用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法，冷卻裝置和機(jī)動(dòng)車的制作方法
【專利摘要】一種用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法，所述部件與填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積熱耦聯(lián)，其中，通過控制裝置來檢測至少一個(gè)冷卻參數(shù)，并且基于冷卻參數(shù)使部件要么?在第一冷卻模式中冷卻，在該第一冷卻模式中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路連接，所述冷卻循環(huán)回路包括至少一個(gè)循環(huán)裝置，通過所述至少一個(gè)循環(huán)裝置使冷卻介質(zhì)循環(huán)，要么?在第二冷卻模式中冷卻，在該第二冷卻模式中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路分開，其中，部件通過冷卻體積中的冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)來冷卻。
【專利說明】
用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法，冷卻裝置和機(jī)動(dòng)車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法，該部件與填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積熱耦聯(lián)。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)動(dòng)車中需要對多個(gè)部件進(jìn)行冷卻。在此，隨著在機(jī)動(dòng)車中越來越多地使用功率強(qiáng)的電子元件，特別是在電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛中用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車，則越來越多地需要對功率電子設(shè)備部件進(jìn)行冷卻。此外，純電驅(qū)動(dòng)裝置或混合驅(qū)動(dòng)裝置當(dāng)時(shí)還用在性能非常卓越的機(jī)動(dòng)車中，所以在機(jī)動(dòng)車中對功率非常強(qiáng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通電和控制是必要的。在此，功率電子設(shè)備、特別是變壓器的大量部件以及各種各樣的進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的構(gòu)件在馬達(dá)滿負(fù)荷時(shí)由非常高的電流流經(jīng)和/或在其上施加非常高的電壓，由此即使在高效的部件的情況下仍形成大量必須被排出的廢熱。用于這些部件的冷卻系統(tǒng)必須以下述方式設(shè)計(jì):即使在部件上以最大程度被轉(zhuǎn)換的功率的情況下仍確保對部件的充分冷卻。在此這還同樣適用于機(jī)械部件、特別是馬達(dá)的部件，其中，在行駛運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)明顯不同的熱負(fù)荷。
[0003]為了始終確保充分的冷卻，部件的冷卻必須如此設(shè)計(jì)，使得其在用于部件的最大負(fù)荷時(shí)仍提供足夠的冷卻功率。特別是用于運(yùn)行功率強(qiáng)的電驅(qū)動(dòng)裝置的功率電子設(shè)備在此需要大尺寸的冷卻系統(tǒng)。其中，使用多個(gè)或非常強(qiáng)力的栗，以便以高流動(dòng)速度栗送冷卻介質(zhì)通過下述區(qū)域，在這些區(qū)域中與待冷卻的部件進(jìn)行熱交換。在此，由所述冷卻系統(tǒng)以最大程度提供的冷卻功率在機(jī)動(dòng)車的典型的行駛運(yùn)行時(shí)非常罕見地被使用。當(dāng)機(jī)動(dòng)車在通常的街道交通中運(yùn)行時(shí)，機(jī)動(dòng)車的最大功率不被大多數(shù)駕駛員使用。即便當(dāng)使用該最大功率時(shí)，則典型地僅在個(gè)別情況下、如在超車或加速時(shí)在幾秒內(nèi)使用該最大功率。即使當(dāng)特別是在封閉的賽道或類似道路上以運(yùn)動(dòng)模式行駛運(yùn)行時(shí)，也不總是需要機(jī)動(dòng)車部件的滿功率。因此在大多數(shù)行駛情況下與行駛運(yùn)行的類型無關(guān)地提供比實(shí)際需要明顯更大的冷卻功率。
[0004]由于這種對于大多數(shù)行駛情況過分強(qiáng)的冷卻功率，機(jī)動(dòng)車的冷卻系統(tǒng)過分強(qiáng)地給機(jī)動(dòng)車的車載電網(wǎng)系統(tǒng)加負(fù)荷，并且因此可能導(dǎo)致功率降低，且特別是導(dǎo)致了縮小電驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車的有效距離。一種可能的方案一一調(diào)整這種類型的冷卻系統(tǒng)的冷卻功率一一在所需的冷卻功率較小時(shí)可以降低在冷卻裝置的冷卻循環(huán)回路中的一個(gè)或多個(gè)栗的栗功率。然而在此問題是，在機(jī)動(dòng)車中的高性能的冷卻裝置典型地如此設(shè)計(jì)，使得該冷卻裝置僅在下述情況下才實(shí)現(xiàn)最大效率:冷卻介質(zhì)以非常高的速度被栗送過冷卻系統(tǒng)，以便例如在進(jìn)行與部件的熱交換的那些區(qū)域中能實(shí)現(xiàn)湍流/紊流。高效熱傳遞在此是尤其必要的，因?yàn)榇鋮s的功率模塊通常具有較小的表面和較小的熱惰性，從而高效熱傳遞通常僅能通過湍流的和/或快速流動(dòng)的冷卻介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。冷卻功率的降低在這種情況下會導(dǎo)致較為緩慢流動(dòng)的冷卻介質(zhì)且因此導(dǎo)致了冷卻裝置效率的降低。因此，在較小負(fù)荷的情況下會相對無效地且因此耗能地冷卻部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的目的在于，給出一種用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法，該機(jī)動(dòng)車通過功率要求的寬范圍頻譜、即不僅在較小的而且還在較大的待排出的熱量時(shí)相對于、特別是關(guān)于能量效率得到改善。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過開頭所述類型的方法來實(shí)現(xiàn)，其中，通過控制裝置來檢測至少一個(gè)冷卻參數(shù)，并且基于冷卻參數(shù)使部件要么
[0007]-在第一冷卻模式中冷卻，在該第一冷卻模式中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路連接，所述冷卻循環(huán)回路包括至少一個(gè)循環(huán)裝置，通過所述至少一個(gè)循環(huán)裝置使冷卻介質(zhì)循環(huán)，要么
