用於運行機動車的方法與流程

2024-02-04 10:43:15 2

本發明涉及一種用於運行機動車的方法和用於運行機動車的系統。

背景技術：

機動車可以具有電動機和內燃機，利用該電動機和內燃機可以驅動機動車。在此一方面利用第一冷卻設備將內燃機冷卻到第一溫度。另一方面利用第二冷卻設備將電動機冷卻到第二溫度。

由文獻gb2500205a已知了一種用於機動車的混合動力傳動系的一體的冷卻循環迴路，該機動車具有電動機和內燃機。兩個驅動裝置在此具有公共冷卻循環迴路。在此將用於電動機的冷卻水冷卻得比用於內燃機的冷卻水劇烈。

一種分支的冷卻系統在文獻ep2450217a2中描述。該冷卻系統被設置用於具有內燃機和電動機的混合動力車輛並對於兩個驅動裝置包括分支的單獨冷卻循環迴路，在其中將驅動裝置彼此並聯地連接。在此，利用比內燃機冷的冷卻介質冷卻電動機。

另一個用於具有電動機和內燃機的混合動力車輛的冷卻循環迴路由文獻fr2991924a1已知。在此，為兩個驅動裝置設置冷卻循環迴路。此外，冷卻循環迴路包括具有兩個通流方向的空氣熱交換器。用於兩個驅動裝置的冷卻介質的溫度被可變化地調節。

文獻de102012217101a1公開了一種用於車輛的集成的冷卻介質迴路，該冷卻介質迴路具有作為第一組件的電機和作為第二組件的內燃機，其中，第一組件在低溫度範圍內輸出熱量，而第二組件在較高的溫度範圍內輸出熱量。在此，在對於溫度在大約90°到125℃的高溫循環迴路及具有例如55°至85℃的溫度範圍的低溫循環迴路之間進行區分。

在文獻de112014003408t5中描述了一種熱量管理-閥模塊，利用該熱量管理-閥模塊能夠實現，控制用於冷卻介質的電流。

技術實現要素：

用於運行機動車的根據本發明的方法規定，該機動車具有設計為內燃機的驅動裝置和設計為電機的驅動裝置，其中，利用兩個驅動裝置中的至少一個驅動機動車。通過具有冷卻介質的公共冷卻介質迴路冷卻兩個驅動裝置。在此，將內燃機連接在電機下遊，其中，首先將冷卻介質輸送到電機並從電機輸送到內燃機。在此，在機動車僅通過內燃機驅動時，將冷卻介質調節到第一溫度。在機動車在混合動力模式中通過電機和內燃機驅動時，將冷卻介質調節到第二溫度。在此，將第二溫度設定為低於第一溫度。

此外設計為，為所述電機配設電力電子設備/功率電子設備，該電力電子設備與電機一起運行，其中，將用於冷卻電力電子設備的冷卻介質調節到和也用於冷卻電機的冷卻介質相同的溫度。通常將電機連接在電力電子設備下遊，其中，將冷卻介質首先輸送到電力電子設備並從電力電子設備輸送到電機。

根據本發明的系統設計為用於運行機動車，該機動車具有設計為內燃機的驅動裝置和設計為電機的驅動裝置並且能利用兩個驅動裝置中的至少一個驅動。系統包括用於兩個驅動裝置的公共冷卻介質迴路，其具有冷卻介質並用於冷卻兩個驅動裝置。在冷卻介質迴路中，內燃機被連接在電機下遊，其中，冷卻介質能首先被輸送到電機並從電機輸送到內燃機。在機動車僅能通過內燃機驅動時，將冷卻介質調節到第一溫度。而在機動車能通過電機和內燃機驅動時，將冷卻介質調節到第二溫度。在此，第二溫度低於第一溫度。

在設計方案中，所述系統包括兩個驅動裝置，這兩個驅動裝置通過冷卻介質迴路相互連接並因此在冷卻介質迴路內部串聯。

所述系統還具有電力電子設備，該電力電子設備被配設給電機。在此，電機在冷卻介質迴路內部連接在電力電子設備與內燃機之間。

冷卻介質迴路具有冷卻裝置，該冷卻裝置設計為用於調節/設定冷卻介質的溫度，其中，所述冷卻介質從冷卻裝置出發首先被輸送到電機並隨後輸送到內燃機。由冷卻介質迴路的泵輸送的冷卻介質從冷卻裝置出發首先被輸送到電力電子設備，隨後輸送到電機並隨後輸送到內燃機。

因此設計為，對於內燃機和機動車的高壓組件、亦即電機和電力電子設備使用公共冷卻介質迴路並在此降低用於冷卻內燃機的冷卻介質的溫度。如果通常設計為混合動力車輛的機動車純電動地行駛並因此驅動，則冷卻介質的溫度在公共冷卻介質迴路中相比於混合動力模式降低，這是因為在此僅需冷卻電機和電力電子設備，其中，在所述的電子驅動組件中仍可實現所要求的功率密度。

如果機動車僅通過內燃機驅動，則冷卻介質的溫度相比於混合動力模式提高。

如果要在混合動力模式中運行機動車，其中，內燃機和電機及其電力電子設備都激活，將冷卻介質調節到第二溫度，該第二溫度低於在機動車僅通過內燃機驅動時的第一溫度。然而，第二溫度高於第三溫度，在機動車僅通過電機純電動地驅動時調節到該第三溫度。

