KR102490480B1 - 자동차의 구동 장치를 작동시키기 위한 방법 및 상응하는 구동 장치 - Google Patents

자동차의 구동 장치를 작동시키기 위한 방법 및 상응하는 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 자동차의 구동 장치(1)를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이며, 이 경우 구동 장치(1)는 하나 이상의 열 발생 장치(2) 및 이 열 발생 장치(2)를 냉각시키기 위한 냉각 회로(3)를 구비하고, 냉각 회로(3)의 하나 이상의 제1 냉각제 냉각기(4) 및 냉각 회로(3)의 하나 이상의 제2 냉각제 냉각기(5)가 열 발생 장치(2)에 유체공학적으로 연결된다. 이 경우, 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)가 열 발생 장치(2)에 유체공학적으로 병렬로 연결되고, 열 발생 장치(2)로부터 유래하는 냉각제가 제어 장치(9)에 의해 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배된다. 본 발명은 또한 자동차의 구동 장치(1)와도 관련이 있다.

Description

자동차의 구동 장치를 작동시키기 위한 방법 및 상응하는 구동 장치
본 발명은, 자동차의 구동 장치를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이며, 이 경우 구동 장치는 하나 이상의 열 발생 장치 및 이 열 발생 장치를 냉각시키기 위한 냉각 회로를 구비하고, 이 냉각 회로의 하나 이상의 제1 냉각제 냉각기 및 이 냉각 회로의 하나 이상의 제2 냉각제 냉각기가 열 발생 장치에 유체공학적으로 병렬 연결되며, 이 경우 열 발생 장치로부터 유래하는 냉각제가 제어 장치에 의해 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배된다. 본 발명은 또한 자동차의 구동 장치와도 관련이 있다.
구동 장치는 자동차를 위한 구동 토크를 제공하기 위해, 즉, 자동차의 구동을 목적으로 하는 토크를 제공하기 위해 이용된다. 구동 장치는, 기본적으로 임의로 형성될 수 있는 하나 이상의 구동 유닛을 구비한다. 예를 들어, 이 구동 유닛은 내연 기관 또는 전기 기계의 형태로 존재한다. 물론, 구동 장치는 하이브리드 구동 장치로서도 구현될 수 있으며, 이와 관련하여 바람직하게는 상이한 타입인 복수의 구동 유닛을 구비할 수 있다. 예를 들어, 구동 유닛들 중 제1 구동 유닛은 내연 기관으로서 구현되고, 구동 유닛들 중 제2 구동 유닛은 전기 기계로서 구현된다. 하이브리드 구동 장치의 경우에, 구동 토크는 바람직하게 적어도 일시적으로 복수의 구동 유닛에 의해 공동으로 제공된다.
구동 장치의 작동 동안에는, 이를테면 열 발생 장치 내에서 열이 발생한다. 예를 들어, 구동 장치는 열 발생 장치이다. 하지만, 구동 장치의 다른 요소들도 열을 발생시킬 수 있고, 이러한 점에서 열 발생 장치로서 존재할 수 있다. 열 발생 장치의 온도를 허용 작동 온도 범위 내에서 유지하기 위하여, 열 발생 장치에 냉각 회로가 열을 전달하도록 할당된다. 냉각 회로 내에서는 적어도 일시적으로 냉각제가 순환되며, 이 냉각제는 열 발생 장치에 공급되거나, 열 발생 장치와 열 전달 방식으로 연결된 열 교환기에 공급된다. 이 경우, 열이 열 발생 장치로부터 냉각제로 전달됨으로써, 냉각제의 온도가 상승한다.
냉각제를 다시 냉각시키기 위하여, 특히 냉각제를 다시 열 발생 장치 또는 열 교환기에 공급하기 위하여, 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기가 제공된다. 이들 냉각제 냉각기가 열 발생 장치에 유체공학적으로 연결됨으로써, 냉각제는 열 발생 장치에 공급되기 전에 또는 공급된 후에, 냉각제 냉각기들 중 하나 이상의 냉각제 냉각기를 관류하게 된다. 물론, 예를 들어 구동 장치 또는 열 발생 장치가 작동 온도 범위 아래에 놓여 있는 온도를 갖는 구동 장치의 가열 작동 모드에서는, 냉각제가 적어도 일시적으로 냉각제 냉각기들 중 어디에도 공급되지 않는 구성도 제안될 수 있다. 가열 작동 모드 중에 온도는, 이 온도가 추후에 작동 온도 범위 내에 놓이게 되도록 상승되어야 한다.