[0008]-在第二冷卻模式中冷卻，在該第二冷卻模式中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路分開，其中，部件通過冷卻體積中的冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)來冷卻。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的方法的構(gòu)思在于，為了基于冷卻參數(shù)來冷卻部件使用兩種不同的冷卻方法，其中，規(guī)定基于冷卻參數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換冷卻模式。在第一冷卻模式中，循環(huán)的冷卻介質(zhì)被用于冷卻。這種冷卻模式相應(yīng)于開頭所述的模式，其中，特別是以較高的速度栗送液態(tài)冷卻介質(zhì)通過冷卻體積，其與待冷卻的部件熱接觸。而在第二冷卻模式中使用一種方法，其中，冷卻介質(zhì)不通過循環(huán)裝置進(jìn)行循環(huán)，而是其中，冷卻介質(zhì)循環(huán)通過下述方式實(shí)現(xiàn):冷卻介質(zhì)在熱區(qū)域中、即在部件本身上或在冷卻體積的熱強(qiáng)化地與部件耦聯(lián)的區(qū)域上蒸發(fā)。在此，一方面由于冷卻介質(zhì)的溫度變化并且另一方面由于冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)而由冷卻介質(zhì)吸收能量。由于這種蒸發(fā)，在其中蒸發(fā)了冷卻介質(zhì)的區(qū)域中形成過壓，由此冷卻介質(zhì)的氣泡進(jìn)入到冷卻介質(zhì)的體積中并且在那里將吸收的熱量排出給其它冷卻介質(zhì)或冷卻體積的壁。因此由于在冷卻介質(zhì)本身中的冷卻介質(zhì)蒸發(fā)，通過對流實(shí)現(xiàn)了熱傳送。因此，通過部件進(jìn)入到冷卻體積中并且因此進(jìn)入到液態(tài)冷卻介質(zhì)中的熱量非常快速地在整個(gè)冷卻體積中分布。通過這種熱量分布，用于與外部環(huán)境進(jìn)行熱交換的有效表面被擴(kuò)大為整個(gè)冷卻體積的表面。因此可以在多種情況下僅通過在冷卻體積中的蒸發(fā)和由于對流而隨之發(fā)生的熱傳送而確保了對部件的充分冷卻。
[0010]冷卻參數(shù)在最簡單的情況下可以是通過布置在部件上或在部件的區(qū)域中的溫度傳感器來檢測的溫度值。在這種情況下，在檢測出較小的溫度值時(shí)可以在第二冷卻模式中對部件進(jìn)行冷卻，由此對部件的冷卻能不利用或利用最小化的能量消耗來實(shí)現(xiàn)。如果檢測出較高的溫度值，則意味著，需要更強(qiáng)地對部件進(jìn)行冷卻。在這種情況下，可以在第一冷卻模式中對該部件進(jìn)行冷卻，其中，冷卻介質(zhì)在冷卻循環(huán)回路中進(jìn)行循環(huán)。在這種情況下，冷的冷卻介質(zhì)特別是以湍流/紊流的方式流經(jīng)冷卻體積，由此實(shí)現(xiàn)了從部件到冷卻循環(huán)回路中的大量的熱傳送并且在那里到達(dá)特別是熱交換器。該冷卻模式也就可以自動(dòng)地基于部件溫度來轉(zhuǎn)換。
[0011]如上所述，特別是功率模塊常常具有較小的熱惰性，所以在該模塊上可能出現(xiàn)非?？焖俚臏囟茸兓?。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中下述方式也可以是有利的，即除了溫度值之外或替代溫度值檢測其它參數(shù)，該參數(shù)在確定冷卻參數(shù)時(shí)被加以考慮。從而例如馬達(dá)控制已經(jīng)可以在由馬達(dá)要求高功率的同時(shí)或之前或之后不久相應(yīng)于下述方式調(diào)整冷卻參數(shù):轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式。
[0012]在冷卻模式之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換還基于不同的冷卻參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。在此特別是可以立即轉(zhuǎn)換冷卻模式，只要冷卻參數(shù)超過或低于限值，然而該轉(zhuǎn)換還可以首先以時(shí)間延遲的方式實(shí)現(xiàn)和/或該冷卻模式僅在下述情況下轉(zhuǎn)換:在預(yù)先給定的時(shí)間間隔內(nèi)超過或低于限值。在此，該時(shí)間間隔特別是可以基于超過或低于限值的程度。
[0013]在此，所述部件可以是電部件，其中，作為冷卻參數(shù)檢測部件的當(dāng)前電運(yùn)行參數(shù)或包括部件的電路的當(dāng)前電運(yùn)行參數(shù)、或通過控制裝置預(yù)先給定的用于運(yùn)行參數(shù)的額定值。運(yùn)行參數(shù)在此尤其可以是實(shí)際功率、實(shí)際電流或?qū)嶋H電壓。另選地，運(yùn)行參數(shù)可以是額定功率、額定電流或額定電壓。由此如上所述實(shí)現(xiàn)了，冷卻沒有在下述情況下才隨后被調(diào)整:由于部件的電負(fù)荷之前發(fā)生的變化使得部件的溫度升高或降低，而是可以在存在原因、即部件的負(fù)荷改變時(shí)或甚至在其之前就已經(jīng)調(diào)整冷卻功率。
[0014]通過檢測當(dāng)前電運(yùn)行參數(shù)和/或用于該運(yùn)行參數(shù)的額定值，特別是還可以進(jìn)一步優(yōu)化冷卻方法。如果例如識別出:在經(jīng)過部件的當(dāng)前功率值的情況下在例如5秒內(nèi)能實(shí)現(xiàn)對部件的充分冷卻，則在檢測出這種功率值時(shí)可以首先例如在3或4秒內(nèi)保持第二冷卻模式，并且只有當(dāng)所檢測的功率值在該時(shí)間之后沒有再次降低時(shí)才轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中。通過這種在冷卻模式之間的延遲的轉(zhuǎn)換，一方面可以進(jìn)一步降低冷卻系統(tǒng)的能量消耗，由此利用根據(jù)本發(fā)明的方法使機(jī)動(dòng)車更為高效，由此提高了機(jī)動(dòng)車的有效距離。另一方面通過該方法的這種設(shè)計(jì)方案還可以總體上提高機(jī)動(dòng)車的有功功率。如果電部件例如是機(jī)動(dòng)車的功率電子設(shè)備的一部分，則在第一冷卻模式中與運(yùn)行電驅(qū)動(dòng)裝置一起運(yùn)行至少一個(gè)循環(huán)裝置時(shí)如此強(qiáng)地加載車載電網(wǎng)，使得在車載電網(wǎng)中的工作電壓降低。因此由于運(yùn)行循環(huán)裝置降低了為電子驅(qū)動(dòng)裝置提供的功率。如上所述，如果現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)能暫時(shí)輸出高功率，而沒有轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中，則在該時(shí)間間隔內(nèi)能實(shí)現(xiàn)最大的功率輸出，因?yàn)檐囕d電網(wǎng)的電功率不必在至少一個(gè)循環(huán)裝置和電子驅(qū)動(dòng)裝置之間進(jìn)行分配。
