiner ist als der vorgegebene Temperaturschwellenwert 62, das Ventilelement 56 sich in der ersten Stellung 54 befindet beziehungsweise von der zweiten Stellung 55 in die erste Stellung 54 bewegt wird, wodurch zumindest ein Teil des die erste Leitungsstrecke 22 durchströmenden Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle 50 über das Leitungselement 48 unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements 32 zu der zweiten Verbindungsstelle 52 rückgeführt wird und an der zweiten Verbindungsstelle 52 in die erste Leitungsstrecke 22 eingeleitet wird. Dies bedeutet, dass der Kühlmittelstrom mittels des ersten Ventilelements 56 derart gesteuert beziehungsweise eingestellt wird, dass ein jeweiliger Kühlmittelstrom in dem Leitungselement 48 erhöht werden kann und ein jeweiliger Kühlmittelstrom in der zweiten Leitungsstrecke 28, insbesondere in dem Kühlervorlauf 28a, vermindert werden kann. Dadurch kann die Temperatur des den Kühlmittelkreislauf 20 durchströmenden Kühlmittels besonders schnell aufgeheizt werden. Über das zweite Wärmeübertragungselement 40 kann dadurch der Ölkreislauf 18 besonders schnell aufgeheizt werden. Somit kann durch das Kaltstartverfahren eine Aufheizphase der elektrischen Antriebseinrichtung 16 besonders verkürzt werden, wodurch die Effizienz der elektrischen Antriebseinrichtung 16, insbesondere im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, besonders erhöht werden kann. Dies kann insbesondere dadurch erzielt werden, da die Aufheizphase üblicherweise besonders reibungsungünstig ist.
Das erste Ventilelement 56 wird derart eingestellt, dass wenn die mittels des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors 33, 34 erfasste jeweilige Kühlmitteltemperatur 36, 38 größer als der vorgegebene Temperaturschwellenwert 62 ist, das erste Ventilelement 56 von der ersten Stellung 54 in die zweite Stellung 55 bewegt wird, in welcher das die erste Leitungsstrecke 22 durchströmende Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle 50 unter Umgehung des Leitungselements 48 dem ersten Wärmeübertragungselement 32 zugeführt wird, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement 48 unterbleibt. Das dem ersten Wärmeübertragungselement 32 zugeführte Kühlmittel kann über die erste Leitungsstrecke 28, insbesondere über den Kühlerrücklauf 28b, an der zweiten Verbindungsstelle 52 in die erste Leitungsstrecke 22 eingeleitet werden. Dies bedeutet, dass beim Überschreiten des Temperaturschwellenwerts 62 mittels des ersten Ventilelements 56 der Kühlmittelstrom derart eingestellt beziehungsweise gesteuert werden kann, dass der Kühlmittelstrom in dem Leitungselement 48 gesenkt werden kann und in der zweiten Leitungsstrecke 28, insbesondere in dem Kühlervorlauf 28a, erhöht werden kann. Dadurch kann das den Kühlmittelkreislauf 20 durchströmende Kühlmittel mittels des ersten Wärmeübertragungselements 32 gekühlt werden, wodurch beispielsweise das Kühlen der Leistungselektronik 24 beziehungsweise des Bauelements 26 sichergestellt werden kann, wodurch insbesondere eine Überhitzung der elektrischen Antriebseinrichtung 16 vermieden werden kann.
Bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen des Kühlmittels das erste Ventilelement 56 derart geschaltet beziehungsweise eingestellt werden, dass das Kühlmittel zumindest überwiegend, insbesondere ausschließlich, durch das Leitungselement 48 in dem Kurzschlusskreis 53 gefördert wird, welcher die erste Leitungsstrecke 22 und das Leitungselement 48 umfasst. Dabei unterbleibt das Durchströmen des ersten Wärmeübertragungselements 32 vorzugsweise. Sobald wenigstens eine der Kühlmitteltemperaturen 36, 38, insbesondere die zweite Kühlmitteltemperatur 38, den Temperaturschwellenwert 62 überschreitet, kann das erste Ventilelement 56 derart eingestellt werden, dass zumindest ein Teil des Kühlmittels das erste Wärmeübertragungselement 32 durchströmt.