종래 기술에는, 예를 들어 간행물 DE 101 54 595 A1호가 공지되어 있다. 이 문헌은, 연료 전지를 냉각시키기 위한 메인 루프(main loop) 및 하나 이상의 엔진을 냉각시키기 위한 서브 루프(sub loop)를 포함하는 장치를 기술한다. 이들 2개의 루프는, 단 하나의 냉각 유체에 의해 관류되고 2개 루프의 하나의 공통 섹션을 갖는 동일 회로에 속하며, 상기 회로 내에는 하나의 공동 펌프가 배치된다. 또한, 선택된 합법성(legality)에 따라 루프들 사이에서 냉각 유체를 분배할 수 있는 하나 이상의 조절 밸브가 제공된다.
또한, US 2014/0202660 A호는, 제1 탱크 및 제2 탱크를 포함하는 1차 라디에이터를 구비한 냉각 시스템을 기술한다. 이들 탱크는, 1차 라디에이터를 하나 또는 복수의 보조 라디에이터와 연결하도록 형성된 개구들을 포함할 수 있으며, 그럼으로써 냉각제는 동시에 상기 라디에이터들을 통과해서 흐를 수 있고, 그 결과 자동차의 냉각 용량이 증대된다. 1차 라디에이터와 보조 라디에이터들 간의 냉각제 유동은 자동으로도 또는 제어 밸브에 의해 수동으로도 설정될 수 있다.
본 발명의 과제는, 공지된 방법에 비해 장점들을 갖는, 특히 열 발생 장치의 매우 효율적인 냉각을 실현하는, 자동차의 구동 장치를 작동시키기 위한 방법을 제안하는 것이다.
상기 과제는, 본 발명에 따라 청구항 1의 특징들을 갖는 구동 장치를 작동시키기 위한 방법에 의해 해결된다. 이 방법에서는, 냉각제가 주행 속도에 따라 그리고/또는 팬 제어에 따라 그리고/또는 냉각 공기 질량 흐름에 따라 그리고/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 따라 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배되는 구성이 제안된다.
2개의 냉각제 냉각기, 다시 말해 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기는 유체공학적으로 서로 병렬로 배치되고, 둘 모두 열 발생 장치에 연결된다. 이들 냉각제 냉각기에는 제어 장치가 할당된다. 제어 장치는, 열 발생 장치로부터 유래하는 냉각제를 2개의 냉각제 냉각기로 분배하기 위해서 이용된다. 이와 관련하여, 제어 장치의 설정에 따라, 냉각제의 소정의 제1 분율이 제1 냉각제 냉각기에 공급되고, 소정의 제2 분율이 제2 냉각제 냉각기에 공급된다. 여기서 상기 두 분율은 임의적일 수 있고, 0일 수도 있기 때문에, 관련 냉각제 냉각기에 냉각제가 공급되지 않기도 한다.
합산하면 2개의 냉각제 냉각기에 최대로는 열 발생 장치로부터 유래하는 전체 냉각제가 공급된다. 하지만, 상기 두 분율의 총합이 열 발생 장치로부터 유래하는 냉각제의 100% 미만일 수도 있기 때문에, 냉각제 냉각기에 냉각제의 일부분만 공급되거나, 냉각제가 전혀 공급되지 않기도 한다. 하지만, 특히 바람직하게는, 전체 냉각제가 제어 장치에 의해서 2개의 냉각제 냉각기로 분배됨으로써, 2개의 분율의 총합이 100%가 된다.