[0015]替代或補(bǔ)充于所描述的、對電運(yùn)行參數(shù)的額定值或?qū)嶋H值進(jìn)行的檢測，還可以評估機(jī)動(dòng)車的所述部件或其它部分的溫度或機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行模式。在此，例如可以由額定功率和溫度形成加權(quán)的和，其中，機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行模式預(yù)先給定了加權(quán)因數(shù)。作為機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行模式在此可以考慮特別是機(jī)動(dòng)車的不同的車輛設(shè)置、如舒適模式或運(yùn)動(dòng)模式、掛擋或類似情況。然而除了使用加權(quán)的和之外，還可以單獨(dú)地評估單個(gè)運(yùn)行參數(shù)并且特別是與限值進(jìn)行比較，其中，能以邏輯的方式結(jié)合比較結(jié)果，以便確定冷卻參數(shù)和因此確定冷卻模式。因此例如可以實(shí)現(xiàn)，只要所測量的溫度處于限值之下，則冷卻模式通過預(yù)先給定的額定功率來確定，然而在超過預(yù)先給定的溫度限值時(shí)總是切換至第一冷卻模式中。
[0016]在此特別是，可以作為運(yùn)行參數(shù)檢測經(jīng)過部件或經(jīng)過電路的預(yù)先給定的部分的電流的電流強(qiáng)度、或在部件上或者在電路的兩個(gè)預(yù)先給定的點(diǎn)之間下降的電壓、或通過電路輸出或接收的電功率。在此可以評估所述參量的當(dāng)前值，然而還可以檢測額定值或可以預(yù)先處理運(yùn)行參數(shù)，以便評估經(jīng)過預(yù)先給定的時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)。在此，除了直流電壓、直流電流和直流電流功率之外還可以測量交流電壓、交流電流和交流電流功率。在交流電壓或交流電流作為運(yùn)行參數(shù)時(shí)，特別是可以評估最大電壓或最大電流或者電壓或電流的RMS值。在評估交流電流功率時(shí)可以檢測和評估有功功率和/或無功功率。
[0017]動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷卻模式特別是可以在下述情況下實(shí)現(xiàn):持續(xù)地檢測冷卻參數(shù)，并且在冷卻參數(shù)超過第一預(yù)先給定的限值時(shí)通過控制裝置來轉(zhuǎn)換冷卻模式，以及在冷卻參數(shù)低于第一預(yù)先給定的限值或第二預(yù)先給定的限值時(shí)通過控制裝置來轉(zhuǎn)換冷卻模式。在此，連續(xù)檢測冷卻參數(shù)可以周期性地實(shí)現(xiàn)，然而檢測還可以連續(xù)地、特別是通過模擬的控制裝置實(shí)施。第一和/或第二限值在此可以動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。特別是，第一和/或第二限值可以與機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行模式相關(guān)。
[0018]如果使用與第一限值不同的第二限值，則可以關(guān)于冷卻參數(shù)遲滯地(hysteretisch)在第一冷卻模式和第二冷卻模式之間進(jìn)行切換。上述情況是有利的，因?yàn)樵趦蓚€(gè)冷卻模式之間進(jìn)行切換時(shí)一方面需要某個(gè)最小時(shí)間，并且另一方面可能暫時(shí)提高機(jī)動(dòng)車的能量消耗。通過在兩個(gè)運(yùn)行模式之間遲滯地進(jìn)行切換，避免了在極限范圍內(nèi)不斷地來回切換。
[0019]在第二冷卻模式中通過冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)對部件進(jìn)行冷卻。如已經(jīng)闡述的那樣，特別是在使用功率電子設(shè)備部件時(shí)使用根據(jù)本發(fā)明的方法是有利的。功率電子設(shè)備部件常常是半導(dǎo)體元件，其例如在運(yùn)行溫度為70°C或90°C時(shí)仍可靠地起作用，然而自某個(gè)溫度、例如100°C開始可能被損壞或者不能再可靠地滿足其在電路中的任務(wù)。經(jīng)常使用水作為在機(jī)動(dòng)車中的冷卻介質(zhì)，其在常壓下具有100°C的沸點(diǎn)。通常將添加劑添加到水中，該添加劑起防腐蝕作用和/或防止在低溫時(shí)水凍結(jié)。為此，載熱液體例如可以基于乙二醇使用。這種液體本身已經(jīng)獲得在150°C以上的范圍內(nèi)的沸點(diǎn)。由水和這種導(dǎo)熱液體組成的混合物在常壓時(shí)典型地具有在大約100°C以上的范圍內(nèi)的沸點(diǎn)。因此在第二冷卻模式中在常壓下在部件中通過冷卻液體進(jìn)行冷卻時(shí)需要的是，使用在高溫時(shí)能正常工作的功率電子設(shè)備部件，或者使用其它具有更低沸點(diǎn)的冷卻介質(zhì)。
[0020]因此提出，在從第一冷卻模式轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中時(shí)降低冷卻體積中的壓力。通過這種措施實(shí)現(xiàn)了，冷卻介質(zhì)的循環(huán)可以在常壓下實(shí)現(xiàn)，由此不必修改冷卻循環(huán)回路連同可選的熱交換器和循環(huán)裝置。壓力降低僅在第二冷卻模式中實(shí)現(xiàn)，在該第二冷卻模式中使冷卻體積與冷卻循環(huán)回路分開。由此必須僅在冷卻體積中控制冷卻介質(zhì)的壓力。降低壓力在此例如可以通過下述方式實(shí)現(xiàn):在冷卻體積上進(jìn)行栗送，以便降低在冷卻體積中的壓力。為此例如可以首先使冷卻體積與冷卻循環(huán)回路分開，并且然后通過附加的栗將冷卻介質(zhì)從冷卻體積中栗送出。因?yàn)闆]有其它冷卻介質(zhì)能再流入到冷卻體積中，由此在冷卻體積中的壓力降低。另選地，還可以在封閉冷卻體積之后也通過下述方式擴(kuò)大冷卻體積本身:例如拉回活塞，以便擴(kuò)大體積，或者類似方式。
[0021]然而特別有利地，可以使用本來就存在于冷卻循環(huán)回路中的循環(huán)裝置，用來降低在冷卻體積中的壓力。上述情況例如能通過下述方式實(shí)現(xiàn):在第一冷卻模式中沿冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向，將第一耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之前并且將第二耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之后，其中，在從第一冷卻模式轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中時(shí)首先斷開第一耦聯(lián)裝置，然后只有在預(yù)先給定的時(shí)間間隔之后和/或在滿足預(yù)先給定的斷開條件時(shí)才斷開第二耦聯(lián)裝置。通過斷開第一耦聯(lián)裝置，冷卻體積在一側(cè)被封閉，并且防止了其它冷卻介質(zhì)經(jīng)由第一耦聯(lián)裝置流入到冷卻體積中。同時(shí)因?yàn)槔鋮s體積的出口此外與冷卻循環(huán)回路連接，所以通過循環(huán)裝置從冷卻體積中栗送出冷卻液體。由此在冷卻體積中產(chǎn)生負(fù)壓。與尤其是栗的循環(huán)裝置的規(guī)格相關(guān)地，特別是與可以由循環(huán)裝置產(chǎn)生的壓力差相關(guān)地，可以在冷卻體積中實(shí)現(xiàn)相對較強(qiáng)的負(fù)壓。從而例如可以將壓力從IBar降低至0.2Bar或更小。在預(yù)先給定的時(shí)間之后或者在達(dá)到預(yù)先給定的條件之后，可以斷開第二耦聯(lián)裝置，由此在冷卻體積中形成封閉的體積，該體積被填充具有較小壓力的冷卻介質(zhì)。
