DE20122547U1

DE20122547U1 - System zur Steuerung des Kühlmittelflusses für Fahrzeuge

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Publication number: DE20122547U1
Application number: DE20122547U
Authority: DE
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2011-11-03

Abstract

System zur Regelung eines Kühlmittel-Durchflusses zum Kühlen von Komponenten eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb (HEV), umfassend:
– eine elektrische Kühlmittelpumpe (30) mit einem Ausgang und einem Rücklauf;
– einen geschlossenen Kühlmittel-Durchflussweg, der mit dem Ausgang der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) und zu kühlende Komponenten des Fahrzeugs mit Hybridantrieb verbunden ist und in einem Rücklauf der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) endet;
– wobei die Fahrzeugkomponenten Temperatursensoren (36, 40) aufweisen, die Temperatursignale in eine Einrichtung (38) mit Arbeitszyklus-Steuerprogramm der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) senden;
– wobei das Steuerprogramm den Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) als eine Funktion von Temperaturen der Fahrzeugkomponenten bestimmt; und
– das Steuerprogramm den momentan erforderlichen Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) zuweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung des Kühlmittelflusses für Fahrzeuge mit Hybridantrieb (HEV).
Es ist die Notwendigkeit bekannt, den Verbrauch von fossilem Brennstoff und Schadstoffe von Autos oder anderen durch einen Verbrennungsmotor (ICE) angetriebenen Fahrzeugen zu reduzieren. Mit Fahrzeugen, die von Elektromotoren angetrieben werden, wurde versucht, sich diesen Notwendigkeiten zuzuwenden. Elektrofahrzeuge besitzen jedoch eine beschränkte Reichweite und Leistungsvermögen und brauchen erhebliche Zeit, um ihre Batterien wieder aufzuladen. Eine alternative Lösung ist die Kombination sowohl eines Verbrennungsmotors (ICE) als auch eines elektrischen Antriebsmotors in einem Fahrzeug. Solche Fahrzeuge werden typischerweise Fahrzeuge mit Hybridantrieb (HEV) genannt (US-Patentschrift. 5 343 970).
Das Fahrzeug mit Hybridantrieb wird in vielfältigen Ausführungen beschrieben. Viele Patente von Fahrzeugen mit Hybridantrieb offenbaren Systeme, bei denen eine Bedienperson zwischen elektrischem Betrieb und Brennkraftbetrieb wählen muss. In anderen Ausführungen treibt der Elektromotor eine Gruppe und der Verbrennungsmotor eine andere Gruppe von Rädern an.
Es wurden weitere, brauchbarere Ausführungen entwickelt. Zum Beispiel ist die Ausführung eines Fahrzeugs mit Reihen-Hybridantrieb (SHEV) ein Fahrzeug mit einem Motor, typischerweise ein Verbrennungsmotor, der mit einer elektrischen Maschine, Generator genannt, verbunden ist. Der Generator liefert seinerseits elektrischen Strom an eine Batterie und einen, Antriebsmotor genannten, weiteren Motor. In dem Fahrzeug mit Reihen-Hybridantrieb ist der Antriebsmotor die einzige Quelle für das Drehmoment. Zwischen dem Motor und den Antriebsrädern gibt es keine mechanische Verbindung. Die Ausführung eines Fahrzeugs mit parallelem Hybridantrieb (PHEV) weist einen Motor, typischerweise ein Verbrennungsmotor, und einen Elektromotor auf, die zusammen das erforderliche Drehmoment auf die Räder erzeugen, um das Fahrzeug anzutreiben. Außerdem kann der Motor in der PHEV Ausführung als Generator verwendet werden, um die Batterie aus der durch den Verbrennungsmotor erzeugten Energie zu laden.