제어 장치는, 2개의 냉각제 냉각기와 관련하여 임의로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치는 냉각제의 유동 방향을 기준으로 냉각제 냉각기의 상류에 또는 하류에 존재한다. 예를 들어, 이와 관련하여, 열 발생 장치의 방향으로부터 유래하는 냉각제는 제어 장치를 통해 제1 냉각제 냉각기, 제2 냉각제 냉각기, 또는 2개의 냉각기 모두에 공급된다. 반대로, 냉각제 냉각기로부터 배출되는 냉각제가 제어 장치를 통해 열 발생 장치의 방향으로 흐르는 것도 물론 가능하다. 바람직하게는, 2개의 냉각제 냉각기가 냉각제에 대해 최대로 가능한 냉각 작용을 하도록, 즉, 냉각제의 온도가 냉각제 냉각기 하류에서 가급적 낮은 온도를 갖도록, 제어 장치가 냉각제를 2개의 냉각제 냉각기로 분배한다. 이와 같은 유형 및 방식에 의해, 열 발생 장치의 냉각이 특히 효과적으로 그리고 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 냉각제가 제1 냉각력을 갖는 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각력을 갖는 제2 냉각제 냉각기에 의해 냉각되는 구성을 제안한다. 이와 관련하여, 제1 냉각제 냉각기의 관류 동안에는 냉각제가 제1 냉각력으로 냉각되고, 제2 냉각제 냉각기의 관류 동안에는 냉각제가 제2 냉각력으로 냉각됨으로써, 냉각제의 온도가 상응하게 낮아진다. 냉각제의 제1 부분 및 제2 부분은 냉각제 냉각기의 상류에서 통상적으로 동일한 온도를 갖는다.
냉각제 냉각기의 하류에서, 냉각제의 두 부분이 다시 합류하기 전에, 제1 부분의 온도는 제1 냉각력에 좌우되고, 제2 부분의 온도는 제2 냉각력에 좌우된다. 냉각력이 동일하면, 두 부분의 온도도 동일하거나, 적어도 거의 동일한다. 예를 들어 냉각제 냉각기의 상이한 디자인에 의해 냉각력이 서로 상이하면, 이는 또한 냉각제의 두 부분의 상이한 온도도 야기할 수 있다.
특히 바람직하게, 제1 냉각제 냉각기는 메인 냉각기로서 설계되고, 제2 냉각제 냉각기는 상대적으로 더 낮은 냉각력을 갖는 추가 냉각기로서 설계된다. 그에 상응하게, 제2 냉각력이 제1 냉각력보다 낮다. 이는, 특히 제2 냉각제 냉각기의 수가 제1 냉각제 냉각기의 수보다 큰 경우에 해당된다. 특히 바람직하게는, 정확히 하나의 제1 냉각제 냉각기가 실현되는 반면, 복수의 제2 냉각제 냉각기가 구현된다. 이 경우, 복수의 제2 냉각제 냉각기는 바람직하게 총합에서 제1 냉각제 냉각기와 최대로는 동일한 냉각력을 갖는다.
본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예의 범주에서는, 제1 냉각력과 제2 냉각력으로부터 도출되는 총 냉각력이 최대가 되도록, 냉각제가 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배되는 구성이 제안될 수 있다. 냉각제 냉각기의 냉각력은, 구동 장치의 작동 조건들 및 구동 장치 주변의 주변 조건에 강하게 의존한다. 예를 들어, 냉각력은 냉각제 냉각기 내에 있는 냉각제의 냉각제 온도에 그리고 주변 온도에 의존한다. 추가로, 냉각제 냉각기들을 각각 관류하는 냉각 공기 질량 흐름도 냉각력에 영향을 미친다.
따라서, 특히 냉각제 냉각기의 설계가 상이하고, 그리고/또는 냉각제 냉각기들의 배열이 상이한 경우, 상이한 작동 조건 및/또는 주변 조건에서 냉각제 냉각기의 상이한 냉각력이 나타나게 되며, 이를테면 냉각제는 냉각제 냉각기들 중 어느 하나에 의해서, 각각 다른 하나의 냉각제 냉각기에 의해 냉각되는 것보다 더 우수하게 냉각될 수 있다. 이 경우, 처음에 언급된 냉각제 냉각기에 공급되는 냉각제의 분율이 확대되어야 하고, 각각 또 다른 냉각제 냉각기에 공급되는 냉각제의 분율은 축소되어야 한다. 이는, 2개의 냉각제 냉각기의 총 냉각력이 최대가 되는 방식으로, 이를테면 주어진 작동 조건 및/또는 주변 조건에서 최대가 되는 방식으로 수행된다. 따라서, 상이한 작동 조건 및/또는 환경 조건에서, 상이한 제1 분율 및 상이한 제2 분율이 도출될 수 있다.
