EP4415998A1 - Kühlmitteltank, kühlmittelführungssystem und kraftfahrzeug - Google Patents

Kühlmitteltank, kühlmittelführungssystem und kraftfahrzeug

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Publication number
EP4415998A1
EP4415998A1 EP22768364.6A EP22768364A EP4415998A1 EP 4415998 A1 EP4415998 A1 EP 4415998A1 EP 22768364 A EP22768364 A EP 22768364A EP 4415998 A1 EP4415998 A1 EP 4415998A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank
coolant
electronics
housing
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22768364.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Bewermeyer
Horst Feldkamp
Benjamin Grothe
Dominik NIESS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella GmbH and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella GmbH and Co KGaA filed Critical Hella GmbH and Co KGaA
Publication of EP4415998A1 publication Critical patent/EP4415998A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/70—Level

Definitions

  • Coolant tank coolant management system and motor vehicle
  • the present invention relates to a coolant tank for a coolant supply system of the type specified in the preamble of claim 1, a coolant supply system of the type specified in the preamble of claim 5 and a motor vehicle with a coolant supply system.
  • the known coolant supply systems for motor vehicles include a number of coolant circuits, having a coolant tank with an interior space which is designed to store a coolant, a number of coolant channels which are designed to introduce the coolant from the coolant tank into at least one coolant circuit, and tank electronics which is set up to control the respective coolant supply system, the tank electronics being sealed against environmental influences by means of a first electronics housing part and by means of a second electronics housing part of an electronics housing designed as an electronics housing cover.
  • the coolant tanks known from this correspondingly have a tank housing with an outer wall and an interior space arranged in the tank housing for storing a coolant for the coolant supply system.
  • the vehicle battery must also be heated, for example in the case of low ambient temperatures, if no excess engine heat has to be dissipated or if the vehicle has been put into operation but an engine of the vehicle does not produce any or at least no significant waste heat.
  • a heating device is therefore generally also required, which increases the coolant temperature if necessary.
  • the battery temperature and the interior temperature of a motor vehicle efficiently, in contrast to vehicles with internal combustion engines, several separate coolant circuits are usually required. These coolant circuits must be fed and regulated by coolant management systems for multiple coolant circuits.
  • the document shows a coolant tank, for example for an electric vehicle, which has a number of components arranged inside it for producing multiple coolant circuits.
  • the positioning of the components, for example the lines for the individual coolant circuits, inside the tank itself is space-efficient, but in the event of damage or necessary maintenance of these components, there is a considerable additional effort to make them accessible.
  • a multiple thermal bridge is created between all components of the multiple coolant circuits, so that they all interact with one another and the control effort for the coolant circuits is increased.
  • the capacity is reduced by each device component relocated inside the tank, so that the tank to must be increased to maintain a certain coolant capacity.
  • a tank with internal device components is considerably more difficult to manufacture than a tank that is only set up to hold and store coolant.
  • the object of the present invention is to improve a coolant tank, a coolant supply system and a motor vehicle with a coolant supply system.
  • a coolant tank with the features of claim 1, which is characterized in that the outer wall is designed as a first electronics housing part for tank electronics, the outer wall being designed in such a way that the outer wall, in conjunction with a second Electronics housing part for the tank electronics, this tank electronics, directly or indirectly using a seal, sealingly encloses against environmental influences. Furthermore, this object is achieved by a coolant supply system with the features of claim 5 and a motor vehicle with the features of claim 10.
  • the dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
  • An essential advantage of the invention lies in the fact that a coolant tank, a coolant supply system and a motor vehicle with a coolant supply system are improved. Due to the inventive design of the coolant tank, the coolant supply system and the motor vehicle, the space, material, manufacturing and arrangement efficiency of the coolant supply system can be maximized. For example, it is possible by means of the coolant tank according to the invention to significantly reduce the number of components, the assembly and disassembly effort, the space required for the coolant supply system according to the invention and finally also the costs and the total weight of the coolant supply system according to the invention. In principle, the coolant tank can be freely selected in terms of type, function, material and dimensioning within wide, suitable limits.
  • the tank housing is designed in multiple parts and has a tank cover, the outer wall designed as the first electronics housing part being designed as the tank cover of the tank housing.
  • the arrangement of the second electronics housing part, which interacts with the outer wall designed as the first electronics housing part and is designed as an electronics housing cover, is optimized.
  • the accessibility of the electronics housing cover is significantly simplified as a result.
  • a further advantageous development of the coolant tank according to the invention provides that the outer wall designed as the first electronics housing part is designed obliquely, at least in a receiving area for the tank electronics, so that liquid dripping onto the tank housing from above can run off from the aforementioned receiving area due to the force of gravity.
  • the protection of the tank electronics arranged in the electronics housing against damage or destruction is additionally improved in a manner that is particularly simple in terms of design and production technology.
  • the coolant tank according to the invention provides that the tank housing or, in the case of a multi-part tank housing, all parts of the tank housing is/are each designed as a one-piece plastic part. In this way, the production of the tank housing is significantly simplified.