Beispielsweise ist eine geeignete Ansteuerung des ersten Ventilelements 56 und der Kühlmittelpumpe 60 vorgesehen, wodurch eine Zieltemperatur für das Kühlmittel stromauf der Leistungselektronik 24 eingestellt beziehungsweise gehalten werden kann.
In einer nicht in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein Stator der elektrischen Maschine 12 einen Statormantel umfasst, welcher von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Dadurch kann der Stator der elektrischen Maschine 12, insbesondere der Statormantel, mittels des Kühlmittelkreislaufs 20 gekühlt werden. Dadurch kann eine Temperatur der elektrischen Maschine 12, insbesondere des Stators beziehungsweise des Statormantels, besonders gering gehalten werden. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Statormantel in der von dem Kühlmittel durchströmbaren und von der ersten Leitungsstrecke unterschiedlichen, zweiten Leitungsstrecke 28 des Kühlmittelkreislaufs 20 angeordnet ist, wobei in der ersten Stellung 54 des Ventilelements 56 zumindest der Teil des die erste Leitungsstrecke 22 des strömenden Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle 50 über das Leitungselement 48 unter Umgehung des Statormantels, und insbesondere des ersten Wärmeübertragungselements 32, zu der zweiten Verbindungsstelle 52 rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle 52 in die Leitungsstrecke einleitbar ist. Dies bedeutet, dass der Statormantel nicht in den Kurzschlusskreis 53 eingebunden ist, so dass der Statormantel in der Aufheizphase, insbesondere bei dem Kaltstart, nicht gekühlt wird. Dadurch kann der Kurzschlusskreis 53 besonders schnell aufgeheizt werden, insbesondere dadurch, dass der Kurzschlusskreis 53 besonders klein gehalten werden kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in der zweiten Stellung 55 das die erste Leitungsstrecke 22 durchströmende Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle 50 unter Umgehung des Leitungselements 48 zu dem Statormantel zuführbar ist, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement 48 unterbleibt. Somit ist der Statormantel vorzugsweise in der zweiten Stellung 55 von dem Kühlmittel durchströmbar.
In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der erste Temperatursensor 33 bezogen auf die Strömungsrichtung 46 des die erste Leitungsstrecke 22 durchströmenden Kühlmittels stromab der Leistungselektronik 24 beziehungsweise des Bauelements 26 angeordnet ist. Dadurch kann die Temperatur des Kühlmittels in der ersten Leitungsstrecke 22 besonders präzise erfasst werden. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Temperatursensor 34 bezogen auf die Strömungsrichtung 46 des die erste Leitungsstrecke 22 durchströmenden Kühlmittels stromauf der Leistungselektronik 24 beziehungsweise des Bauelements 26 angeordnet.
Der Ölkreislauf 18 umfasst wenigstens ein Reservoir 64 zum Sammeln beziehungsweise zum Aufnehmen des Öls. Das Reservoir 64 ist vorzugsweise als Ölsumpf ausgebildet. Der Ölkreislauf 18 weist eine von dem Öl durchströmbare und, insbesondere direkt, fluidisch mit dem Reservoire 64 verbundene beziehungsweise verbindbare dritte Leitungsstrecke 66 auf.
Der Ölkreislauf 18 weist einen von dem Öl durchströmbaren, ersten Zweig 68, in welchem der zweite Strömungsabschnitt 44 angeordnet ist, und einen von dem Öl durchströmbaren, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zu dem ersten Zweig 68 schaltbaren beziehungsweise geschalteten, zweiten Zweig 70 auf. Durch den zweiten Zweig 70 ist zumindest ein Teil des den Ölkreislaufs 18 durchströmenden Öls unter Umgehung des zweiten Wärmeübertragungselements 40 durch den Ölkreislauf 18 führbar. Die Zweige 68, 70 sind bezogen auf eine Strömungsrichtung 72 des den Ölkreislauf 18 durchströmenden Öls stromab der dritten Leitungsstrecke 66 angeordnet. An einer dritten Verbindungsstelle 74 des Ölkreislaufs 18 sind die Zweige 68, 70, insbesondere direkt, fluidisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar. Der Ölkreislauf 18 weist ein zweites Ventilelement 76 auf, mittels welchem eine, insbesondere jeweilige, den ersten und/oder den zweiten Zweig 68, 70 durchströmende Menge des Öls einstellbar ist. Das zweite Ventilelement 76 ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an der dritten Verbindungsstelle 74 angeordnet. Somit ist das die dritte Leitungsstrecke 66 durchströmende Öl auf die Zweige 68, 70 aufteilbar.