본 발명은, 냉각제가 자동차의 주행 속도에 따라 그리고/또는 팬 제어에 따라 그리고/또는 냉각 공기 질량 흐름에 따라 그리고/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 따라 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배되는 구성을 제안한다. 주행 속도는, 자동차 또는 구동 장치의 작동 조건이다. 주행 속도는, 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기를 각각 스쳐 흐르거나 관류하는 냉각 공기 흐름에 영향을 미친다. 냉각제 냉각기들의 설계 및/또는 배열이 상이한 경우, 주어진 자동차 주행 속도에서 냉각제 냉각기들의 상이한 냉각력이 야기될 수 있다.
다른 말로 표현하자면, 2개의 냉각제 냉각기의 냉각력은 자동차 주행 속도의 함수로서 공식화될 수 있다. 자동차의 상이한 주행 속도에 대해, 특히 정상적인 작동 조건하에서 나타나는 자동차의 모든 주행 속도에 대해, 이제는 개별 주행 속도에서 총 냉각력이 가급적 높은, 특히 최대가 되는, 냉각제의 제1 분율 및 제2 분율이 결정되어야 한다.
대안적으로 또는 보완적으로, 냉각제가 팬 제어에 따라 그리고/또는 냉각 공기 질량 흐름에 따라 그리고/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 따라 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배될 수 있다. 이들이 각각 자동차 또는 구동 장치의 작동 조건이 된다. 이들 작동 조건은, 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기를 각각 스쳐 흐르거나 관류하는 냉각 공기 흐름에 영향을 미친다. 냉각제 냉각기들의 설계 및/또는 배열이 상이한 경우, 제공되는 팬 제어 및/또는 제공되는 냉각 공기 질량 흐름 및/또는 제공되는 자동차 냉각제의 용적 흐름에서, 냉각제 냉각기들의 상이한 냉각력이 야기될 수 있다. 다른 말로 표현하자면, 2개의 냉각제 냉각기의 냉각력은 팬 제어 및/또는 냉각 공기 질량 흐름 및/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름의 함수로서 공식화될 수 있다.
상이한 팬 제어 및/또는 냉각 공기 질량 흐름 및/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 대해, 특히 정상적인 작동 조건하에서 나타나는 팬 제어 및/또는 냉각 공기 질량 흐름 및/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 대해, 이제는 개별적인 팬 제어에서 그리고/또는 개별적인 냉각 공기 질량 흐름에서 그리고/또는 개별적인 냉각제 용적 흐름에서 총 냉각력이 가급적 높은, 특히 최대가 되는, 냉각제의 제1 분율 및 제2 분율이 결정되어야만 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 제어 장치를 위한 조작 변수가 수학적 관계, 특성맵 및/또는 제어를 이용하여 결정되는 구성을 제안한다. 조작 변수는, 제어 장치에서 냉각제가 얼마나 냉각제 냉각기로 분배될지를 설정하고 결정한다. 이와 관련해서, 제1 분율뿐만 아니라 제2 분율도 조작 변수의 영향을 직접적으로 받는다. 예를 들어, 조작 변수가 커질수록 이들 분율 중 하나는 더 커지는 반면, 이들 분율 중 다른 하나는 더 작아진다. 조작 변수는 수학적 관계, 특성맵 또는 제어를 이용하여 결정될 수 있다. 이 경우, 주변 조건 및/또는 작동 조건은 하나 이상의 입력 변수인 한편, 조작 변수는 출력 변수로서 제공된다.
본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예는, 냉각제가 냉각 회로의 제1 교점(nodal point)에서 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배되고, 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기의 하류에서는 제2 교점에서 합류되는 구성을 제안한다. 열 발생 장치 또는 이 장치의 열 교환기는 제1 교점 및 제2 교점에 유체공학적으로 연결된다.