  • the coolant supply system according to the invention can also be freely selected in terms of type, function, material and dimensioning within wide, suitable limits. See, for example, the relevant statements in the introduction to the description.
  • An advantageous development of the coolant supply system according to the invention provides that the electronics housing cover is designed in such a way that the tank electronics arranged in the electronics housing can be connected for signal transmission by means of at least one plug to a control unit of the motor vehicle that is superordinate to the tank electronics and/or to at least one control valve of the coolant supply system, preferably that the electronics housing cover has at least one connector basket for the at least one connector.
  • the electrical and/or electronic interface can be implemented in a constructive and robust manner with a control unit of the motor vehicle equipped with the inventive coolant supply system that is superior to the tank electronics and/or with a remainder of the inventive coolant supply system. This applies in particular to the preferred embodiment of this development.
  • a further advantageous development of the coolant supply system according to the invention provides that the tank electronics arranged in the electronics housing have at least one signal transmission connection sealed from the interior of the tank housing into the interior of the tank housing, this signal transmission connection connecting the tank electronics to at least one tank sensor of the coolant supply system in a signal-transmitting manner, preferably that the tank sensor is connected directly to the tank electronics for signal transmission.
  • the aforementioned tank electronics can also be used for processing and/or forwarding output signals from at least one tank sensor, so that further components for fulfilling this purpose can be dispensed with.
  • the design of the present development according to the preferred embodiment is particularly advantageous. This is because in this case additional components for transmitting the output signal of the respective tank sensor to the tank electronics are unnecessary.
  • the respective tank sensor is connected directly, ie without additional components, to the tank electronics, for example a printed circuit board of the tank electronics, in a signal-transmitting manner.
  • the at least one tank sensor can for example, be designed as a level sensor for detecting a level of the coolant in the interior of the coolant tank.
  • a particularly advantageous development of the coolant management system according to the invention provides that the aforementioned tank electronics are designed and set up in such a way that all control tasks of the coolant management system can be carried out using only these tank electronics as the only tank electronics.
  • the control of the coolant supply system according to the invention is centralized in the aforementioned tank electronics, so that the number of components and electrical interfaces can be reduced to a minimum.
  • the space required for the coolant supply system according to the invention and the weight of the coolant supply system according to the invention are thus also minimized.
  • the tank electronics are designed and set up in such a way that the tank electronics can be used to process or preprocess signals present at the tank electronics.
  • the functionality of the aforementioned tank electronics is further increased so that, for example, initially analog output signals from a tank sensor are digitized directly in the aforementioned tank electronics and can be forwarded as digital signals to a higher-level control unit of the motor vehicle.
  • 1 shows an exemplary embodiment of a coolant supply system according to the invention of a motor vehicle according to the invention in a partial perspective view in the area of the coolant tank
  • 2 shows the exemplary embodiment in a further partial, perspective view in the area of the coolant tank
  • FIG. 3 shows the exemplary embodiment according to FIG. 2, with the electronics housing in an exploded view
  • FIG. 4 shows the exemplary embodiment according to FIG. 2 in a lateral sectional view
  • FIG. 5 shows the exemplary embodiment according to FIG. 4 in an enlarged view in the area of the electronics housing
  • FIG. 6 shows the exemplary embodiment according to FIG. 4, with coolant located in the interior of the tank housing.
  • the coolant routing system 2 comprises a plurality of coolant circuits, not shown, and has a coolant tank 4 with an interior space 6, which is designed to store a coolant 8, a plurality of coolant ducts, not shown, which are designed to channel the coolant 8 from the coolant tank 4 into at least two Initiate coolant circuits, and a tank electronics 10, which is adapted to control the coolant management system 2 on.
  • the tank electronics 10 are sealed against environmental influences by means of a first electronics housing part 12 and by means of a second electronics housing part 14 of an electronics housing 16 designed as an electronics housing cover.
  • the coolant tank 4 comprises a tank housing 18 with an outer wall and the interior space 6 arranged in the tank housing 18 for storing the coolant 8 for the coolant supply system 2.
  • the outer wall is embodied as the first electronics housing part 12 for the tank electronics 10, with the outer wall 12 being embodied in such a way that the outer wall 12 in connection with the second electronics housing part 14 for the tank electronics 10, which is embodied as an electronics housing cover, this tank electronics 10 indirectly using a seal 20, sealingly encloses against environmental influences.
  • the first electronics housing part 12 and the second electronics housing part 14 are connected in a manner known per se to those skilled in the art, with the aforementioned seal 20 being inserted.
  • the two electronics housing parts 12, 14 can be screwed, riveted, glued or welded together, for example.
  • the tank housing 18 is designed here in several parts and has a tank cover, the outer wall designed as the first electronics housing part 12 being designed as the tank cover of the tank housing 18 .
  • the outer wall designed as the first electronics housing part 12 is designed obliquely in a receiving area 22 for the tank electronics 10 such that liquid (not shown) dripping onto the tank housing 18 from above can drain from the aforementioned receiving area 22 due to the force of gravity.