Ein Fahrzeug mit Parallel-/Reihen-Hybridantrieb (PSHEV) besitzt die Eigenschaften sowohl von der Ausführung des Parallel-Hybridantriebs (PHEV) als auch von der des Reihen-Hybridantriebs (SHEV) und ist typischerweise als „zweiteilige" Ausführung bekannt. In einem Fahrzeug mit Parallel-/Reihen-Hybridantrieb ist der Verbrennungsmotor mechanisch mit zwei Elektromotoren in einer mit Hinterachse und Kardanwelle kombinierten Planetengetriebegruppe verbunden. Eine erste elektrische Maschine, der Generator, ist mit einem zentralen Ritzel verbunden. Der Verbrennungsmotor ist mit einem Zwischenrad verbunden. Eine zweite elektrische Maschine, ein Antriebsmotor, ist durch ein zusätzliches Getriebe in einer Hinterachse kombiniert mit Kardanwelle mit einem (Abtriebs-) Tellerrad verbunden. Das Drehmoment des Motors treibt den Generator an, um die Batterie zu laden. Der Generator kann außerdem zum erforderlichen Drehmoment auf die Räder (Abtriebswelle) beitragen. Der Antriebsmotor wird genutzt, um zum Drehmoment auf die Räder beizutragen und um Bremsenergie zum Aufladen der Batterie zurückzugewinnen, falls ein regeneratives Bremssystem verwendet wird.
Es ist klar, dass die Kombination eines Verbrennungsmotors mit einem Elektromotor wünschenswert ist. Kraftstoffverbrauch und Schadstoffe werden ohne nennenswerten Verlust hinsichtlich der Leistung oder Reichweite des Fahrzeugs reduziert. Trotzdem bleibt eine erhebliche Möglichkeit, um Wege zur Optimierung der Funktion eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb zu entwickeln.
Ein Entwicklungsbereich ist die Aufrechterhaltung der gewünschten Betriebstemperatur der Komponenten eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb. Ein Kühlsystem hält die optimale Funktion und Leistungsfähigkeit einer Komponente aufrecht. Überhitzte Komponenten beeinflussen die Leistungsfähigkeit nachteilig und können möglicherweise zu deren Ausfall führen.
Das für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor im Stand der Technik typische Kühlsystem weist ein Kühlmittelfluid in einem geschlossenen Kreislauf auf, das durch bestimmte Komponenten des Fahrzeugs und einen Wärmeaustauscher (Kühler) hindurchläuft. Außerdem ist es typischerweise durch eine Heizeinrichtung ergänzt, um, wenn gewünscht, Motor-Abwärme in den Fahrgastraum zu leiten. Motor und Getriebekomponenten benötigen typischerweise eine Kühlung aus einem Flüssigkeitskühlsystem. Wenn das Kühlmittel durch diese Komponenten im geschlossenen Kreislauf zirkuliert, nimmt es Wärme auf, die beim Durchlauf des Kühlmittels durch den Kühler und das Zentralstück der Heizung freigesetzt wird.
Der Durchfluss von Kühlmittel wird in einem Kühlsystem im Stand der Technik typischerweise durch eine Pumpe gesteuert, die durch einen frontseitigen Hilfsantrieb (FEAD) angetrieben wird. Wenn die Motordrehzahl zunimmt, erhöht sich auch die Drehzahl der Pumpe, wodurch mehr Kühlmittel durch das System fließen kann. Außerdem ermöglicht ein Thermostat im Kreislauf, dass Kühlmittel nur durch den Kühler fließt, nachdem die Temperatur des Kühlmittels eine Höhe erreicht hat, bei der sich die Temperatur des Motors stabilisiert hat und dieser als „warmgelaufen" betrachtet wird.