Die Zweige 68, 70 sind an einer von der dritten Verbindungsstelle 74 beabstandeten, vierten Verbindungsstelle 78, insbesondere direkt, fluidisch miteinander verbunden. Die vierte Verbindungsstelle 78 ist bezogen auf die Strömungsrichtung 72 stromab der dritten Verbindungsstelle 74 angeordnet. Der Ölkreislauf 18 weist einen von dem Öl durchströmbaren, dritten Zweig 80 und einen von dem Öl durchströmbaren, vierten Zweig 82 auf. Der dritte und der vierte Zweig 80, 82 sind, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zueinander geschaltet beziehungsweise schaltbar. Der dritte und der vierte Zweig 80, 82 sind an einer fünften Verbindungsstelle 84, insbesondere direkt, fluidisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar. Die fünfte Verbindungsstelle 84 ist bezogen auf die Strömungsrichtung 72 stromab der vierten Verbindungsstelle 78 angeordnet. Der erste und der zweite Zweig 68, 70 sind somit, insbesondere strömungsmechanisch, in Reihe zu dem dritten und dem vierten Zweig 80, 82 schaltbar beziehungsweise geschaltet. In dem dritten Zweig 80 ist die elektrische Maschine 12 angeordnet. In dem vierten Zweig 82 ist das Getriebe 14 angeordnet. Der dritte und der vierte Zweig 80, 82 sind, insbesondere direkt, fluidisch mit dem Reservoire 64 verbunden beziehungsweise verbindbar.
Der Ölkreislauf 18 weist ein Sensorelement 86 auf, mittels welchem eine Öltemperatur 88 des den Ölkreislauf 18 durchströmenden Öls erfassbar ist. Somit kann unter dem Sensorelement 86 insbesondere ein Temperatursensor verstanden werden. Das Sensorelement 86 ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in der dritten Leitungsstrecke 66 angeordnet.
In dem Ölkreislauf 18 ist wenigstens eine Ölpumpe 90 angeordnet, mittels welcher das Öl durch den Ölkreislauf 18 hindurch förderbar ist. Somit kann mittels der Ölpumpe 90 ein bedarfsgerechter Ölstrom zu verschiedenen in dem Ölkreislauf 18 angeordneten Komponenten, insbesondere dem zweiten Wärmeübertragungselement 40 und/oder der elektrischen Maschine 12 und/oder dem Getriebe 14, gefördert werden. Dies bedeutet, dass ein Öldurchsatz des den Ölkreislauf 18 durchströmenden Öls anhand eines jeweiligen Ölbedarfs des Getriebes 14 und/oder der elektrischen Maschine 12 mittels der Ölpumpe 90 eingestellt werden kann. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ölpumpe 90 in der dritten Leitungsstrecke 66 angeordnet.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das zweite Ventilelement 76 zwischen wenigstens zwei Positionen 92, 94 bewegbar beziehungsweise verstellbar ist. Vorzugsweise ist das zweite Ventilelement 76 als Schaltventil ausgebildet. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Ventilelement 76 sich in einer ersten der Positionen 92 befindet, in welcher der erste Zweig 68 von dem Öl durchströmbar ist und insbesondere das Durchströmen des zweiten Zweigs 70 unterbleibt, wenn die mittels des Sensorelements 86 erfasste Öltemperatur 88 kleiner ist als die mittels des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors 33, 34, insbesondere des ersten Temperatursensors 33, jeweilige erfasste Kühlmitteltemperatur 36, 38. Somit wird das den Ölkreislauf 18 durchströmende Öl in der ersten Position 92 des zweiten Ventilelements 76 durch das zweite Wärmeübertragungselement 40, insbesondere durch den zweiten Strömungsabschnitt 44, geführt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist in der ersten Position 92 über das zweite Wärmeübertragungselement 40 die thermische Kopplung zwischen dem Kühlmittelkreislauf 20 und dem Ölkreislauf 18 herstellbar. Dadurch kann der Ölkreislauf 18 über das zweite Wärmeübertragungselement 40 von dem Kühlmittelkreislauf 20 beheizt werden, wodurch die Temperatur des Öls in dem Ölkreislauf 18 besonders schnell besonders erhöht werden kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in der ersten Position 92 ein durch den ersten Zweig 68 geführter Massenstrom des Öls größer ist als ein durch den zweiten Zweig 70 geführter Massenstrom des Öls.