  • the tank housing 18, namely all parts of the multi-part tank housing 18, are each designed as a one-piece plastic part.
  • the tank housing 18 also has a tank body 24 designed as a plastic part, the tank cover 12 and the tank body 24 being constructed in a manner known per se to the person skilled in the art, for example by means of plastic welding, are connected to one another.
  • the electronics housing cover 14 is designed here such that in the
  • Electronics housing 16 arranged tank electronics 10 by means of two connectors 26, 28 can be connected for signal transmission to a motor vehicle control unit (not shown) that is higher-level than tank electronics 10 and to at least one control valve (not shown) of coolant supply system 2, with electronics housing cover 14 having two connector baskets 30, 32 for each of connectors 26, 28.
  • the tank electronics 10 arranged in the electronics housing 16 has a signal transmission connection that is sealed relative to the interior 6 of the tank housing 18 and leads into the interior 6 of the tank housing 18, with this signal transmission connection connecting the tank electronics 10 to a tank sensor 34 designed as a filling level sensor in a signal-transmitting manner, the Tank sensor 34 is directly connected to the tank electronics 10 in a signal-transmitting manner. See in particular FIGS. 4 to 6.
  • the filling level sensor 34 is designed to detect a filling level of the coolant 8 in the interior 6 and is directly connected to a printed circuit board 36 of the tank electronics 10 in a signal-transmitting manner.
  • the tank electronics 10 are designed and set up in such a way that all the control tasks of the coolant supply system 2 can be carried out solely by means of this tank electronics 10 as the only tank electronics 10 . Furthermore, the tank electronics 10 are designed and set up in such a way that the tank electronics 10 can be used to preprocess signals present at the tank electronics 10 . For example, analog output signals of tank sensor 34 present at tank electronics 10 are digitized by means of tank electronics 10 in order to then be forwarded as digital signals from tank electronics 10 to the aforementioned control unit of the motor vehicle that is superordinate to tank electronics 10 .
  • the coolant tank 4 Due to the inventive design of the coolant tank 4, the coolant supply system 2 and the motor vehicle, not shown in detail, the space, material, manufacturing and arrangement efficiency of the coolant supply system 2 is maximized.
  • the overall weight of the motor vehicle designed as an electric vehicle of the present exemplary embodiment is also reduced accordingly.
  • the total weight is a very important variable, especially for electric vehicles, in particular purely electric vehicles.
  • the number of components and the number of electrical interfaces are significantly reduced, so that the design and manufacture of the entire coolant supply system 2 is greatly simplified. This is because, for example, additional tank electronics, such as control units or the like, and their line groups for signal transmission can be omitted.
  • various electrical interfaces are combined on and in the electronic tank system 10, for example the interface with the control unit of the motor vehicle that is superordinate to the electronic tank system 10 and the interface with the tank sensor 34.
  • the tank electronics 10 is the only tank electronics 10 functionally responsible for the signal pre-processing, for example the digitization of analog output signals of the tank sensor 34, and for the signal transmission to the compared to the tank electronics 10 superordinate control unit of the motor vehicle. Additional separate tank electronics are not required.
  • the invention is not limited to the present embodiment.
  • First electronics housing part designed as an outer wall and as a tank cover
  • Second electronics housing part designed as an electronics housing cover

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlmitteltank (4) für ein Kühlmittelführungssystem (2) eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Tankgehäuse (18) mit einer Außenwandung (12) und einem in dem Tankgehäuse (18) angeordneten Innenraum (6) zur Bevorratung eines Kühlmittels (8) für das Kühlmittelführungssystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandung (12) als ein erstes Elektronikgehäuseteil für eine Tankelektronik (10) ausgebildet ist, wobei die Außenwandung (12) derart ausgebildet ist, dass die Außenwandung (12) in Verbindung mit einem als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteil (14) für die Tankelektronik (10) diese Tankelektronik (10), unmittelbar oder mittelbar unter Einsatz einer Dichtung (20), gegen Umwelteinflüsse abdichtend umschließt. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlmittelführungssystem (2) und ein Kraftfahrzeug.

Description

Kühlmitteltank, Kühlmittelführungssystem und Kraftfahrzeug
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlmitteltank für ein Kühlmittelführungssystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, ein Kühlmittelführungssystem der im Oberbegriff des Anspruchs 5 genannten Art und ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelführungssystem.
Derartige Kühlmitteltanks, Kühlmittelführungssysteme und Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt. Die bekannten Kühlmittelführungssysteme für Kraftfahrzeuge umfassen mehrere Kühlmittelkreisläufe, aufweisend einen Kühlmitteltank mit einem Innenraum, der dazu eingerichtet ist, ein Kühlmittel zu bevorraten, mehrere Kühlmittelkanäle, welche dazu eingerichtet sind, das Kühlmittel aus dem Kühlmitteltank in zumindest einen Kühlmittelkreislauf einzuleiten, und eine Tankelektronik, welche dazu eingerichtet ist, das jeweilige Kühlmittelführungssystem zu steuern, wobei die Tankelektronik mittels eines ersten Elektronikgehäuseteils und mittels eines als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteils eines Elektronikgehäuses gegen Umwelteinflüsse abgedichtet ist. Die daraus bekannten Kühlmitteltanks weisen entsprechend ein Tankgehäuse mit einer Außenwandung und einen in dem Tankgehäuse angeordneten Innenraum zur Bevorratung eines Kühlmittels für das Kühlmittelführungssystem auf.