Obwohl die Kühlmittel-Regelung mit Pumpe und Thermostat im Stand der Technik einfach und zuverlässig ist, ist sie für Fahrzeuge mit Hybridantrieb ungeeignet. Ein Fahrzeug mit Hybridantrieb hat zum Beispiel zusätzliche, Kühlung benötigende Komponenten. Ferner arbeitet die Kühlmittelpumpe im Stand der Technik nicht, wenn der Motor abgeschaltet ist. So müssen die durch den frontseitigen Hilfsantrieb (einschließlich Kühlmittelpumpe, Klimatisierung und Leistungssteuerung) angetriebenen typischen Fahrzeugzubehörteile in einem normalen Fahrzeug durch eine Ersatzquelle in dem Fahrzeug mit Hybridantrieb mit Strom versorgt werden, um ihre Funktionsfähigkeit bei nicht laufendem Motor aufrechtzuerhalten.
Steuerungssysteme mit einer elektrischen Kühlmittelpumpe gibt es im Stand der Technik für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge, wobei diese Systeme jedoch nicht ganz die Bedürfnisse an eine Kühlmittelregelung eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb erfüllen. In einer Regelung gemäß US-Patent. 5 217 085 ändert ein Steuermodul des Kühlsystems die Drehzahl der Pumpe des Kühlsystems, indem ihr Arbeitszyklus als Reaktion auf einen Temperatursensor verändert wird. Die elektrische Pumpe führt einem temperaturgesteuerten Ventil, welches den Durchfluss zum Wärmeaustauscher steuert, Fluid zu. Diese Regelung ist nicht auf den Kühlbedarf des Verbrennungsmotors im Fahrzeug gerichtet. So wird für den Motor auch ein zweites Kühlsystem nach dem Stand der Technik benötigt. Leider erhöhen zwei Kühlsysteme innerhalb des gleichen Fahrzeugs die Komplexität und Kosten des Fahrzeugs mit Hybridantrieb (HEV).
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein System bereitzustellen, welches in einem einzigen Kreislaufsystem den Bedarf von flüssigem Kühlmittel aller Komponenten des Antriebsstrangs und der Zubehörkomponenten steuert.
Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen erfasst.
Die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst im Prinzip und als wesentliches Element ein System mit einem Steuerprogramm für eine elektrische Kühlmittelpumpe, mit dem der Arbeitszyklus einer Pumpe und somit der Durchsatz des Kühlmittels nach einer Tabelle, die kalibriert werden kann, als Funktion der Temperatur des Motors und der Temperatur des Elektromotors eingestellt wird.
Die Lösung beinhaltet ein System zur Regelung eines Kühlmittel-Durchflusses zum Kühlen von Komponenten eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb (HEV), umfassend:

– eine elektrische Kühlmittelpumpe mit einem Ausgang und einem Rücklauf;
– einen geschlossenen Kühlmittel-Durchflussweg, der mit dem Ausgang der elektrischen Pumpe und zu kühlende Komponenten des Fahrzeugs mit Hybridantrieb verbunden ist und in einem Rücklauf der elektrischen Kühlmittelpumpe endet;
– wobei die Fahrzeugkomponenten Temperatursensoren aufweisen, die Temperatursignale in eine Einrichtung mit Arbeitszyklus-Steuerprogramm der elektrischen Kühlmittelpumpe senden;
– wobei das Steuerprogramm den Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe als eine Funktion von Temperaturen der Fahrzeugkomponenten bestimmt; und
– das Steuerprogramm den momentan erforderlichen Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe zuweist.