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Ventilelement 76 sich in einer zweiten der Positionen 94 befindet, in welcher der zweite Zweig 70 von dem Öl durchströmbar ist und das Durchströmen des ersten Zweigs 68 unterbleibt, wenn die mittels des Sensorelements 86 erfasste Öltemperatur 88 größer ist als die mittels des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors 33, 34, insbesondere des ersten Temperatursensor 33, jeweilige erfasste Kühlmitteltemperatur 36, 38. Mit anderen Worten ausgedrückt ist in der zweiten Position 94 zumindest ein Teil des den Ölkreislauf 18 durchströmenden Öls über den zweiten Zweig 70 an dem zweiten Wärmeübertragungselement 40, insbesondere an den zweiten Strömungsabschnitt 44, vorbeiführbar, wodurch die thermische Kopplung zwischen den Kühlmittelkreislauf 20 und dem Ölkreislauf 18 unterbunden beziehungsweise besonders gering gehalten werden kann. Somit ist der zweite Zweig 70 als Bypass des zweiten Wärmeübertragungselements 40, insbesondere des zweiten Strömungsabschnitts 44, ausgebildet, wodurch das Umgehen des zweiten Wärmeübertragungselements 40 von dem Öl ermöglicht werden kann. Dadurch kann beispielsweise ein jeweiliger Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittelkreislauf 20 und dem Ölkreislauf 18 bedarfsgerecht, insbesondere gezielt, eingestellt werden.
3 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm des Kaltstartverfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform. Bei einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird die Ölpumpe 90 aktiviert, wodurch das Öl durch den Ölkreislauf 18 mittels der Ölpumpe 90 hindurch gefördert wird. Der vierte Schritt S4 kann nach dem ersten und/oder dem zweiten und/oder dem dritten Schritt S1, S2, S3 stattfinden. Alternativ kann der vierte Schritt S4 zeitgleich zu dem ersten und/oder dem zweiten und/oder dem dritten Schritt S1, S2, S3 stattfinden. Bei einem fünften Schritt S5 erfolgt ein Abgleich der Öltemperatur 88, bei welchem die mittels des ersten Temperatursensors 33 erfasste erste Kühlmitteltemperatur 36, insbesondere permanent, mit der mittels des Sensorelements 86 erfassten Öltemperatur 88 verglichen wird. Dieser Abgleich wird im Folgenden noch näher erläutert. Der fünfte Schritt S5 kann nach dem vierten Schritt S4 durchgeführt werden. Alternativ kann der fünfte Schritt zeitgleich zu dem vierten Schritt S4 durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass wenn die mittels des Sensorelements 86 erfasste Öltemperatur 88 kleiner ist als die mittels des ersten Temperatursensors 33 erfasste erste Kühlmitteltemperatur 36, mittels des zweiten Ventilelements 76 ein jeweiliger den jeweiligen Zweig 68, 70 durchströmender Massenstrom 96, 98 des Öls derart eingestellt wird, dass ein Massenstrom 96 eines den ersten Zweig 68 durchströmenden, ersten Teils des Öls größer ist als ein Massenstrom 98 eines den zweiten Zweig 70 durchströmenden, zweiten Teils des Öls. Alternativ gibt das zweite Ventilelement 76 den ersten Zweig 68 zumindest teilweise frei, wodurch der erste Zweig 68 von dem Öl durchströmt wird, wobei das zweite Ventilelement 76 den zweiten Zweig 70, insbesondere vollständig, versperrt, wodurch das Durchströmen des zweiten Zweigs 70 unterbleibt. Dies bedeutet, dass das zweite Ventilelement 76, insbesondere von der zweiten Position 94, in die erste Position 92 bewegt wird, wenn die Öltemperatur 88 kleiner ist als die zweite Kühlmitteltemperatur 36. Mit anderen Worten ausgedrückt wird das den Ölkreislauf 18 durchströmende Öl zumindest überwiegend oder ausschließlich durch das zweite Wärmeübertragungselement 40 beziehungsweise den ersten Zweig 68 geführt, wenn die zweite Kühlmitteltemperatur 36 größer ist als die Öltemperatur 88. Dadurch kann der Ölkreislauf 18 besonders schnell aufgeheizt werden.