Kraftfahrzeuge mit elektrischen Antrieben weisen gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren beispielsweise den Nachteil auf, dass eine Verteilung der durch den Motor erzeugten Wärme komplexere Anforderungen an ein Kühlsystem der Kraftfahrzeuge stellt. Während bei einem Verbrennungsmotor lediglich die Motorwärme durch einen Kühlmittelkreislauf abgeführt werden muss, welches auch im Falle einer zusätzlichen Nutzung der Motorwärme zur Innenraumbeheizung des Fahrzeugs nur einen Kühlmittelkreislauf erfordert, benötigen elektrisch betriebene Fahrzeuge meist mehrere, voneinander getrennte Kühlmittelkreisläufe. Einerseits muss überschüssige Motorenwärme abgeführt werden, andererseits müssen eine Fahrzeugbatterie und der Fahrzeuginnenraum, je nach Umgebungstemperatur des Fahrzeugs, entweder gekühlt oder erwärmt werden, um eine optimale Funktion des elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs sicher zu stellen. Weiter muss die Fahrzeugbatterie, zum Beispiel im Falle niedriger Umgebungstemperaturen, auch dann beheizt werden, wenn keine überschüssige Motorenwärme abgeführt werden muss oder wenn das Fahrzeug zwar in Betrieb genommen wurde, ein Motor des Fahrzeugs aber keine oder zumindest noch keine nennenswerte Abwärme produziert. Neben einer Kühlvorrichtung für das Kühlmittel eines Kühlmittelkreislaufs ist daher in der Regel auch eine Erwärmungsvorrichtung notwendig, die im Bedarfsfall eine Kühlmitteltemperatur erhöht. Um die Motortemperatur, die Batterietemperatur sowie die Innenraumtemperatur eines Kraftfahrzeugs effizient regeln zu können sind daher, anders als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, meist mehrere voneinander separate Kühlmittelkreisläufe nötig. Diese Kühlmittelkreisläufe müssen durch Kühlmittelführungssysteme für multiple Kühlmittelkreisläufe gespeist und geregelt werden.
Ein Beispiel für die Speisung und Regelung mehrerer Kühlmittelkreisläufe für ein Elektrofahrzeug wird zum Beispiel durch das Dokument WO 2017 223 232 A2 offenbart. Das Dokument zeigt einen Kühlmitteltank, zum Beispiel für ein Elektrofahrzeug, der mehrere in seinem Inneren angeordnete Komponenten zur Herstellung multipler Kühlmittelkreisläufe aufweist. Die Positionierung der Komponenten, zum Beispiel der Leitungen für die einzelnen Kühlmittelkreisläufe, im Inneren des Tanks selbst ist raumeffizient, jedoch im Falle einer Beschädigung oder notwendigen Wartung dieser Komponenten mit einem erheblichen Mehraufwand für deren Zugänglichmachung verbunden. Weiter wird durch die Verlagerung der Vorrichtungskomponenten ins Innere des Kühlmitteltanks eine multiple Wärmebrücke zwischen allen Komponenten der mehreren Kühlmittelkreisläufe geschaffen, sodass diese sämtlich miteinander Wechselwirken und ein Regelungsaufwand für die Kühlmittelkreisläufe erhöht wird. Zudem wird das Fassungsvolumen durch jede ins Innere des Tanks verlagerte Vorrichtungskomponente reduziert, sodass der Tank zur Erhaltung eines bestimmten Kühlmittelfassungsvolumens vergrößert werden muss. Zudem ist ein Tank mit innenliegenden Vorrichtungskomponenten erheblich schwieriger zu fertigen, als ein Tank der lediglich zur Aufnahme und Bevorratung von Kühlmittel eingerichtet ist.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlmitteltank, ein Kühlmittelführungssystem und ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelführungssystem zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Kühlmitteltank mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Außenwandung als ein erstes Elektronikgehäuseteil für eine Tankelektronik ausgebildet ist, wobei die Außenwandung derart ausgebildet ist, dass die Außenwandung in Verbindung mit einem als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteil für die Tankelektronik diese Tankelektronik, unmittelbar oder mittelbar unter Einsatz einer Dichtung, gegen Umwelteinflüsse abdichtend umschließt. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Kühlmittelführungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass ein Kühlmitteltank, ein Kühlmittelführungssystem und ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelführungssystem verbessert sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kühlmitteltanks, des Kühlmittelführungssystems und des Kraftfahrzeugs können die Raum-, Material-, Fertigungs- und Anordnungseffizienz des Kühlmittelführungssystems maximiert werden. Beispielsweise ist es mittels des erfindungsgemäßen Kühlmitteltanks möglich, die Anzahl an Bauteilen, den Montage- und Demontageaufwand, den Platzbedarf für das erfindungsgemäße Kühlmittelführungssystem und schließlich auch die Kosten und das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems erheblich zu reduzieren. Grundsätzlich ist der Kühlmitteltank nach Art, Funktionsweise, Material und Dimensionierung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmitteltanks sieht vor, dass das Tankgehäuse mehrteilig ausgebildet ist und einen Tankdeckel aufweist, wobei die als erstes Elektronikgehäuseteil ausgebildete Außenwandung als der Tankdeckel des Tankgehäuses ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Anordnung