Die Steuerung des Kühlmitteldurchflusses zum Kühlen von Komponenten eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb (HEV) erfolgt dabei mit den Schritten:
– Pumpen von Kühlmittel mit einer elektrischen Kühlmittelpumpe, die einen Ausgang und einen Rücklauf aufweist;
– Bewegen des Kühlmittels durch einen geschlossenen Durchflussweg zu dem Ausgang der elektrischen Kühlmittelpumpe, zu kühlende Komponenten des HEV, anschließendes Rückführen in einen Rücklauf der elektrischen Kühlmittelpumpe;
– Fühlen der Temperaturen von Fahrzeugkomponenten;
– Senden von Signalen entsprechend den Temperaturen der Komponenten zu einem Steuerprogramm für den Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe;
– Bestimmen eines Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe als eine Funktion der Temperaturen von Fahrzeugkomponenten; und
– Beaufschlagen der elektrischen Kühlmittelpumpe mit dem ermittelten Steuerprogramm-Arbeitszyklus.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Blockschaltbildern näher erläutert. Die Schaltbilder zeigen in
1 die Ausführung eines Motorkühlsystems nach dem Stand der Technik mit einer elektrischen Kühlmittelpumpe;
2 ein mögliches paralleles Kühlsystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb mit einem Motor und einem Elektromotor einschließlich eines Pumpen-Arbeitszyklus-Reglers für die elektrische Kühlmittelpumpe;
3 ein mögliches Kühlsystem eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb mit einem Motor und einem Elektromotor einschließlich eines Pumpen-Arbeitszyklus-Reglers für die elektrische Kühlmittelpumpe;
4 das Detail von einem möglichen Programm für ein Pumpen-Arbeitszyklus-Programm für die elektrische Kühlmittelpumpe.
Die Regelung der Temperaturen von Fahrzeugkomponenten unterhalb von Schwellenwerten, die auf ein genaues Maß gebracht werden können, sichert nicht nur die Funktionalität der Fahrzeugkomponenten sondern auch die Betriebsfähigkeit. Die vorliegende Erfindung kombiniert Komponenten sowohl des Motors als auch des Elektromotor-Antriebsstrangs von einem Fahrzeug mit Hybridantrieb zu einer Kühlmittelregelung, wodurch Redundanz vermieden und Leistungsfähigkeit erzielt wird.
In 1 ist das Schema eines Kühlsystems nach dem Stand der Technik für ein normales Fahrzeug mit einer elektrischen Kühlmittelpumpe gezeigt. Die elektrische Kühlmittelpumpe 10 pumpt Kühlmittel in einen Motor 12. Wenn das Kühlmittel durch den Motor 12 fließt, nimmt es durch Wärmeleitung Wärme auf, die von der Verbrennung im Motor 12 erzeugt wird. Nachdem das Kühlmittel 12 den Motor 12 verlassen hat, wird seine Temperatur durch einen Motor-Temperatursensor (ETS) 14 gemessen, der ein Signal zu einem Regler 16 für den Pumpen-Arbeitszyklus sendet. Der ETS Sensor 14 kann ein Motor-Kühlmittel-Temperatursensor oder ein Zylinderkopf-Temperatursensor sein.
Die Drehzahl der elektrischen Kühlmittelpumpe 10 wird entsprechend einem Signal von dem ETS Sensor 14 geregelt. Die elektrische Kühlmittelpumpe hat zum Beispiel eine Drehzahl von 100%, wenn die Temperatur des Motors 12 verhältnismäßig hoch ist.
Das Kühlmittel wird durch den Kreislauf zu einem Thermostaten 18 und der Heizungs-Zentraleinheit 20 bewegt. Die Heizungseinrichtung 20 führt Wärme aus dem Kühlmittel in den Fahrgastraum entsprechend dem Wunsch eines Fahrers ab, indem Heiz- und Gebläsegeschwindigkeit auf dem Armaturenbrett gewählt werden. Der Thermostat 18 regelt die Menge des Kühlmittels, das durch die Strecke des Wärmeaustauschers im System hindurch darf. Wenn das Kühlmittel heiß ist, lässt der Thermostat 18 zu, dass sich das Kühlmittel zu einem Wärmeaustauscher (Kühler) 22 weiter bewegt, wobei ein Luftstrom über den Kühler 22 dem Kühlmittel Wärme entzieht. Vom Kühler 22 wird das Kühlmittel in die elektrische Kühlmittelpumpe 10 zurück gesaugt. Wenn das Kühlmittel kalt ist, erlaubt der Thermostat 18, dass sich das Kühlmittel unmittelbar weiter durch eine Thermostat-Umgehungsleitung 24 und die Heizungs-Zentraleinheit 20 des Systems zurück in die Pumpe bewegt. Da die Heizungs-Zentraleinheit 20 auch Kühlmittel aufnimmt, wirkt sie wie ein Wärmeaustauscher 20, der auf Wunsch Wärme aus dem Kühlmittel in den Fahrgastraum bläst. Nachdem das Kühlmittel die Heizungs-Zentraleinheit 20 verlassen hat, bewegt es sich in die elektrische Kühlmittelpumpe 10 zurück.