[0022]在此，斷開條件可以是低于在冷卻體積中預(yù)先給定的第一壓力值。通過這種斷開條件確保了，在冷卻體積中建立一種壓力，該壓力等于或低于預(yù)先給定的壓力值。同時(shí)確保了，冷卻介質(zhì)的沸騰溫度等于或小于配屬于預(yù)先給定的壓力值的溫度值。為了檢測壓力，在此可以在冷卻體積中設(shè)置壓力測量裝置。另選地，在冷卻裝置的其它部分中、例如在冷卻循環(huán)回路的補(bǔ)償容器中或者在冷卻裝置的管路系統(tǒng)中的壓力值還可以通過在各個(gè)位置處布置的壓力測量裝置來檢測并且在斷開條件的范圍內(nèi)進(jìn)行評估。另選地或補(bǔ)充地，例如可以檢測循環(huán)裝置的功率消耗、轉(zhuǎn)速或其它參數(shù)，可以推斷出在循環(huán)裝置上的壓力梯度，并且可以在評估斷開條件的范圍內(nèi)使用這些參數(shù)。
[0023]為了能夠盡可能有效地冷卻部件以及從第二冷卻模式盡可能順利地切換至第一冷卻模式，下述情況是有利的:已經(jīng)通過冷卻體積再次耦聯(lián)到冷卻循環(huán)回路上，通過冷卻介質(zhì)循環(huán)來支持用于冷卻的流動(dòng)結(jié)構(gòu)。為此，在第一冷卻模式中沿冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向，可以將第一耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之前并且將第二耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之后，其中，在從第二冷卻模式轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中時(shí)首先連接第一耦聯(lián)裝置，然后只有在預(yù)先給定的時(shí)間間隔之后和/或在滿足預(yù)先給定的連接條件時(shí)才連接第二耦聯(lián)裝置。這一點(diǎn)在下述情況下是特別有利的:在第二冷卻模式中，冷卻體積中的壓力低于其它冷卻循環(huán)回路中的壓力。在這種情況下，在連接第一耦聯(lián)裝置時(shí)冷卻介質(zhì)就已經(jīng)開始流入到冷卻體積中，以便補(bǔ)償在冷卻體積和其它冷卻循環(huán)回路之間的壓力差。由此已經(jīng)構(gòu)成一種流，其沿在第一冷卻模式中用于進(jìn)行冷卻的流的方向流動(dòng)。在預(yù)先給定的時(shí)間間隔之后或者在滿足預(yù)先給定的連接條件的情況下則假設(shè)，基本上補(bǔ)償了壓力差。于是連接第二耦聯(lián)裝置。由于液體流的慣性，現(xiàn)在冷卻介質(zhì)進(jìn)一步經(jīng)由第一耦聯(lián)裝置流動(dòng)到冷卻體積中并且從冷卻體積經(jīng)由第二耦聯(lián)裝置又流入到冷卻循環(huán)回路中。然后可以激活循環(huán)裝置，其中，循環(huán)裝置的啟動(dòng)能以能量特別高效的方式實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐呀?jīng)預(yù)先設(shè)定冷卻液體沿流動(dòng)方向的初始運(yùn)動(dòng)。與冷卻循環(huán)回路的具體結(jié)構(gòu)相關(guān)地，下述情況也可以是有利的:在連接第二耦聯(lián)裝置的同時(shí)或者在連接第一耦聯(lián)裝置和連接第二耦聯(lián)裝置之間激活循環(huán)裝置。
[0024]連接條件尤其可以是超過在冷卻體積中預(yù)先給定的第二壓力值。在此，在冷卻體積中的壓力如上所述通過壓力測量裝置、特別是在冷卻體積中的壓力傳感器來檢測。然而，該壓力還可以在冷卻循環(huán)回路的其它位置處來檢測，或者例如可以評估循環(huán)裝置的運(yùn)行參數(shù)、例如轉(zhuǎn)速。在此，在激活循環(huán)裝置之前就已經(jīng)可以檢測轉(zhuǎn)速，因?yàn)闃?gòu)成的流可以使未被驅(qū)動(dòng)的循環(huán)裝置運(yùn)動(dòng)。
[0025]如已經(jīng)闡述的那樣，在第二冷卻模式中對部件的冷卻通過下述方式實(shí)現(xiàn)，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)。在此，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在大多數(shù)冷卻介質(zhì)的情況下關(guān)聯(lián)于被蒸發(fā)的冷卻介質(zhì)的明顯的體積膨脹。在沒有相反措施的情況下，被蒸發(fā)的冷卻介質(zhì)的這種體積膨脹導(dǎo)致了，壓縮其它冷卻介質(zhì)，由此在冷卻體積中的壓力升高。通過這種壓力升高，又提高了冷卻介質(zhì)的沸騰溫度。如上所述因此需要，總體上使用低沸點(diǎn)的冷卻介質(zhì)或使用具有較高的耐溫性的部件。然而在此要注意，在足夠大的冷卻體積時(shí)僅蒸發(fā)冷卻體積的整個(gè)冷卻介質(zhì)的非常小的部分，從而體積增大和因此壓力升高相對較小。
[0026]然而為了進(jìn)一步降低或者說盡可能防止這種壓力升高，可以使用與冷卻體積連通的體積補(bǔ)償裝置，所述體積補(bǔ)償裝置能針對預(yù)先給定的力來擴(kuò)大和/或縮小冷卻體積。在這種情況下，連通在這方面應(yīng)如此理解，使得在冷卻體積和體積補(bǔ)償裝置之間能自由交換冷卻液體，其中，它們特別是能通過管或類似結(jié)構(gòu)連通，或者其中，體積補(bǔ)償裝置直接布置在冷卻體積的壁上。在此體積補(bǔ)償裝置可以通過下述方式構(gòu)成:設(shè)置活塞，其可以通過冷卻介質(zhì)克服預(yù)先給定的力運(yùn)動(dòng)，以便擴(kuò)大冷卻體積。在此，活塞尤其可以通過彈簧或其它彈性元件來支承。然而還可以使用平衡體或類似結(jié)構(gòu)，以便與位置無關(guān)地將恒定的力施加到活塞上。另選地，體積補(bǔ)償裝置還可以通過下述方式構(gòu)成:冷卻體積的至少一個(gè)區(qū)段由彈性的、特別是橡膠彈性的材料制成。
[0027]在第一冷卻模式中應(yīng)實(shí)現(xiàn)從部件中盡可能快速的熱輸出。因此下述情況是有利的:被引導(dǎo)經(jīng)過冷卻體積的冷卻介質(zhì)的盡可能大的部分與部件本身或冷卻體積的、與部件強(qiáng)力熱耦聯(lián)的區(qū)域直接接觸。上述情況特別是可以通過下述方式來實(shí)現(xiàn):在第一冷卻模式中，冷卻介質(zhì)以湍流的方式被引導(dǎo)經(jīng)過冷卻體積。在這種情況下，冷卻介質(zhì)形成漩渦，從而可以在與部件或者說壁的良好熱耦聯(lián)的區(qū)域接觸的邊緣區(qū)域和體積流的剩余部分之間持續(xù)不斷地交換冷卻介質(zhì)。