제1 교점과 제2 교점 사이에서, 2개의 냉각제 냉각기는 유체공학적으로 서로 병렬로 배치된다. 냉각제 냉각기들의 상류에 위치한 제1 교점에서는 냉각제가 2개의 냉각제 냉각기로 분배된다. 2개의 냉각제 냉각기의 하류에서는 냉각제가 제2 교점에서 다시 합류된다. 즉, 유체공학적으로 볼 때, 비교적 간단하면서도 열 발생 장치의 냉각을 매우 효과적으로 구현하는 배선이 실현된다.
본 발명의 일 개선예는, 제1 교점과 제2 교점 사이에서의 냉각제 온도차가 제어를 위한 조작 변수로서 사용되는 구성을 제안한다. 제1 교점에서 냉각제는 제1 온도를 갖고, 제2 교점에서는 제2 온도를 갖는다. 이 경우, 제2 온도는 냉각제 냉각기를 관류하는 냉각제 부분들의 질량 흐름 평균 온도에 상응한다. 냉각제의 제2 온도는, 유체공학적으로 냉각제 냉각기의 하류에서 냉각제의 합류 후에 결정된다. 온도차는, 제1 온도와 제2 온도 간의 차이이다. 이와 같은 온도차는 이제 제어를 위한 입력 변수로서, 즉, 조작 변수로서 이용된다. 온도차를 토대로 조작 변수를 결정하기 위해 제어를 이용함으로써, 냉각제는 현재의 주변 조건 및/또는 작동 조건에 상응하게 냉각제 냉각기로 최적으로 분배된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예는, 하나 이상의 제어 밸브 또는 하나 이상의 제어 스로틀이 제어 장치로서 사용되는 구성을 제안한다. 제어 밸브는 예를 들어 3/2-방향 조절 밸브로서 제공된다. 특히 바람직하게, 제어 밸브는 연속 조절 밸브로서, 즉, 예를 들어 3/2-방향 연속 조절 밸브로서 구현된다. 제어 밸브의 사용은, 냉각제 냉각기로의 냉각제의 매우 정확한 분배가 가능하다는 장점이 있다. 대안적으로, 하나 이상의 제어 스로틀이 제어 장치로서 이용될 수 있다. 제어 스로틀은, 유체공학적으로 냉각제 냉각기들 중 하나의 전방에 또는 후방에 접속되고, 이 경우 각각 타측 냉각제 냉각기에 대해 병렬로 배치된다. 제어 스로틀의 관류 횡단면을 조정함으로써, 상응하는 냉각제 냉각기를 관류하는 냉각제의 분율이 결정될 수 있다. 제어 스로틀은, 냉각제를 냉각제 냉각기로 분배할 수 있는 매우 간단하고도 비용 효율적인 가능 방법 중 하나이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예의 범주에서는, 제1 냉각제 냉각기로서, 제2 냉각제 냉각기보다 더 높은 공칭 냉각력을 갖는 냉각제 냉각기가 사용되는 구성이 제안될 수 있다. 제1 냉각제 냉각기는 예를 들어 메인 냉각기로서 존재하고, 제2 냉각제 냉각기는 부가 냉각기로서 존재한다. 그에 상응하게, 공칭 냉각력, 즉, 통상적인 작동 조건에서 최대로 영구적으로 가능한 냉각력이 제2 냉각제 냉각기보다 제1 냉각제 냉각기가 더 큼으로써, 작동 조건 및/또는 주변 조건에 따라, 냉각제는 제2 냉각제 냉각기를 이용하는 경우보다 제1 냉각제 냉각기를 이용하여 더 강하게 냉각될 수 있다.
이러한 실시예는, 구동 장치의 넓은 작동 범위가 제1 냉각제 냉각기 만으로도 커버될 수 있고, 제2 냉각제 냉각기는 특정 작동 상태에서만, 예를 들어 자동차의 고속 주행 시 그리고/또는 주변 온도가 높을 때에만 추가로 냉각제의 냉각을 위해 이용된다는 장점이 있다. 이와 관련하여, 제2 냉각제 냉각기는 제1 냉각제 냉각기보다 구조적으로 훨씬 더 작게 형성될 수 있는데, 특히 더 작은 공칭 냉각력을 가질 수 있다.