Die vorliegende Erfindung, die in Schematabildern gemäß den 2 und 3 gezeigt wird, ist in einem einzelnen geschlossenen Kreislauf des Kühlsystems eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb veranschaulicht. Es sind viele Arten von Ausführungen möglich, wobei die 2 und 3 die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
In der Ausführung gemäß 2 pumpt eine elektrische Kühlmittelpumpe 30 des Fahrzeugs mit Hybridantrieb (HEV) Kühlmittel in einen HEV Motor 32, ein Verbrennungsmotor, und einen in paralleler Anordnung befindlichen HEV Elektromotor 34. Wenn das Kühlmittel durch den HEV Motor 32 hindurchfließt, nimmt es durch Wärmeleitung Wärme auf, die durch die Verbrennung im HEV Motor 32 erzeugt wird. Die Temperatur des HEV Motors 32 wird durch einen Temperatursensor 36 des HEV Motors (HEV ETS) gemessen, der ein Signal zum HEV Regler 38 für den Pumpen-Arbeitszyklus sendet. Der HEV Motor-Temperatursensor 36 kann die Kühlmitteltemperatur des HEV Motors 32 oder die Temperatur des Zylinderkopfes im HEV Motor 32 messen.
Wenn das Kühlmittel durch den HEV Elektromotor 34 hindurchfließt, nimmt es durch Wärmeleitung Wärme auf, die vom HEV Elektromotor 34 erzeugt wird. Die Temperatur des HEV Elektromotors 34 wird durch einen Temperatursensor 40 des NEV Motors (HEV MTS) gemessen, der durch ein vertikal laufendes Mittelwertfilter-Programm (RAF) 42 des HEV ein Signal an den Regler 38 für den Arbeitszyklus der HEV Pumpe sendet. Dieses RAF-Filter 42 filtert sehr schnelle Auslenkungen bei den Temperatursignalen vom HEV Motor-Temperatursensor 40 aus, um einen Mittelwert des Temperatursignals zu dem HEV Regler 38 für den Arbeitszyklus der Pumpe zu bilden. Der HEV Motor-Temperatursensor 40 kann die Kühlmitteltemperatur des HEV Elektromotors 34 oder die Temperatur der Wicklungen des HEV Elektromotors 34 messen. Das durch den HEV Elektromotor 34 hindurchfließende Kühlmittel fließt weiter durch einen HEV Wärmeaustauscher (Kühler) 46 und kehrt in die elektrische HEV Kühlmittelpumpe 30 zurück.
Das Kühlmittel aus dem HEV Motor 32 fließt weiter durch den Kreislauf in eine HEV Heizungszentraleinheit 44 und einen HEV Thermostat 48. Die Heizungszentraleinheit 44 führt Wärme aus dem Kühlmittel in den Fahrgastraum entsprechend dem Wunsch des Fahrers ab, indem am Armaturenbrett Wärme und Gebläsegeschwindigkeit gewählt werden. Nachdem das Kühlmittel die Heizungszentraleinheit 44 verlassen hat, bewegt es sich in die elektrische HEV Kühlmittelpumpe 30 zurück.