des mit der als erstes Elektronikgehäuseteil ausgebildeten Außenwandung zusammenwirkenden und als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteils optimiert. Beispielsweise ist die Zugänglichkeit des Elektronikgehäusedeckels dadurch wesentlich vereinfacht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmitteltanks sieht vor, dass die als erstes Elektronikgehäuseteil ausgebildete Außenwandung zumindest in einem Aufnahmebereich für die Tankelektronik derart schräg ausgebildet ist, dass auf das Tankgehäuse von oben auftropfende Flüssigkeit aus dem vorgenannten Aufnahmebereich schwerkraftbedingt ablaufen kann. Hierdurch ist der Schutz der in dem Elektronikgehäuse angeordneten Tankelektronik vor Beschädigung oder Zerstörung auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Art und Weise zusätzlich verbessert.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmitteltanks sieht vor, dass das Tankgehäuse oder, bei einem mehrteiligen Tankgehäuse, alle Teile des Tankgehäuses jeweils als ein einstückiges Kunststoffteil ausgebildet ist/sind. Auf diese Weise ist die Herstellung des Tankgehäuses wesentlich vereinfacht.
Grundsätzlich ist auch das erfindungsgemäße Kühlmittelführungssystem nach Art, Funktionsweise, Material und Dimensionierung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Siehe hierzu beispielsweise die diesbezüglichen Ausführungen in der Beschreibungseinleitung. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems sieht vor, dass der Elektronikgehäusedeckel derart ausgebildet ist, dass die in dem Elektronikgehäuse angeordnete Tankelektronik mittels mindestens eines Steckers mit einem gegenüber der Tankelektronik übergeordneten Steuergerät des Kraftfahrzeugs und/oder mit mindestens einem Steuerventil des Kühlmittelführungssystems signalübertragungsverbindbar ist, bevorzugt, dass der Elektronikgehäusedeckel mindestens einen Steckerkorb für den mindestens einen Stecker aufweist. Hierdurch ist die elektrische und/oder elektronische Schnittstelle mit einem gegenüber der Tankelektronik übergeordneten Steuergerät des mit dem erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems ausgestatteten Kraftfahrzeugs und/oder mit einem Rest des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems auf konstruktiv und robuste Art und Weise realisierbar. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems sieht vor, dass die in dem Elektronikgehäuse angeordnete Tankelektronik mindestens eine gegenüber dem Innenraum des Tankgehäuses abgedichtete Signalübertragungsverbindung in den Innenraum des Tankgehäuses aufweist, wobei diese Signalübertragungsverbindung die Tankelektronik mit mindestens einem Tanksensor des Kühlmittelführungssystems signalübertragend verbindet, bevorzugt, dass der Tanksensor direkt mit der Tankelektronik signalübertragend verbunden ist. Auf diese Weise ist die vorgenannte Tankelektronik zusätzlich zur Verarbeitung und/oder Weiterleitung von Ausgangssignalen mindestens eines Tanksensors verwendbar, so dass auf weitere Bauteile zur Erfüllung dieses Zwecks verzichtet werden kann. Besonders vorteilhaft ist dabei die Ausbildung der vorliegenden Weiterbildung gemäß der bevorzugten Ausführungsform. Dies deshalb, weil in diesem Fall zusätzliche Bauteile zur Übertragung des Ausgangssignals des jeweiligen Tanksensors an die Tankelektronik entbehrlich sind. Stattdessen ist der jeweilige Tanksensor unmittelbar, also ohne zusätzliche Bauteile, mit der Tankelektronik, beispielsweise einer Leiterplatte der Tankelektronik, signalübertragend verbunden. Der mindestens eine Tanksensor kann dabei beispielweise als ein Füllstandssensor zur Erfassung eines Füllstands des Kühlmittels in dem Innenraum des Kühlmitteltanks ausgebildet sein.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems sieht vor, dass die vorgenannte Tankelektronik derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass lediglich mittels dieser Tankelektronik als einzige Tankelektronik alle Steuerungsaufgaben des Kühlmittelführungssystems durchführbar sind. Hierdurch ist die Steuerung des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems in der vorgenannten Tankelektronik zentralisiert, so dass die Anzahl der Bauteile und der elektrischen Schnittstellen auf ein Minimum reduzierbar sind. Der für das erfindungsgemäße Kühlmittelführungssystem erforderliche Bauraum und das Gewicht des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems sind damit ebenfalls minimiert.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems sieht vor, dass die Tankelektronik derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass mittels der Tankelektronik eine Verarbeitung oder Vorverarbeitung von an der Tankelektronik anliegenden Signalen durchführbar ist. Auf diese Weise ist die Funktionalität der vorgenannten Tankelektronik weiter gesteigert, so dass beispielsweise zunächst analog vorliegende Ausgangssignale eines Tanksensors direkt in der vorgenannten Tankelektronik digitalisiert werden und als digitale Signale zu einem übergeordneten Steuergerät des Kraftfahrzeugs weitergeleitet werden können.