Insbesondere dann, wenn die Öltemperatur 88 größer ist als die erste Kühlmitteltemperatur 36, wird ein zweiter Abgleich der Öltemperatur 88 durchgeführt, welcher in 3 als sechster Schritt S6 veranschaulicht ist. Wenn die mittels des Sensorelements 86 erfasste Öltemperatur 88 größer als die mittels des ersten Temperatursensors 33 erfasste erste Kühlmitteltemperatur 36 und kleiner als ein, insbesondere vorgegebener, Öltemperaturschwellenwert 102 ist, wird mittels des zweiten Ventilelements 76 der jeweilige den jeweiligen Zweig 68, 70 durchströmende Massenstrom 96, 98 derart eingestellt, dass der den zweiten Zweig 70 durchströmende Massenstrom 98 größer ist als der den ersten Zweig 68 durchströmende Massenstrom 96, oder das zweite Ventilelement 76 gibt den zweiten Zweig 70 zumindest teilweise frei, wodurch der zweite Zweig 70 von dem Öl durchströmt wird, wobei das Ventilelement den ersten Zweig 68, insbesondere vollständig, versperrt, wodurch das Durchströmen des ersten Zweigs 68 unterbleibt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird das den Ölkreislauf 18 durchströmende Öl über den zweiten Zweig 70 zumindest überwiegend oder vollständig an dem zweiten Wärmeübertragungselement 40 vorbeigeführt, wenn die Öltemperatur 88 größer als die erste Kühlmitteltemperatur 36 und kleiner als der Öltemperaturschwellenwert 102 ist. Dies bedeutet, dass das zweite Ventilelement 76, insbesondere von der ersten Position 92, in die zweite Position 94 bewegt wird.
Unter dem Öltemperaturschwellenwert 102 kann insbesondere ein oberer Grenzwert der Öltemperatur verstanden werden. Der Öltemperaturschwellenwert 102 ist vorzugsweise größer als der Temperaturschwellenwert 62.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass wenn die mittels des Sensorelements 86 erfasste Öltemperatur 88 größer ist als der Öltemperaturschwellenwert 102, und insbesondere größer ist als die erste Kühlmitteltemperatur 36, mittels des zweiten Ventilelements 76 der den jeweiligen Zweig 68, 70 durchströmende Massenstrom 96, 98 des Öls derart eingestellt wird, dass der den ersten Zweig 68 durchströmende Massenstrom 96 größer ist als der den zweiten Zweig 70 durchströmende Massenstrom 98. Alternativ gibt dann das zweite Ventilelement 76 den ersten Zweig 68 zumindest teilweise frei, wodurch der erste Zweig 68 von dem Öl durchströmt wird, wobei das zweite Ventilelement 76 den zweiten Zweig 70, insbesondere vollständig, versperrt, wodurch das Durchströmen des zweiten Zweigs 70 unterbleibt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird das zweite Ventilelement 76 derart geschaltet, dass das den Ölkreislauf 18 durchströmende Öl zumindest überwiegend oder ausschließlich durch das zweite Wärmeübertragungselement 40 hindurch geführt wird, wenn die Öltemperatur 88 größer ist als der Öltemperaturschwellenwert 102. Dadurch kann der Ölkreislauf 18 beziehungsweise das den Ölkreislauf 18 durchströmende Öl über das zweite Wärmeübertragungselement 40 durch den Kühlmittelkreislauf 20 gekühlt werden. Dadurch kann die Öltemperatur 88 besonders gering gehalten werden, wodurch beispielsweise ein Überhitzen der elektrischen Antriebseinrichtung 16, insbesondere der elektrischen Maschine 12 und/oder des Getriebes 14, vermieden werden kann. Zudem kann dadurch eine ausreichende Schmierung des Getriebes 14 sichergestellt werden.