Der HEV Thermostat 48 steuert den Durchfluss des Kühlmittels durch die Strecke eines System-Wärmeaustauschers 50. Wenn das Kühlmittel heiß ist, erlaubt der HEV Thermostat 48, dass sich das Kühlmittel in den HEV Kühler 46 weiter bewegt, in welchem der Luftstrom über dem HEV Kühler 46 dem Kühlmittel Wärme entzieht. Von dem HEV Kühler 46 wird das Kühlmittel in die elektrische HEV Kühlmittelpumpe 30 zurück gesaugt. Wenn das Kühlmittel kalt ist, erlaubt der HEV Thermostat 48, dass das Kühlmittel unmittelbar über eine Thermostat-Umgehungsleitung 52 und die Heizungs-Zentraleinheit 44 in die elektrische Kühlmittelpumpe 30 zurückfließt. Außerdem wird Kühlmittel durch den Elektromotor 34 umgewälzt und kehrt in die elektrische HEV Kühlmittelpumpe 30 zurück. Dies ist wünschenswert, weil der Elektromotor 34 bei ständiger Kühlung eine höhere Leistungsfähigkeit aufweist.
2 wird als eine Parallelanordnung betrachtet, weil die elektrische Kühlmittelpumpe 30 das Kühlmittel gleichzeitig sowohl dem HEV Motor 32 als auch dem HEV Elektromotor 34 zuführt.
3 veranschaulicht eine Reihenanordnung. Diese Anordnung ist mit 2 identisch mit der Ausnahme, dass die elektrische Kühlmittelpumpe 30 nicht gleichzeitig Kühlmittel sowohl dem HEV Motor 32 als auch dem Elektromotor 34 zuführt. Stattdessen fließt Kühlmittel, wenn sie nur zu dem HEV Elektromotor 34 und von dem HEV Elektromotor 34 liefert, in den HEV Motor 32. Von dem HEV Motor 32 fließt das Kühlmittel durch die HEV Heizungs-Zentraleinheit 44 und den HEV Thermostat 48. In dieser Ausführung fließt Kühlmittel, wie es gezeigt wird, im Gegensatz zur Parallelausführung von 2, aus dem HEV Elektromotor 34 auch durch die HEV Heizungs-Zentraleinheit 44 und den HEV Thermostat 48.
Das Wesen dieser Erfindung ist die Funktion des Reglers 38 für den Arbeitszyklus der HEV Pumpe, die beispielhaft gemäß 4 gezeigt wird. Ein Arbeitszyklus der HEV Pumpe bezieht sich auf die Zeitgröße, in der die elektrische HEV Kühlmittelpumpe 30 „angeschaltet" ist gegenüber der wenn sie „abgeschaltet" ist. Zum Beispiel würde ein Arbeitszyklus von 100% bedeuten, dass die Pumpe völlig angeschaltet ist, und 0% bedeutet, dass die Pumpe völlig abgeschaltet ist. Der Arbeitszyklus bezieht sich außerdem auf das tatsächliche Signal, das zu der elektrischen HEV Kühlmittelpumpe 30 gesendet wird. Das Signal ist entweder „hoch" (maximale Stromzufuhr) oder „niedrig" (kein Strom). Um dazwischen liegende Durchsatzraten der Pumpe von zum Beispiel 50% zu erhalten, würde das Signal zur Pumpe 50% von der Zeit „hoch" sein und die anderen 50% von der Zeit „niedrig" sein.
4 stellt die Programmtabelle des Pumpen-Arbeitszyklus als Funktion der Motortemperatur vom HEV Motor-Temperatursensor 36 und der Temperatur des HEV Elektromotors 34 vom vertikal laufenden HEV Mittelwert-Folter 42 des HEV Motor-Temperatursensors 40 dar. Tatsächliche Werte im Regler 38 für den Arbeitszyklus der HEV Pumpe sind nur als Beispiele dargestellt.
Wenn der Regler 38 für den Arbeitszyklus der HEV Pumpe (und somit der Durchfloss des Kühlmittels) richtig kalibriert ist, erhöht es sich bei steigender Temperatur des HEV Motors 32 und/oder des HEV Elektromotors 34. Eine Mindestgröße des Kühlmitteldurchflusses wird immer geliefert, um den Wärmetransport aus dem Kühlmittel in die HEV Heizungs-Zentraleinheit 44 für den Wärmebedarf der Fahrgäste zu erleichtern. Der Regler muss ferner die optimalen Betriebstemperaturen der Fahrzeugkomponenten halten.