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in teilweiser, perspektivischer Darstellung im Bereich des Kühlmitteltanks, Fig. 2 das Ausführungsbeispiel in einer weiteren teilweisen, perspektivischen Darstellung im Bereich des Kühlmitteltanks,
Fig. 3 das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2, mit dem Elektronikgehäuse in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 in einer seitlichen Schnittdarstellung,
Fig. 5 das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 in einer vergrößerten Darstellung im Bereich des Elektronikgehäuses und
Fig. 6 das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4, mit in dem Innenraum des Tankgehäuses befindlichen Kühlmittel.
In den Fig. 1 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystem eines nicht näher dargestellten und als Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs rein exemplarisch dargestellt.
Das Kühlmittelführungssystem 2 umfasst mehrere, nicht dargestellte Kühlmittelkreisläufe und weist einen Kühlmitteltank 4 mit einem Innenraum 6, der dazu eingerichtet ist, ein Kühlmittel 8 zu bevorraten, mehrere nicht dargestellte Kühlmittelkanäle, welche dazu eingerichtet sind, das Kühlmittel 8 aus dem Kühlmitteltank 4 in zumindest zwei Kühlmittelkreisläufe einzuleiten, und eine Tankelektronik 10, welche dazu eingerichtet ist, das Kühlmittelführungssystem 2 zu steuern, auf. Die Tankelektronik 10 ist mittels eines ersten Elektronikgehäuseteils 12 und mittels eines als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteils 14 eines Elektronikgehäuses 16 gegen Umwelteinflüsse abgedichtet.
Der Kühlmitteltank 4 umfasst bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Tankgehäuse 18 mit einer Außenwandung und dem in dem Tankgehäuse 18 angeordneten Innenraum 6 zur Bevorratung des Kühlmittels 8 für das Kühlmittelführungssystem 2. Die Außenwandung ist erfindungsgemäß als das erste Elektronikgehäuseteil 12 für die Tankelektronik 10 ausgebildet, wobei die Außenwandung 12 derart ausgebildet ist, dass die Außenwandung 12 in Verbindung mit dem als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteil 14 für die Tankelektronik 10 diese Tankelektronik 10, mittelbar unter Einsatz einer Dichtung 20, gegen Umwelteinflüsse abdichtend umschließt. Das erste Elektronikgehäuseteil 12 und das zweite Elektronikgehäuseteil 14 werden, unter Einlegung der vorgenannten Dichtung 20, auf dem Fachmann an sich bekannte Art und Weise verbunden. Denkbar sind aber auch andere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen eine separate Dichtung nicht erforderlich ist. Die beiden Elektronikgehäuseteile 12, 14 können beispielsweise miteinander verschraubt, vernietet, verklebt oder verschweißt werden.
Das Tankgehäuse 18 ist hier mehrteilig ausgebildet und weist einen Tankdeckel auf, wobei die als erstes Elektronikgehäuseteil 12 ausgebildete Außenwandung als der Tankdeckel des Tankgehäuses 18 ausgebildet ist.
Die als erstes Elektronikgehäuseteil 12 ausgebildete Außenwandung ist in einem Aufnahmebereich 22 für die Tankelektronik 10 derart schräg ausgebildet, dass auf das Tankgehäuse 18 von oben auftropfende, nicht dargestellte Flüssigkeit aus dem vorgenannten Aufnahmebereich 22 schwerkraftbedingt ablaufen kann.
Ferner ist das Tankgehäuse 18, nämlich alle Teile des mehrteiligen Tankgehäuses 18, jeweils als ein einstückiges Kunststoffteil ausgebildet. Neben dem als Kunststoffteil ausgebildeten Tankdeckel 12, der gleichzeitig als Außenwandung und als erstes Elektronikgehäuseteil ausgebildet ist, weist das Tankgehäuse 18 auch einen als Kunststoffteil ausgebildeten Tankkorpus 24 auf, wobei der Tankdeckel 12 und der Tankkorpus 24 auf dem Fachmann an sich bekannte Art und Weise, beispielsweise mittels Kunststoffschweißen, miteinander verbunden sind.