在混合動力模式中，從內燃機、電機以及電力電子設備的轉矩或功率中得出用於驅動機動車的所有驅動裝置的轉矩或功率，其中，具有電力電子設備的電機不必輸出全功率並且即便在較高溫度下也能被運行。

在本方法的範圍內設計為，對於兩個設計為用於驅動機動車的驅動裝置使用公共冷卻介質迴路。此外，降低用於內燃機的冷卻介質的溫度。內燃機的co2-排放的可能的變差在此通過包括兩個驅動裝置的混合動力驅動裝置補償。通過電機的冷卻可以增大其電池容量及其電的續航裡程。在純電動地運行機動車時，將冷卻介質調節到第三溫度，該第三溫度低於第二溫度並因此也低於第一溫度。在此可能的是，對於作為用於驅動機動車的電組件的電機以及配設的電力電子設備可以實現要求的功率密度。在混合動力模式中運行時，將冷卻介質從第三溫度出發調節並因此提高到第二溫度，其中，也在這種情況下共同冷卻了內燃機。整體的驅動裝置的轉矩和/或功率在這種情況下通過內燃機、電機和配設的電力電子設備提供，其中，兩個電子組件即使在提高的溫度時也不必輸出全功率。

如果在機動車運行時進行短時間的加速並因此進行短時間的功率提高例如用於加速機動車，則設計為，電機短時間地輸出全功率。在實施所述方法時——在該方法中在冷卻介質迴路中的冷卻介質的溫度依賴於使用至少一個驅動裝置中的哪一個來驅動機動車而進行調節——考慮到，在co2-平衡方面如何調節冷卻介質的溫度。

由於機動車對於其兩個驅動裝置和因此用於驅動該機動車的機組具有僅一個唯一的冷卻介質迴路，因此相比於由現有技術已知的機動車節省了用於冷卻這兩個驅動裝置的裝置的結構空間和質量，這是因為此類由現有技術已知的機動車對於每個驅動裝置、亦即對於電機以及對於內燃機需要各一個冷卻介質迴路。

在設計方案中可能的是，將用於冷卻內燃機的冷卻介質可調節到95℃的溫度。此外可能的是，將冷卻介質的溫度降低到大約40℃的低溫。當然，冷卻介質的溫度影響了內燃機的排氣-和co2-排放。在調節溫度時可以考慮整個系統和機動車。因此例如可能的是，將溫度調節到大約70℃。

本發明的其它優點和設計方案由說明書和附圖得出。

顯而易見的是，在不脫離本發明範圍的情況下，前述的和下面還要說明的特徵不僅能在分別給出的組合中，而且也能在其它組合中或單獨地使用。

附圖說明

根據在附圖中示意性示出的實施方式並參考附圖示例性地詳細描述本發明。

圖1在示意圖中示出根據本發明的系統的一個實施方式。

具體實施方式

在圖1中示意性示出的根據本發明的系統2的實施方式設計為用於驅動機動車以及設計為該機動車的組件。在此，系統2為了驅動機動車而包括設計為電機4的第一驅動裝置以及設計為內燃機6的第二驅動裝置。在此，利用這兩個所述驅動裝置中的至少一個驅動機動車。

在純電動運行中設計為，機動車僅利用電機4驅動，還為該電機配設電力電子設備8，該電力電子設備在電機4處於運行時也始終處於運行。對此另選的可能性是，機動車能僅通過內燃機8驅動。此外，機動車也能在混合動力模式中運行，其中，機動車同時通過電機4和內燃機6驅動。

為了冷卻具有配設的電力電子設備8的電機4和內燃機6，使用僅一個冷卻介質迴路10，該冷卻介質迴路同樣設計為根據本發明的系統2的組件。該冷卻介質迴路10包括冷卻裝置12，利用該冷卻裝置能調節冷卻介質的溫度。此外，冷卻介質迴路10包括具有多個管路區段14的管路系統，通過該多個管路區段能將冷卻介質輸送到待冷卻的驅動裝置和電力電子設備8。在此，冷卻介質迴路10包括用於輸送冷卻介質的泵16。在此沿管路區段14在泵16下遊首先布置有電力電子設備8、在其之後布置有電機4和在其之後布置有內燃機6，其中，電力電子設備8和電機4通過管路區段14相互連接。此外，電機4和內燃機6也通過另一個管路區段14相互連接。

電力電子設備8、電機4以及內燃機6在此直接依次串聯。此外，冷卻介質迴路10包括第一閥18和第二閥20，可以根據需要打開或關閉這兩個閥。如果兩個閥18，20被關閉，則冷卻裝置12被與電力電子設備8、電機4和內燃機6分離，從而它們不能被冷卻。如果閥18，20被打開，則可能的是，由冷卻裝置12冷卻的冷卻介質被通過泵16驅動經過冷卻介質迴路10的管路區段14並因此依次運輸到電力電子設備8、電機4以及內燃機6。

在運行冷卻介質迴路10時，由冷卻裝置12冷卻的冷卻介質從泵16和/或通過泵16首先輸送到電力電子設備8，隨後輸送到電機4和隨後輸送到內燃機6。

如果機動車僅通過內燃機6驅動，則將冷卻介質調節到第一溫度。如果機動車在混合動力模式中通過電機4和內燃機6驅動，則將冷卻介質調節到第二溫度，該第二溫度低於第一溫度。如果機動車純電動地並因此僅通過電機8驅動，則將冷卻介質調節到第三溫度，該第三溫度低於第二溫度。