Das in 4 veranschaulichte bevorzugte Programm stellt gegenüber dem Stand der Technik viele Verbesserungen zu Verfügung. Es steuert den Kühlbedarf eines Motors und eines elektrischen Antriebsmotors von einem Fahrzeug mit Hybridantrieb in einem System mit einem einzigen geschlossenen Kreislauf. Ferner könnte diese Möglichkeit einer Pumpensteuerung potenziell zu einem neu entworfenen Kühlsystem führen, das nicht die hinzukommende Komplexität und Kosten eines Thermostaten erforderlich macht.

Claims

System zur Regelung eines Kühlmittel-Durchflusses zum Kühlen von Komponenten eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb (HEV), umfassend: – eine elektrische Kühlmittelpumpe (30) mit einem Ausgang und einem Rücklauf; – einen geschlossenen Kühlmittel-Durchflussweg, der mit dem Ausgang der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) und zu kühlende Komponenten des Fahrzeugs mit Hybridantrieb verbunden ist und in einem Rücklauf der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) endet; – wobei die Fahrzeugkomponenten Temperatursensoren (36, 40) aufweisen, die Temperatursignale in eine Einrichtung (38) mit Arbeitszyklus-Steuerprogramm der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) senden; – wobei das Steuerprogramm den Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) als eine Funktion von Temperaturen der Fahrzeugkomponenten bestimmt; und – das Steuerprogramm den momentan erforderlichen Arbeitszyklus der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) zuweist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu kühlenden HEV Komponenten einen elektrischen Antriebsmotor (34) und einen Verbrennungsmotor (32) umfassen.
System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Temperatursensor (36, 40) für das Fühlen der Temperatur mindestens eines der folgenden Parameter: – des den Motor verlassenden Kühlmittels; – einer Motorwicklung; – eines Motor-Kühlmittels, das den Zylinderkopf verfässt; – des Zylinderkopfes im Motor.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussweg des Kühlmittels sich durch eine Parallelanordnung oder Reihenanordnung von Verbrennungsmotor (32) und Elektro-Motor (34) erstreckt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussweg des Kühlmittels sich durch eine Heizungseinrichtung (44) zur Regelung der Innenraumtemperatur des Fahrzeugs erstreckt, die zwischen Hybridantrieb und dem Rücklauf der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) angeordnet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung der mittleren Temperatur des Motors, welche ein Mittelwert-Filterprogramm (42) aufweist, die dem Temperatursensor (40) für den Motor (34) nachgeordnet und mit der Einrichtung mit dem Steuerprogramm verbunden ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlen der Motortemperatur durch Fühlen der Temperatur eines den Motor verlassenden Kühlmittels erfassbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlen einer Motortemperatur durch Fühlen der Temperatur einer Motorwicklung erfassbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlen einer Motortemperatur durch Fühlen der Temperatur eines den Zylinderkopf verlassenden Motor-Kühlmittels erfassbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlen einer Motortemperatur durch Fühlen der Temperatur am Zylinderkopf erfassbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel durch einen geschlossenen Durchflussweg mit einer Parallelanordnung oder Reihenanordnung der Motore (32, 34) bewegbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel durch eine zwischen den HEV Komponenten und dem Rücklauf der elektrischen Kühlmittelpumpe (30) angeordnete Heizungseinrichtung (44) leitbar ist und deren Wärmeabgabe an den Innenraum des Fahrzeuges von den Insassen bestimmbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Bestimmbarkeit einer mittleren Temperatur des Motors (34) in einem Mittelwert-Filterprogramm (42) aus Temperaturfühlsignalen von Fühlern (40) für den Motor (34), wobei der Mittelwert dem Steuerprogramm zuleitbar ist.