Der Elektronikgehäusedeckel 14 ist hier derart ausgebildet, dass die in dem
Elektronikgehäuse 16 angeordnete Tankelektronik 10 mittels zweier Stecker 26, 28 mit einem gegenüber der Tankelektronik 10 übergeordneten, nicht dargestellten Steuergerät des Kraftfahrzeugs und mit mindestens einem, nicht dargestellten Steuerventil des Kühlmittelführungssystems 2 signalübertragungsverbindbar ist, wobei der Elektronikgehäusedeckel 14 zwei Steckerkörbe 30, 32 für jeweils einen der Stecker 26, 28 aufweist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die in dem Elektronikgehäuse 16 angeordnete Tankelektronik 10 eine gegenüber dem Innenraum 6 des Tankgehäuses 18 abgedichtete Signalübertragungsverbindung in den Innenraum 6 des Tankgehäuses 18 auf, wobei diese Signalübertragungsverbindung die Tankelektronik 10 mit einem als Füllstandssensor ausgebildeten Tanksensor 34 signalübertragend verbindet, wobei der Tanksensor 34 direkt mit der Tankelektronik 10 signalübertragend verbunden ist. Siehe hierzu insbesondere die Fig. 4 bis 6. Der Füllstandssensor 34 ist zur Erfassung eines Füllstands des Kühlmittels 8 in dem Innenraum 6 ausgebildet und unmittelbar mit einer Leiterplatte 36 der Tankelektronik 10 signalübertragend verbunden.
Die Tankelektronik 10 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart ausgebildet und eingerichtet, dass lediglich mittels dieser Tankelektronik 10 als einzige Tankelektronik 10 alle Steuerungsaufgaben des Kühlmittelführungssystems 2 durchführbar sind. Ferner ist die Tankelektronik 10 derart ausgebildet und eingerichtet, dass mittels der Tankelektronik 10 eine Vorverarbeitung von an der Tankelektronik 10 anliegenden Signalen durchführbar ist. Beispielsweise werden an der Tankelektronik 10 anliegende analoge Ausgangssignale des Tanksensors 34 mittels der Tankelektronik 10 digitalisiert, um dann als digitale Signale von der Tankelektronik 10 an das vorgenannte der Tankelektronik 10 übergeordnete Steuergerät des Kraftfahrzeugs weitergeleitet zu werden.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kühlmitteltanks 4, des Kühlmittelführungssystems 2 und des nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs ist die Raum-, Material-, Fertigungs- und Anordnungseffizienz des Kühlmittelführungssystems 2 maximiert. Beispielsweise ist es mittels des erfindungsgemäßen Kühlmitteltanks 4 möglich, die Anzahl an Bauteilen, den Montage- und Demontageaufwand, den Platzbedarf für das erfindungsgemäße Kühlmittelführungssystem 2 und schließlich auch die Kosten und das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Kühlmittelführungssystems 2 erheblich zu reduzieren. Entsprechend reduziert sich auch das Gesamtgewicht des als Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Gerade für Elektrofahrzeuge, insbesondere reine Elektrofahrzeuge, ist das Gesamtgewicht eine sehr wichtige Größe. Ferner ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl der Bauteile sowie die Anzahl der elektrischen Schnittstellen wesentlich reduziert, so dass sich die Konstruktion und Fertigung des gesamten Kühlmittelführungssystems 2 sehr stark vereinfacht. Dies deshalb, weil beispielsweise zusätzliche Tankelektroniken, wie Steuergeräte oder dergleichen, und deren Leitungsgruppen für die Signalübertragung entfallen können. Darüber hinaus sind an und in der Tankelektronik 10 verschiedene elektrische Schnittstellen, beispielsweise die Schnittstelle mit dem gegenüber der Tankelektronik 10 übergeordneten Steuergerät des Kraftfahrzeugs und die Schnittstelle mit dem Tanksensor 34, zusammengefasst. Die Tankelektronik 10 ist als einzige Tankelektronik 10 allein für die Signalvorverarbeitung, beispielsweise die Digitalisierung von analogen Ausgangssignalen des Tanksensors 34, und für die Signalweiterleitung an das gegenüber der Tankelektronik 10 übergeordnete Steuergerät des Kraftfahrzeugs funktional zuständig. Weitere davon separate Tankelektroniken sind nicht erforderlich. Zwecks Herstellung der vorgenannten Signalübertragungsverbindungen ist es somit lediglich erforderlich, zum einen den mit dem übergeordneten Steuergerät signalübertragend verbundenen Stecker 26 mit dem Steckerkorb 30 und zum anderen den mit dem mindestens einen Steuerventil signalübertragend verbundenen Stecker 28 mit dem Steckerkorb 32 zu verbinden. Analoges gilt für die Trennung der vorgenannten Signalübertragungsverbindungen.
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel dient lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften der hier offenbarten Erfindung. Die Fig. 1 bis 6 sind schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei können jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. 1 bis 6 oder im Text offenbart ist/sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Figuren, anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Erfindung zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. 1 bis 6 umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.