본 발명은 그 밖에도, 특히 선행 실시예들에 따른 방법을 수행하기 위한 자동차 구동 장치와도 관련이 있으며, 이 경우 구동 장치는 하나 이상의 열 발생 장치 그리고 이 열 발생 장치를 냉각시키기 위한 냉각 회로를 구비하며, 이 냉각 회로의 하나 이상의 제1 냉각제 냉각기 및 상기 냉각 회로의 하나 이상의 제2 냉각제 냉각기가 열 발생 장치에 유체공학적으로 병렬 연결되며, 이 경우 구동 장치는, 열 발생 장치로부터 유래하는 냉각제가 제어 장치에 의해 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배되도록 형성된다. 이때, 냉각제는 주행 속도에 따라 그리고/또는 팬 제어에 따라 그리고/또는 냉각 공기 질량 흐름에 따라 그리고/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 따라 제1 냉각제 냉각기 및 제2 냉각제 냉각기로 분배된다.
구동 장치의 상기와 같은 구성 또는 상기와 같은 접근 방식의 장점들은 이미 언급하였다. 구동 장치뿐만 아니라 구동 장치를 작동시키기 위한 방법도 전술한 실시예들에 따라 개선될 수 있으므로, 이와 관련해서는 상기 실시예들을 참조한다.
본 발명은 이하에서, 본 발명을 제한하지 않는, 도면부에 도시된 실시예들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 자동차 구동 장치의 일 영역의 개략도이다.
도 2는 2개의 냉각제 냉각기로의 냉각제 분배 계수에 대해 2개의 냉각제 냉각기의 총 냉각력이 기입되어 있는 그래프이다.
도 1은, 도면에 상세하게 도시되어 있지 않은 자동차 구동 장치(1)의 일 영역의 개략도를 보여준다. 구동 장치(1) 중에서, 바람직하게 구동 유닛의 형태로 존재하는 열 발생 장치(2)가 도시되어 있다. 구동 유닛은 예를 들어 내연 기관으로서 또는 전기 기계로서 형성된다. 상기 장치(2)의 냉각을 위해, 장치(2)에 냉각제를 공급할 수 있는 냉각 회로(3)가 제공된다. 본 명세서의 범주에서, 장치(2)에 냉각제가 공급된다고 언급되는 경우, 이와 같은 실시예는 실제로 실현될 수 있거나, 대안적으로는 최종적으로 냉각제가 공급되는 열 교환기가 장치(2)에 할당될 수 있다. 이 경우, 열 교환기가 장치(2)와 열 교환 방식으로 연결되어 있음으로써, 장치(2)는 열 교환기에 공급되는 냉각제에 의해 냉각될 수 있다.
냉각 회로(3) 내에는, 장치(2) 외에 하나 이상의 제1 냉각제 냉각기(4) 및 하나 이상의 제2 냉각제 냉각기(5), 본 도면에 도시된 실시예에서는 2개의 제2 냉각제 냉각기(5)가 실현된다. 제1 냉각제 냉각기(4)는 메인 냉각기로서 형성되고, 제2 냉각제 냉각기(5)는 부가 냉각기 또는 서브 냉각기로서 존재한다. 냉각제 냉각기(4 및 5)에는, 바람직하게 냉각제 냉각기(4 및 5)를 통과하는 냉각 공기가 화살표(6)를 따라 공급될 수 있다. 화살표(6)에 의해 표시된 냉각 공기 흐름은 바람직하게 구동 장치(1)의 팬에 의해 그리고/또는 자동차의 운동에 의해 유도된다.