[0028]此外，本發(fā)明涉及一種用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的冷卻裝置，所述部件與冷卻裝置的填充有冷卻介質(zhì)的冷卻體積熱耦聯(lián)，其中，冷卻裝置被設(shè)計(jì)用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的所描述的實(shí)施例之一。在此，冷卻裝置的第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置可以是閥，其特別是通過控制裝置來控制。循環(huán)裝置可以設(shè)計(jì)成栗。在此，控制裝置可以特別被設(shè)計(jì)用于，在第二冷卻模式中將循環(huán)裝置去激活。特別是，可以中斷栗的通電。如所述地，此外可以規(guī)定，在冷卻體積中或上布置體積補(bǔ)償裝置。
[0029]如參照方法闡述的那樣，在此可以使用循環(huán)裝置，以便在冷卻體積中產(chǎn)生負(fù)壓。如果在冷卻裝置中沒有采取其它預(yù)防措施，則這種方式導(dǎo)致了，在冷卻循環(huán)回路的另一部分中，通過附加的在這個(gè)區(qū)域中栗送的冷卻介質(zhì)來提高壓力。在此，液態(tài)冷卻介質(zhì)、特別是水經(jīng)常具有較小的可壓縮性，這就是說，將相對較小的量的冷卻介質(zhì)栗送到固定的體積中已經(jīng)導(dǎo)致了相對強(qiáng)的壓力變化。為了防止通過這種方式限制在冷卻體積中的壓力降低，在冷卻循環(huán)回路中可以設(shè)置用于冷卻介質(zhì)的補(bǔ)償容器。
[0030]這種補(bǔ)償容器可以通過體積形成，該體積部分地填充有冷卻介質(zhì)并且部分地填充有氣體、特別是空氣。在此，補(bǔ)償容器能通過下述方式構(gòu)成，即氣體可以從補(bǔ)償容器中在其表面的至少一部分上溢出并且可以進(jìn)入到其中，其中，特別是在相同位置處冷卻介質(zhì)既不能進(jìn)入到補(bǔ)償容器中也不能從其中溢出。如果現(xiàn)在附加的冷卻介質(zhì)被栗送到補(bǔ)償容器中，則氣體被從補(bǔ)償容器中壓出。如果從補(bǔ)償容器取出冷卻介質(zhì)，則釋放的體積通過進(jìn)入的氣體來填充。另選地，還可以使用氣體密封的補(bǔ)償容器。上述情況特別是可以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)闅怏w與液體相比典型地具有明顯較高的可壓縮性。在這種情況下在壓力升高時(shí)特別是會壓縮氣體。替代于補(bǔ)償容器，為了進(jìn)行壓力補(bǔ)償還可以使用活塞或彈性壁，如已經(jīng)參照體積補(bǔ)償裝置描述的那樣。
[0031]在冷卻體積中和/或在冷卻循環(huán)回路中可以設(shè)置至少一個(gè)用于檢測冷卻介質(zhì)壓力的壓力測量裝置。壓力測量裝置可以將壓力測量值提供給控制裝置。壓力測量裝置的測量值在此特別是可以在評估耦聯(lián)條件和/或斷開條件時(shí)被考慮。
[0032]此外本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車，包括至少一個(gè)待冷卻的部件，其中，機(jī)動(dòng)車包括根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)上述實(shí)施例之一的冷卻裝置，其中，部件與冷卻裝置的填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積熱耦聯(lián)。
[0033]在此，部件尤其可以是機(jī)動(dòng)車的電驅(qū)動(dòng)裝置的功率電子設(shè)備部件。如上所述，驅(qū)動(dòng)裝置的功率電子設(shè)備部件尤其是能與機(jī)動(dòng)車的行駛狀態(tài)相關(guān)地非常不同地加載的部件。因此尤其對于這些部件來說有利的是，設(shè)定不同的冷卻模式。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車的控制裝置可以被設(shè)計(jì)用于當(dāng)在第二冷卻模式中進(jìn)行冷卻時(shí)將驅(qū)動(dòng)裝置的功率限定為最大功率值，所述最大功率值小于能利用其在第一冷卻模式中運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置的功率值。相應(yīng)地，還可以限定電流和/或電壓。這種功率限定在下述情況下可以是特別期望的:希望以能量特別高效的方式運(yùn)行機(jī)動(dòng)車。如開頭所述的那樣，特別是在功率強(qiáng)的機(jī)動(dòng)車中冷卻裝置的運(yùn)行可以明顯促進(jìn)機(jī)動(dòng)車的能量消耗。然而在平靜的交通情況和/或城市交通中行駛時(shí)，不應(yīng)提供功率儲備，以便能實(shí)現(xiàn)高效的行駛。然而特別是，這種對驅(qū)動(dòng)裝置功率的限定還有利于，只有在下述情況下才能調(diào)用更多的功率:完全從第二冷卻模式切換至第一冷卻模式中。從而例如，冷卻裝置的循環(huán)裝置可能需要一定的時(shí)間間隔用于啟動(dòng)。為了防止劇烈地加熱部件，在這種情況下可以首先將功率繼續(xù)限定為最大功率值。
[0035]在此，控制裝置可以被設(shè)計(jì)用于檢測額定功率，所述額定功率能通過車輛裝置、特別是能在駕駛員側(cè)操作的操作元件或駕駛員輔助系統(tǒng)預(yù)先給定，并且在檢測出大于最大功率值的額定功率時(shí)，切換至第一冷卻模式中。因此特別可以在一種運(yùn)行模式期間將功率限定為最大功率值，并且在下述情況下其中駕駛員或駕駛員輔助系統(tǒng)要求比最大功率值更高的功率一一可以首先切換至第一冷卻模式中并且在切換至第一冷卻模式中之后可以提供所希望的功率。
[0036]特別是在功率強(qiáng)的機(jī)動(dòng)車中經(jīng)常設(shè)定一種可能性，使用者可以預(yù)先給定一種希望的運(yùn)行模式，例如舒適、運(yùn)動(dòng)、越野或類似模式，其中，在轉(zhuǎn)換車輛模式時(shí)調(diào)整多個(gè)車輛參數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車可以包括控制裝置和用于檢測用來選擇車輛模式的使用者輸入的輸入裝置，其中，控制裝置用于基于車輛模式確定冷卻參數(shù)和/或最大功率值和/或用于冷卻參數(shù)的第一限值和/或第二限值。從而，例如在機(jī)動(dòng)車中可以設(shè)置特別節(jié)能的車輛模式，其中，原則上在第二冷卻模式中進(jìn)行冷卻，其中，功率被限定為最大功率值，以防止由于過熱對部件的損害。另一方面可以設(shè)置特別運(yùn)動(dòng)的車輛模式，其中，總是在第一冷卻模式中進(jìn)行冷卻，從而總是無延遲地提供機(jī)動(dòng)車的完整功率。在另一種運(yùn)動(dòng)車輛模式中，用于冷卻參數(shù)的第一限值和第二限值還可以通過下述方式來選擇:僅在非常小地加載部件時(shí)切換至第二冷卻模式中，其中，在本身還不需要在第一冷卻模式中進(jìn)行冷卻的部件加載時(shí)，已經(jīng)提早切換至第一冷卻模式中，以便能無延遲地提供更高的功率。所述車輛模式是純示例性的并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說給出了多種其它可能的車輛模式。