Bezugszeichenliste
2 Kühlmittelführungssystem
4 Kühlmitteltank
6 Innenraum
8 Kühlmittel
10 Tankelektronik
12 Erstes Elektronikgehäuseteil, als Außenwandung und als Tankdeckel ausgebildet
14 Zweites Elektronikgehäuseteil, als Elektronikgehäusedeckel ausgebildet
16 Elektronikgehäuse
18 Tankgehäuse
20 Dichtung
22 Aufnahmebereich
24 Tankkorpus
26 Stecker
28 Stecker
30 Steckerkorb
32 Steckerkorb
34 Tanksensor, als Füllstandssensor ausgebildet
36 Leiterplatte der Tankelektronik 10

Claims

Kühlmitteltank, Kühlmittelführungssystem und Kraftfahrzeug Patentansprüche
1 . Kühlmitteltank (4) für ein Kühlmittelführungssystem (2) eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Tankgehäuse (18) mit einer Außenwandung (12) und einem in dem Tankgehäuse (18) angeordneten Innenraum (6) zur Bevorratung eines Kühlmittels (8) für das Kühlmittelführungssystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandung (12) als ein erstes Elektronikgehäuseteil für eine Tankelektronik (10) ausgebildet ist, wobei die Außenwandung (12) derart ausgebildet ist, dass die Außenwandung (12) in Verbindung mit einem als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteil (14) für die Tankelektronik (10) diese Tankelektronik (10), unmittelbar oder mittelbar unter Einsatz einer Dichtung (20), gegen Umwelteinflüsse abdichtend umschließt.
2. Kühlmitteltank (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Tankgehäuse (18) mehrteilig ausgebildet ist und einen Tankdeckel aufweist, wobei die als erstes Elektronikgehäuseteil ausgebildete Außenwandung (12) als der Tankdeckel des Tankgehäuses (18) ausgebildet ist.
3. Kühlmitteltank (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als erstes Elektronikgehäuseteil ausgebildete Außenwandung (12) zumindest in einem Aufnahmebereich (22) für die Tankelektronik (10) derart schräg ausgebildet ist, dass auf das Tankgehäuse (18) von oben auftropfende Flüssigkeit aus dem vorgenannten Aufnahmebereich (22) schwerkraftbedingt ablaufen kann. Kühlmitteltank (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankgehäuse oder, bei einem mehrteiligen Tankgehäuse (18), alle Teile des Tankgehäuses (18) jeweils als ein einstückiges Kunststoffteil ausgebildet ist/sind. Kühlmittelführungssystem (2) für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Kühlmittelkreisläufen, aufweisend einen Kühlmitteltank (4) mit einem Innenraum (6), der dazu eingerichtet ist, ein Kühlmittel (8) zu bevorraten, mehrere Kühlmittelkanäle, welche dazu eingerichtet sind, das Kühlmittel (8) aus dem Kühlmitteltank (4) in zumindest einen Kühlmittelkreislauf einzuleiten, und eine Tankelektronik (10), welche dazu eingerichtet ist, das Kühlmittelführungssystem (2) zu steuern, wobei die Tankelektronik (10) mittels eines ersten Elektronikgehäuseteils (12) und mittels eines als Elektronikgehäusedeckel ausgebildeten zweiten Elektronikgehäuseteils (14) eines Elektronikgehäuses (16) gegen Umwelteinflüsse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmitteltank (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist. Kühlmittelführungssystem (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektronikgehäusedeckel (14) derart ausgebildet ist, dass die in dem Elektronikgehäuse (16) angeordnete Tankelektronik (10) mittels mindestens eines Steckers (26, 28) mit einem gegenüber der Tankelektronik (10) übergeordneten Steuergerät des Kraftfahrzeugs und/oder mit mindestens einem Steuerventil des Kühlmittelführungssystems (2) signalübertragungsverbindbar ist, bevorzugt, dass der Elektronikgehäusedeckel (14) mindestens einen Steckerkorb (30, 32) für den mindestens einen Stecker (26, 28) aufweist. 15 Kühlmittelführungssystem (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Elektronikgehäuse (16) angeordnete Tankelektronik (10) mindestens eine gegenüber dem Innenraum (6) des Tankgehäuses (18) abgedichtete Signalübertragungsverbindung in den Innenraum (6) des Tankgehäuses (18) aufweist, wobei diese Signalübertragungsverbindung die Tankelektronik (10) mit mindestens einem Tanksensor (34) des Kühlmittelführungssystems (2) signalübertragend verbindet, bevorzugt, dass der Tanksensor (34) direkt mit der Tankelektronik (10) signalübertragend verbunden ist. Kühlmittelführungssystem (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Tankelektronik (10) derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass lediglich mittels dieser Tankelektronik (10) als einzige Tankelektronik alle Steuerungsaufgaben des Kühlmittelführungssystems (2) durchführbar sind. Kühlmittelführungssystem (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankelektronik (10) derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass mittels der Tankelektronik (10) eine Verarbeitung oder Vorverarbeitung von an der Tankelektronik (10) anliegenden Signalen durchführbar ist. Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelführungssystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittelführungssystem (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 9 ausgebildet ist.
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