2개의 냉각제 냉각기(4 및 5)는 장치(2)에 유체공학적으로 병렬로 연결된다. 이 경우, 장치(2)로부터 유래하는 냉각제는 제1 교점(7)에서 2개의 냉각제 냉각기(4 및 5)로 분배되고, 제2 교점(8)에서 다시 합류된다. 이 경우, 제1 냉각제 냉각기(4)는 일측은 제1 교점(7)에 그리고 타측은 제2 교점(8)에 유체공학적으로 연결된다. 그와 달리, 제2 냉각제 냉각기들(5)은 교점들(7과 8) 사이에 서로 직렬로 접속된다. 다른 말로 표현하자면, 제2 냉각제 냉각기(5)는 제1 냉각제 냉각기(4)에 대해 공통으로 병렬로 놓여 있다. 제2 냉각제 냉각기들(5)이 제1 냉각제 냉각기(4)보다 훨씬 더 작거나 콤팩트하게 형성되어 있음을 알 수 있다. 그에 상응하게, 제2 냉각제 냉각기(5)는 각각 제1 냉각제 냉각기(4)보다 낮은 공칭 냉각력을 갖는다. 특히, 제2 냉각제 냉각기들(5)의 공통 공칭 냉각력이 제1 냉각제 냉각기(4)의 공칭 냉각력보다 작거나 같다.
구동 장치(1) 또는 냉각 회로(3)는, 열 발생 장치(2)로부터 유래하는 냉각제가 목표한 대로 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배될 수 있도록 설계된다. 이를 위해, 본 도면에 도시된 실시예에서 제어 밸브의 형태로 존재하는 제어 장치(9)가 제공된다. 이 경우, 제어 밸브가 바람직하게 3/2-방향 조절 밸브로서, 특히 3/2-방향 조절 연속 밸브로서 형성됨으로써, 냉각제는 임의의 분율로 냉각제 냉각기(4 및 5)로 분배될 수 있다.
제1 냉각제 냉각기(4)를 관류하는 냉각제는 제1 냉각력으로 냉각되고, 제2 냉각제 냉각기(5)를 관류하는 냉각제는 제2 냉각력으로 냉각된다. 제1 냉각력과 제2 냉각력으로부터, 냉각제 냉각기(4 및 5)의 총 냉각력이 도출된다. 이제, 최대한 높은 총 냉각력이 도출되도록, 제어 장치(9)를 이용해서 냉각제를 냉각제 냉각기(4 및 5)로 분배한다. 이를 위해, 예를 들어 제어 장치(9)는, 자동차의 주행 속도에 따라 냉각제를 냉각제 냉각기(4 및 5)로 분배하도록 설정된다. 대안적으로 또는 보완적으로, 팬 제어 및/또는 냉각 공기 질량 흐름 및/또는 냉각제 용적 흐름에 따라, 냉각제를 냉각제 냉각기(4 및 5)로 분배하도록 제어 장치(9)를 설정하는 것도 가능하다.
이 경우, 제어 장치(9)를 위한 조작 변수는 예를 들어 수학적 관계, 특성맵 또는 제어를 이용하여 결정된다. 제어의 경우, 조작 변수는 출력 변수인 한편, 제어 변수는 입력 변수를 형성한다. 예를 들어, 온도차가 제어 변수로서 이용되는데, 특히 제1 교점(7)에서의 냉각제의 온도와 제2 교점(8)에서의 냉각제의 온도 간의 온도차가 제어 변수로서 이용된다. 제어 목표는, 온도차를 최대화함으로써, 그에 상응하게 냉각제 냉각기들(4 및 5)의 최대한 높은 총 냉각력이 실현되도록 하는 것이다.
도 2는, 최대 냉각력을 기준으로 한 총 냉각력이 분배 계수에 대해 백분율로 기입되어 있는 특성맵을 보여준다. 냉각제 냉각기들(4 및 5)을 통과하며, 화살표(10)의 방향으로 증가하는 냉각 공기 질량 흐름에 대해 상이한 파형들을 볼 수 있다. 분배 계수는, 제2 냉각제 냉각기(5)에 공급되는 냉각제의 분율을 지칭한다. 이와 관련하여, 분배 계수가 0인 경우, 전체 냉각제가 제1 냉각제 냉각기(4)에 공급되고, 제2 냉각제 냉각기(5)는 냉각제에 의해 관류되지 않는다. 분배 계수가 1인 경우에는 그 반대의 상황이 적용됨에 따라, 이 경우에는 전체 냉각제가 제2 냉각제 냉각기(5)를 관류한다. 분배 계수가 0.5인 경우에는, 냉각제 냉각기들(4 및 5)로 냉각제가 균등하게 분배된다.