[0037]當(dāng)然在機(jī)動(dòng)車中可以對多個(gè)部件進(jìn)行冷卻，其中，在這種情況下，這些部件中的一個(gè)或幾個(gè)可以分別布置在單獨(dú)的冷卻體積中。在此，第一部件可以處于第一冷卻體積中，并且第二部件可以處于第二冷卻體積中，其中，這些冷卻體積中的每一個(gè)都可以具有第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置，并且這些冷卻體積中的每一個(gè)都可以分開地與共同的冷卻循環(huán)回路退耦。在第一冷卻模式中第一冷卻體積和在第二冷卻模式中第二冷卻體積的冷卻一一或者相反地一一在此可以在下述情況下實(shí)現(xiàn):針對冷卻體積分別設(shè)置旁路，或冷卻體積并行地被流經(jīng)。
【附圖說明】
[0038]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)由下面的實(shí)施例以及所屬附圖給出。其中:
[0039]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置，
[0040]圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車，和
[0041]圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0042]圖1示意性示出了用于對機(jī)動(dòng)車的部件I進(jìn)行冷卻的冷卻裝置，該部件與填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積2熱耦聯(lián)。部件I是變壓器，其與其它部件3形成機(jī)動(dòng)車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在此，冷卻裝置包括用于控制耦聯(lián)裝置7、8和循環(huán)裝置9的控制裝置4?；诮?jīng)過部件I的功率，使部件I在高功率時(shí)在第一冷卻模式中冷卻，其中，冷卻體積2通過兩個(gè)設(shè)計(jì)成閥的第一耦聯(lián)裝置7和第二耦聯(lián)裝置8與冷卻循環(huán)回路連接，該冷卻循環(huán)回路包括至少一個(gè)循環(huán)裝置9，通過該循環(huán)裝置使冷卻介質(zhì)循環(huán)。在低功率時(shí)，使部件I在第二冷卻模式中冷卻，其中，冷卻體積2通過第一耦聯(lián)裝置7和第二耦聯(lián)裝置8與冷卻循環(huán)回路分離。為此，第一耦聯(lián)裝置7和第二耦聯(lián)裝置8形成的閥能通過控制裝置4來控制。
[0043]為了查明經(jīng)過部件I的功率，冷卻裝置包括:電壓測量器5，該電壓測量器并聯(lián)于部件I;和電流測量器6，該電流測量器與部件I串聯(lián)。電壓測量器5和電流測量器6通過控制裝置4讀出，并且在控制裝置4中通過測量值相乘來計(jì)算經(jīng)過部件I的功率。此外在部件I上布置未示出的溫度傳感器，該溫度傳感器同樣通過控制裝置4讀出?？刂蒲b置4在此被設(shè)計(jì)用于，控制第一耦聯(lián)裝置7和第二耦聯(lián)裝置8形成的閥以及循環(huán)裝置9，以便從第一冷卻模式轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中或者相反地轉(zhuǎn)換?？刂蒲b置被設(shè)計(jì)用于，當(dāng)未示出的溫度傳感器的溫度測量值超過預(yù)先給定的溫度限值時(shí)，或者當(dāng)經(jīng)過部件I的功率超過第一限值時(shí)，開始轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中。溫度測量在此用作備用級，其確保了，在超過預(yù)先給定的溫度限值時(shí)總是轉(zhuǎn)換至第一運(yùn)行模式中。如果溫度測量值低于溫度限值，并且通過部件I輸送的功率小于第二限值，則控制裝置4被設(shè)計(jì)用于，轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中。
[0044]首先，冷卻裝置處于第一冷卻模式中，這就是說，冷卻液體可以經(jīng)由第一耦聯(lián)裝置7進(jìn)入到冷卻體積2中并且經(jīng)由第二耦聯(lián)裝置8從冷卻體積排出。冷卻介質(zhì)在此通過循環(huán)裝置9進(jìn)行循環(huán)。在其它冷卻循環(huán)回路中附加地設(shè)置部件10、特別是熱交換器、以及補(bǔ)償容器U。補(bǔ)償容器11通過僅部分地填充有冷卻液體的容積構(gòu)成。補(bǔ)償容器11此外通過下述方式構(gòu)成，即能進(jìn)行與外部環(huán)境的氣體交換，即氣體可以從補(bǔ)償容器漏出且進(jìn)入到其中，然而沒有冷卻液體。
[0045]為了轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中，首先操控耦聯(lián)裝置7，以便使冷卻體積2在入口側(cè)與冷卻循環(huán)回路分開。因?yàn)檠h(huán)裝置9與此同時(shí)進(jìn)一步運(yùn)行，所以冷卻介質(zhì)從冷卻體積2輸送出并且其它冷卻介質(zhì)不能再流入。由此產(chǎn)生負(fù)壓。通過形成的負(fù)壓，同時(shí)冷卻體積通過體積補(bǔ)償裝置12縮小。體積補(bǔ)償裝置12設(shè)計(jì)成具有能移動(dòng)的板13的氣缸，該板相對于冷卻介質(zhì)進(jìn)行密封并且通過彈簧14支承。在冷卻體積2中的壓力降低時(shí)，板13被朝向冷卻體積的方向拉動(dòng)。因?yàn)橥ㄟ^彈簧14施加的力與板13的偏移成比例，并且由于在冷卻體積2中的負(fù)壓作用到板13上的力與在冷卻體積2和外部環(huán)境之間的壓力差成比例，所以板13的偏移還與在冷卻體積2和外部環(huán)境之間的負(fù)壓成比例。
[0046]在此，從冷卻體積2獲取的冷卻介質(zhì)被引導(dǎo)到補(bǔ)償容器11中。在從冷卻體積2栗送出冷卻介質(zhì)以用于降低在冷卻體積2中的壓力期間，在冷卻體積2中的壓力連續(xù)地通過在冷卻體積2中布置的壓力測量傳感器15來檢測。壓力測量傳感器15的壓力測量值通過控制裝置4與第一壓力限值進(jìn)行比較。如果壓力測量值低于第一壓力限值，則控制裝置4對耦聯(lián)裝置8進(jìn)行操控，以便使冷卻體積2在出口側(cè)與冷卻循環(huán)回路退耦。因此，冷卻體積2現(xiàn)在完全與冷卻循環(huán)回路退耦。然后，循環(huán)裝置9可以通過控制裝置4去激活。由此在第二冷卻模式中循環(huán)裝置9不消耗能量。