Bezugszeichenliste

10: Temperiervorrichtung
12: elektrische Maschine
14: Getriebe
16: elektrische Antriebseinrichtung
18: Ölkreislauf
20: Kühlmittelkreislauf
22: erste Leitungsstrecke
22a: Leitungsabschnitt
24: Leistungselektronik
26: Bauelement
28: zweite Leitungsstrecke
28a: Kühlervorlauf
28b: Kühlerrücklauf
30: Kühler
32: erstes Wärmeübertragungselement
32a: Eingang
32b: Ausgang
33: erster Temperatursensor
34: zweiter Temperatursensor
36: erste Kühlmitteltemperatur
38: zweite Kühlmitteltemperatur
40: zweites Wärmeübertragungselement
42: erster Strömungsabschnitt
44: zweiter Strömungsabschnitt
46: Strömungsrichtung
48: Leitungselement
50: erste Verbindungsstelle
52: zweite Verbindungsstelle
53: Kurzschlusskreis
54: erste Stellung
55: zweite Stellung
56: Ventilelement
58: Anschluss
60: Kühlmittelpumpe
62: Temperaturschwellenwert
64: Reservoir
66: dritte Leitungsstrecke
68: erster Zweig
70: zweiter Zweig
72: Strömungsrichtung
74: dritte Verbindungsstelle
76: zweites Ventilelement
78: vierte Verbindungsstelle
80: dritter Zweig
82: vierter Zweig
84: fünfte Verbindungsstelle
86: Sensorelement
88: Öltemperatur
90: Ölpumpe
92: erste Position
94: zweite Position
96: Massenstrom
98: Massenstrom
102: Öltemperaturschwellenwert
S1: erster Schritt
S2: zweiter Schritt
S3: dritter Schritt
S4: vierter Schritt
S5: fünfter Schritt
S6: sechster Schritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018209340 B3 [0002]
DE 102019103364 A1 [0003]

Claims

Temperiervorrichtung (10) für eine eine elektrische Maschine (12) und ein Getriebe (14) umfassende elektrische Antriebseinrichtung (16) für ein Kraftfahrzeug, mit: • einem von einem Öl durchströmbaren Ölkreislauf (18), in welchem die elektrische Maschine (12) und/oder das Getriebe (14) angeordnet ist, • einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkreislauf (20), welcher eine Leitungsstrecke (22), in welcher ein als Leistungselektronik (24) der elektrischen Antriebseinrichtung (16) ausgebildetes Bauelement (26) angeordnet ist, ein von der Leitungsstrecke (22) beabstandetes und als Kühler (30) ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement (32), mittels welchem Wärme aus dem Kühlmittelkreislauf (20) abführbar ist, und einen Temperatursensor (33) aufweist, mittels welchem eine Kühlmitteltemperatur (36) des Kühlmittels erfassbar ist, • einem zweiten Wärmeübertragungselement (40), welches einen von dem Kühlmittel durchströmbaren und in der Leitungsstrecke (22) angeordneten, ersten Strömungsabschnitt (42) und einen von dem Öl durchströmbaren und in dem Ölkreislauf (18) angeordneten, zweiten Strömungsabschnitt (44) aufweist, wodurch der Kühlmittelkreislauf (20) und der Ölkreislauf (18) über das zweite Wärmeübertragungselement (40) thermisch miteinander koppelbar sind, gekennzeichnet durch ein in Abhängigkeit von der mittels des Temperatursensors (33) erfassten Kühlmitteltemperatur (36) zwischen wenigstens zwei Stellungen (54, 55) bewegbares Ventilelement (56) und ein von dem Kühlmittel durchströmbares Leitungselement (5048), welches an einer stromab des Bauelements (26) und des zweiten Wärmeübertragungselements (40) angeordneten, ersten Verbindungsstelle (50) und an einer stromauf des Bauelements (26) und des zweiten Wärmeübertragungselements (40) angeordneten, zweiten Verbindungsstelle (52) fluidisch mit der Leitungsstrecke (22) verbindbar ist, wobei • in einer ersten der Stellungen (54), zumindest ein Teil des Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle (50) über das Leitungselement (48) unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements (32) zu der zweiten Verbindungsstelle (52) rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle (52) in die Leitungsstrecke (22) einleitbar ist, und • in der zweiten der Stellungen (55) das Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle (50) unter Umgehung des Leitungselements (48) dem ersten Wärmeübertragungselement (32) zuführbar ist, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement (48) unterbleibt.
Temperiervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stator der elektrischen Maschine (12) einen Statormantel umfasst, welcher von dem Kühlmittel durchströmbar ist.
Temperiervorrichtung (10) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Statormantel in einer von dem Kühlmittel durchströmbaren und von der Leitungsstrecke (22) unterschiedlichen, zweiten Leitungsstrecke (28) des Kühlmittelkreislaufs (20) angeordnet ist, wobei in der ersten Stellung (54) des Ventilelements (56) zumindest der Teil des Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle (50) über das Leitungselement (48) unter Umgehung des Statormantels zu der zweiten Verbindungsstelle (52) rückführbar und an der zweiten Verbindungsstelle (52) in die Leitungsstrecke (22) einleitbar ist.
Temperiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (33) bezogen auf eine Strömungsrichtung (46) des die Leitungsstrecke (22) durchströmenden Kühlmittels stromab des Bauelements (26) angeordnet ist.
Temperiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkreislauf (18) ein Sensorelement (96) aufweist, mittels welchem eine Öltemperatur (88) des Öls erfassbar ist.
Temperiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkreislauf (18) einen von dem Öl durchströmbaren, ersten Zweig (68), in welchem der zweite Strömungsabschnitt (44) angeordnet ist, und einen von dem Öl durchströmbaren, parallel zu dem ersten Zweig (68) schaltbaren, zweiten Zweig (70) aufweist, durch welchen zumindest ein Teil des den Ölkreislaufs (18) durchströmende Öls unter Umgehung des zweiten Wärmeübertragungselements (40) führbar ist, wobei der Ölkreislauf (18) ein zweites Ventilelement (76) aufweist, mittels welchem eine den ersten und/oder den zweiten Zweig (68, 70) durchströmende Menge des Öls einstellbar ist.
Temperiervorrichtung (10) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (76) sich in einer Position befindet, in welcher der erste Zweig (68) von dem Öl durchströmbar ist, wenn die mittels des Sensorelements (86) erfasste Öltemperatur (88) kleiner ist als die mittels des Temperatursensors (33) erfasste Kühlmitteltemperatur (36).
Temperiervorrichtung (10) nach Anspruch 5 und 6 oder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (70) sich in einer Position (94) befindet, in welcher der zweite Zweig (70) von dem Öl durchströmbar ist und das Durchströmen des ersten Zweigs (68) unterbleibt, wenn die mittels des Sensorelements (86) erfasste Öltemperatur (88) größer ist als die mittels des Temperatursensors (33) erfasste Kühlmitteltemperatur (36).