각각의 파형에 대해, 총 냉각력의 개별 최대값이 원으로 표시되어 있다. 예를 들어 자동차의 주행 속도가 점점 더 커짐으로써 냉각 공기 질량 흐름이 점차 증가할 경우, 점점 더 커지는 분배 계수에 대한 총 냉각력의 최대값이 존재하는 점이 밝혀졌다. 그에 상응하게 제어 장치(9)는, 총 냉각력의 상기 최대값에 도달하도록 설정된다.
구동 장치(1)의 전술한 실시예 또는 구동 장치의 작동 시의 상응하는 접근 방식에 의해, 장치(2)가 메우 효과적으로 그리고 효율적으로 냉각될 수 있다. 특히, 상이한 작동 조건 및/또는 상이한 주변 조건 각각에 대해 냉각제 냉각기들(4 및 5)의 최적의 총 냉각력이 실현된다.

Claims (10)

  1. 구동 장치(1)가 하나 이상의 열 발생 장치(2) 및 상기 열 발생 장치(2)를 냉각시키기 위한 냉각 회로(3)를 구비하고, 상기 냉각 회로(3)의 하나 이상의 제1 냉각제 냉각기(4) 및 상기 냉각 회로(3)의 하나 이상의 제2 냉각제 냉각기(5)가 열 발생 장치(2)에 유체공학적으로 병렬 연결되며, 열 발생 장치(2)로부터 유래하는 냉각제가 제어 장치(9)에 의해 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되는, 자동차 구동 장치(1)의 작동 방법에 있어서,
    냉각제가 주행 속도에 따라 그리고/또는 팬 제어에 따라 그리고/또는 냉각 공기 질량 흐름에 따라 그리고/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 따라 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되고,
    제1 냉각력과 제2 냉각력으로부터 도출되는 총 냉각력이 최대가 되도록, 냉각제가 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 냉각제가 제1 냉각력을 갖는 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각력을 갖는 제2 냉각제 냉각기(5)에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어 장치(9)를 위한 조작 변수가 수학적 관계, 특성맵 및/또는 제어 변수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 냉각제가 냉각 회로(3)의 제1 교점(7)에서 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되고, 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)의 하류에서는 제2 교점(8)에서 합류되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 제어를 위해, 제1 교점(7)과 제2 교점(8) 사이에서의 냉각제 온도차가 조작 변수로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 제어 밸브 또는 하나 이상의 제어 스로틀이 제어 장치(9)로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 냉각제 냉각기(4)로서, 제2 냉각제 냉각기(5)보다 더 높은 공칭 냉각력을 갖는 냉각제 냉각기가 사용되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치의 작동 방법.
  9. 구동 장치(1)가 하나 이상의 열 발생 장치(2) 그리고 상기 열 발생 장치(2)를 냉각시키기 위한 냉각 회로(3)를 구비하며, 상기 냉각 회로(3)의 하나 이상의 제1 냉각제 냉각기(4) 및 상기 냉각 회로(3)의 하나 이상의 제2 냉각제 냉각기(5)가 열 발생 장치(2)에 유체공학적으로 병렬 연결되며, 열 발생 장치(2)로부터 유래하는 냉각제가 제어 장치(9)에 의해 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되도록 구동 장치(1)가 형성되는, 자동차 구동 장치(1)에 있어서,
    냉각제가 주행 속도에 따라 그리고/또는 팬 제어에 따라 그리고/또는 냉각 공기 질량 흐름에 따라 그리고/또는 자동차의 냉각제 용적 흐름에 따라 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되고,
    제1 냉각력과 제2 냉각력으로부터 도출되는 총 냉각력이 최대가 되도록, 냉각제가 제1 냉각제 냉각기(4) 및 제2 냉각제 냉각기(5)로 분배되는 것을 특징으로 하는, 자동차 구동 장치(1).
  10. 삭제
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