[0047]在第二冷卻模式中對部件I進(jìn)行冷卻通過蒸發(fā)在冷卻體積2的鄰接到部件I上區(qū)域中的冷卻介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。由此形成氣泡，其擠壓在冷卻體積2中的冷卻介質(zhì)并且因此暫時(shí)提高在冷卻體積2中的壓力。然而這種壓力提高可以通過體積補(bǔ)償裝置12來補(bǔ)償。通過蒸發(fā)在冷卻體積2的相鄰于部件I的區(qū)域中的液態(tài)冷卻介質(zhì)，在這個(gè)區(qū)域中形成了過壓，并且變熱的或蒸發(fā)的冷卻介質(zhì)由這個(gè)區(qū)域擠出。同時(shí)冷卻的冷卻介質(zhì)再流入這個(gè)區(qū)域中。由此在冷卻體積2內(nèi)部形成冷卻介質(zhì)的對流運(yùn)動(dòng)，該對流運(yùn)動(dòng)冷卻部件I。由于冷卻介質(zhì)對流，在冷卻體積2內(nèi)實(shí)現(xiàn)了非常好的熱傳導(dǎo)。因此部件I的表面一一可以通過該表面散熱一一結(jié)果被擴(kuò)大至冷卻體積2的總表面。
[0048]現(xiàn)在如果通過控制裝置4查明，要轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中，從而控制裝置4首先操控耦聯(lián)裝置7，以便使冷卻體積2在入口側(cè)與冷卻循環(huán)回路耦聯(lián)。因?yàn)樵诶鋮s循環(huán)回路中與在冷卻體積2中相比存在較高的壓力，所以冷卻介質(zhì)從冷卻循環(huán)回路流動(dòng)到冷卻體積2中。因此，在補(bǔ)償容器11中的冷卻介質(zhì)液位降低，體積補(bǔ)償裝置12朝向其原始位置運(yùn)動(dòng)，并且在冷卻體積2中的壓力升高。在壓力升高期間，通過壓力測量裝置15連續(xù)地檢測壓力值。如果所檢測的壓力值超過在控制裝置4中預(yù)先給定的第二壓力限值，則控制裝置4操控耦聯(lián)裝置8，用于使冷卻體積2在出口側(cè)與冷卻循環(huán)回路耦聯(lián)。因?yàn)橥ㄟ^冷卻體積2與冷卻循環(huán)回路在入口側(cè)已存在的耦聯(lián)已經(jīng)進(jìn)行流動(dòng)，所以該流現(xiàn)在進(jìn)一步從冷卻體積2經(jīng)由耦聯(lián)裝置8朝向循環(huán)裝置9流動(dòng)。由此冷卻介質(zhì)流已經(jīng)到達(dá)循環(huán)裝置9。因此現(xiàn)在可以通過控制裝置4啟動(dòng)循環(huán)裝置9，并且用于啟動(dòng)循環(huán)裝置9所需要的時(shí)間和能量較少，因?yàn)橐呀?jīng)存在冷卻介質(zhì)流。[0049 ]圖2示意性示出了具有冷卻裝置17的機(jī)動(dòng)車16，該冷卻裝置用于對機(jī)動(dòng)車16的部件18進(jìn)行冷卻。部件18是機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置19的功率電子設(shè)備的一部分。冷卻裝置17的結(jié)構(gòu)在此基本上相應(yīng)于在圖1中示出的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)，其中，不測量經(jīng)過部件18的功率。
[0050]為了控制機(jī)動(dòng)車16的驅(qū)動(dòng)裝置19以及冷卻裝置17和未進(jìn)一步示出的部件，機(jī)動(dòng)車16包括控制裝置20?？刂蒲b置通過總線、例如CAN總線與驅(qū)動(dòng)裝置19、冷卻裝置17的部件以及能在駕駛員側(cè)操作的操作元件21和輸入裝置22連接。操作元件21在機(jī)動(dòng)車16中設(shè)計(jì)成加速踏板。為了控制行駛功率，操作元件21的位置以及未示出的傳感器的其它車輛數(shù)據(jù)和驅(qū)動(dòng)裝置19的數(shù)據(jù)由控制裝置20來檢測，并且基于這些數(shù)據(jù)來控制驅(qū)動(dòng)裝置19。因此，在機(jī)動(dòng)車16中至少關(guān)于馬達(dá)控制構(gòu)成線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(01'；^6^^-'\￥；^6-378七6111)，其中，所示出的原理當(dāng)然還可以用于傳統(tǒng)的馬達(dá)控制。對驅(qū)動(dòng)裝置19以及用于部件18的冷卻裝置17的操控此外基于使用者在輸入裝置22上的輸入來實(shí)現(xiàn)。在輸入裝置22上可以選擇不同的車輛模式，該車輛模式例如能實(shí)現(xiàn)特別運(yùn)動(dòng)的、能量特別高效的或特別舒適的行駛。
[0051]控制裝置20在此設(shè)計(jì)用于，基于額定功率來操控驅(qū)動(dòng)裝置19以及冷卻裝置17，該額定功率與操作元件21的所檢測的位置和可能的行駛模式相關(guān)地來確定。對冷卻裝置和馬達(dá)的控制在此如下述參照圖3闡述的那樣實(shí)現(xiàn)。
[0052]圖3示意性示出了用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法的流程圖表，該部件與填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積熱耦聯(lián)。在步驟SI中首先檢測使用者在機(jī)動(dòng)車的輸入裝置上的輸入，其選擇車輛模式。步驟SI在此是可選的，其中，在不能實(shí)現(xiàn)選擇車輛模式時(shí)，車輛保留在之前選擇的模式中。另選地，可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)車輛模式用于機(jī)動(dòng)車?；谲囕v模式來調(diào)整多個(gè)在方法中使用的參數(shù)，特別是用于冷卻參數(shù)的第一限值和第二限值以及最大功率值。補(bǔ)充地可以實(shí)現(xiàn)冷卻參數(shù)與行駛模式的相關(guān)性。在此，步驟SI在方法進(jìn)行期間并行于其它方法步驟重復(fù)執(zhí)行，并且在檢測使用者輸入一一其選擇不同于此前的車輛模式一一時(shí)，要么立即要么在方法中預(yù)先給定的時(shí)刻調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。為了明顯地示出該方法，對在步驟SI中使用者輸入的檢測僅在該方法開始時(shí)示出。
[0053]在步驟S2中，通過機(jī)動(dòng)車的控制裝置來確定用于機(jī)動(dòng)車的額定功率。為此在圖2中示出的機(jī)動(dòng)車中，評估操作元件21、即加速踏板的位置。與在其中執(zhí)行該方法的機(jī)動(dòng)車相關(guān)并且與機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)，額定功率在此可以與多個(gè)其它參數(shù)相關(guān)或者通過駕駛員輔助系統(tǒng)設(shè)定。
[0054]在示出的方法中，部件的冷卻首先在第一冷卻模式中實(shí)現(xiàn)，其中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路連接，該冷卻循環(huán)回路包括至少一個(gè)循環(huán)裝置，通過該循環(huán)裝置使冷卻介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)。在第一冷卻模式中對部件進(jìn)行強(qiáng)烈冷卻，所以提供的功率不受限制。因此，在步驟S2中檢測額定功率之后在步驟S3中可以通過下述方式直接對馬達(dá)進(jìn)行操控:該馬達(dá)產(chǎn)生需要的額定功率。