Verfahren zum Betreiben einer Temperiervorrichtung (10) für einen Kaltstart einer eine elektrische Maschine (12) und ein Getriebe (14) umfassenden elektrischen Antriebseinrichtung (16), bei welchem: • ein Ölkreislauf (18), in welchem die elektrische Maschine (12) und/oder das Getriebe (14) angeordnet ist, von Öl durchströmt wird, • ein Kühlmittelkreislauf (20) von einem Kühlmittel durchströmt wird, wobei der Kühlmittelkreislauf (20) eine Leitungsstrecke (22), in welcher ein als Leistungselektronik (24) der elektrischen Antriebseinrichtung (16) ausgebildetes Bauelement (26) angeordnet ist, und ein von der Leitungsstrecke (22) beabstandetes, als Kühler (30) ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement (32) aufweist, mittels welchem Wärme aus dem Kühlmittelkreislauf (20) abführbar ist, • mittels eines Temperatursensors (33) eine Kühlmitteltemperatur (36) des den Kühlmittelkreislauf (20) durchströmenden Kühlmittels erfasst wird, und • ein in der Leitungsstrecke (22) angeordneter, erster Strömungsabschnitt (42) eines zweiten Wärmeübertragungselements (40) von dem Kühlmittel durchströmt wird und ein in dem Ölkreislauf (18) angeordneter, zweiter Strömungsabschnitt (44) des zweiten Wärmeübertragungselements (40) von dem Öl durchströmt wird, wodurch der Kühlmittelkreislauf (20) und der Ölkreislauf (18) über das zweite Wärmeübertragungselement (40) thermisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen wenigstens zwei Stellungen (54, 55) bewegbares Ventilelement (56) des Kühlmittelkreislaufs (20) derart eingestellt wird, dass • wenn die mittels des Temperatursensors (33) erfasste Kühlmitteltemperatur (36) kleiner ist als ein vorgegebener Temperaturschwellenwert (62), das Ventilelement (56) sich in einer ersten der Stellungen (54) befindet, in welcher ein an einer stromab des Bauelements (26) und des zweiten Wärmeübertragungselements (40) angeordneten, ersten Verbindungsstelle (50) und an einer stromauf des Bauelements (26) und des zweiten Wärmeübertragungselements (40) angeordneten, zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit der Leitungsstrecke (22) verbundenes Leitungselement (48) von dem Kühlmittel durchströmt wird, wodurch zumindest ein Teil des Kühlmittels von der ersten Verbindungsstelle (50) über das Leitungselement (48) unter Umgehung des ersten Wärmeübertragungselements (32) zu der zweiten Verbindungsstelle (52) rückgeführt wird und an der zweiten Verbindungsstelle (52) in die Leitungsstrecke (22) eingeleitet wird, und • wenn die mittels des Temperatursensors (33) erfasste Kühlmitteltemperatur (36) größer als der vorgegebene Temperaturschwellenwert (62) ist, das Ventilelement (56) von der ersten Stellung (54) in die zweite Stellung (55) bewegt wird, in welcher das Kühlmittel über die erste Verbindungsstelle (50) unter Umgehung des Leitungselements (48) dem ersten Wärmeübertragungselement (32) zugeführt wird, wobei das Rückführen des Kühlmittels über das Leitungselement (48) unterbleibt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkreislauf (18) einen ersten von dem Öl durchströmbaren ersten Zweig (68), in welchem der zweite Strömungsabschnitt (44) angeordnet ist, und einen von dem Öl durchströmbaren, parallel zu dem ersten Zweig (68) schaltbaren, zweiten Zweig (70) aufweist, durch welchen zumindest ein Teil des den Ölkreislauf (18) durchströmende Öls unter Umgehung des zweiten Wärmeübertragungselements (40) durch den Ölkreislauf (18) führbar ist, wobei wenn eine mittels eines Sensorelements (86) des Ölkreislaufs (18) erfasste Öltemperatur (88) größer ist als ein Öltemperaturschwellenwert (102) • mittels eines zweiten Ventilelements (76) des Ölkreislaufs (18) ein jeweiliger den jeweiligen Zweig (68, 70) durchströmender Massenstrom (96, 98) des Öls derart eingestellt wird, dass ein Massenstrom (96) eines, den ersten Zweig (68) durchströmenden, ersten Teils des Öls größer ist als ein Massenstrom (98) eines den zweiten Zweig (70) durchströmenden, zweiten Teils des Öls, oder • das zweite Ventilelement (76) den ersten Zweig (68) zumindest teilweise freigibt, wodurch der erste Zweig (68) von dem Öl durchströmt wird, und das Ventilelement (76) den zweiten Zweig (70) versperrt, wodurch das Durchströmen des zweiten Zweigs (70) unterbleibt.