[0055]然后在步驟S4中測試，在步驟S2中檢測的額定功率是否小于第二限值。在此，第二限值是用于功率的限值，在其之下針對當(dāng)前在步驟Si中選擇的車輛模式規(guī)定轉(zhuǎn)換至第二運(yùn)行模式中。第二限值在此如此選擇，使得在驅(qū)動(dòng)裝置利用等于第二限值的額定功率運(yùn)行時(shí)，在第二冷卻模式中確保了針對部件的充分冷卻。第二限值選擇得越低，則越少地轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中。較少轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中可以有利于，防止在冷卻模式之間頻繁轉(zhuǎn)換。同時(shí)，相對較高的第二限值總體上可以導(dǎo)致在機(jī)動(dòng)車中節(jié)省能量。因此，第二限值可以基于車輛模式來調(diào)整。如果額定功率不小于第二限值，則冷卻繼續(xù)在第一冷卻模式中實(shí)現(xiàn)，并且自步驟S2起重復(fù)該方法。
[0056]然而，如果額定功率小于第二限值，則利用步驟S5開始轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中。在此，在步驟S5中首先以下述方式操控第一耦聯(lián)裝置:第一耦聯(lián)裝置使冷卻體積在入口側(cè)與冷卻循環(huán)回路分開。在此因?yàn)檠h(huán)裝置繼續(xù)運(yùn)行，所以在冷卻體積中產(chǎn)生負(fù)壓。上述情況更精確地參照圖1來闡述。
[0057]在步驟S6中，通過在冷卻體積中布置的壓力測量裝置來檢測在冷卻體積中的壓力。該壓力在步驟S7中被與第一壓力限值進(jìn)行比較。只要不低于第一壓力限值，則自步驟S6
起重復(fù)該方法。
[0058]只有在利用壓力測量裝置檢測的壓力低于第一壓力限值時(shí)，才在步驟S8中操控第二耦聯(lián)裝置，用于在出口側(cè)使冷卻體積與冷卻循環(huán)回路分開。因此隨著步驟S8結(jié)束，冷卻體積完全與冷卻循環(huán)回路分開，并且在冷卻體積中的壓力小于第一壓力值。
[0059]因?yàn)槔鋮s體積現(xiàn)在與冷卻循環(huán)回路分開，所以在步驟S9中可以使循環(huán)裝置去激活。由此特別是在被設(shè)計(jì)用于冷卻具有較多廢熱的部件的冷卻裝置中，可以明顯降低機(jī)動(dòng)車中的能量消耗。在步驟S9中使循環(huán)裝置去激活之后，至第二冷卻模式中的轉(zhuǎn)換被結(jié)束，并且對部件的冷卻隨后在第二冷卻模式中實(shí)現(xiàn)。在此，對部件的冷卻通過蒸發(fā)冷卻體積中的冷卻介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。上述情況參照圖1詳細(xì)闡述。
[0060]利用步驟SlO重新展示了對額定功率的檢測。當(dāng)然額定功率檢測和相應(yīng)的馬達(dá)控制還在前述的和下面的方法步驟期間并行于示出的方法步驟進(jìn)行。為了更為清楚該方法，額定功率檢測和馬達(dá)控制然而僅在以下位置處示出，在這些位置中，額定功率檢測和馬達(dá)控制針對用于對部件進(jìn)行冷卻的方法是重要的。
[0061]因?yàn)椴考鋮s現(xiàn)在在第二冷卻模式中實(shí)現(xiàn)，所以可能由部件排出的熱量小于在第一冷卻模式中。如果現(xiàn)在該部件當(dāng)其在第二冷卻模式中被冷卻期間被強(qiáng)烈地加負(fù)荷，則特別是在具有較小熱惰性的部件中，部件的溫度可以急劇升高。因此，在步驟Sll中將在步驟SlO中檢測的額定功率與最大功率值進(jìn)行比較。為了清楚地展示該方法，在示出的實(shí)施例中通過下述方式選擇最大值:該最大值等于用于冷卻參數(shù)的第一限值、即用于額定功率的第一限值。因此在步驟SlO中檢測的額定功率值超過最大功率值如下面闡述的那樣總是引起轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中。另選地當(dāng)然還可以實(shí)現(xiàn)，彼此無關(guān)地選擇最大功率值和第一限值，特別是為了實(shí)現(xiàn)，在第二冷卻模式中還能臨時(shí)利用一種功率來運(yùn)行部件，在該功率時(shí)在第二冷卻模式中不能持久冷卻部件。
[0062]如果在步驟Sll中查明，在步驟SlO中檢測的額定功率不大于最大功率值且因此并不大于第一限值，則在步驟S12中利用在步驟SlO中檢測的額定功率值來控制驅(qū)動(dòng)裝置，并且然后自步驟SlO起繼續(xù)該方法。
[0063]如果在步驟Sll中查明，額定功率值大于最大功率值，則在步驟S13中利用最大功率值進(jìn)行馬達(dá)控制。通過限定最大額定功率一一利用該額定功率來操控機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置，如所述的那樣確保了，部件可以繼續(xù)在第二冷卻模式中進(jìn)行冷卻，這就是說，在以下步驟中實(shí)施的轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中期間，不會使部件過熱。在步驟S13中實(shí)施的、對由機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置要求的額定功率的限定當(dāng)然還在其它步驟中并行實(shí)現(xiàn)的另外的額定功率檢測和馬達(dá)控制(未示出)期間實(shí)現(xiàn)。
[0064]然后利用步驟S14開始轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中。在步驟S14中首先通過控制裝置來操控第一耦聯(lián)裝置，以便在入口側(cè)使冷卻體積與冷卻循環(huán)回路連接。由于在冷卻體積和冷卻循環(huán)回路中的冷卻介質(zhì)之間的壓力差，如參照圖1闡述的那樣，附加的冷卻介質(zhì)開始從冷卻循環(huán)回路流入到冷卻體積中。
[0065]在步驟S15中通過在冷卻體積中布置的壓力測量裝置來檢測在冷卻體積中的壓力，并且在步驟S16中與第二壓力限值進(jìn)行比較。重復(fù)步驟S15和S16，直至所檢測的壓力超過第二壓力限值。
[0066]然后在步驟S17中操控第二耦聯(lián)裝置，以便使冷卻體積在出口側(cè)與冷卻循環(huán)回路連接。由于如前述的那樣已經(jīng)流入到冷卻體積中的冷卻介質(zhì)的慣性，現(xiàn)在還構(gòu)成了由冷卻體積經(jīng)過第二耦聯(lián)裝置的流動(dòng)。因此在步驟S17之后已經(jīng)得出了在冷卻循環(huán)回路中的初期流動(dòng)。然后在步驟S18中，激活循環(huán)裝置，以便加強(qiáng)或維持這種流動(dòng)。在步驟S18中激活循環(huán)裝置之后，完全建立第一冷卻模式，并且可以自步驟S2起重復(fù)該方法。
[0067]如前述，參照圖3僅描述了與額定功率相關(guān)地控制部件的冷卻。然而對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，該方法可以顯而易見地如此改進(jìn)，即替代額定功率值評估另一種冷卻參數(shù)，或者與機(jī)動(dòng)車的多個(gè)參數(shù)相關(guān)地檢測冷卻參數(shù)。此外顯而易見，如已經(jīng)參照圖1闡述的那樣，該方法還可以如此改進(jìn)，即評估不同的冷卻參數(shù)，其中，針對冷卻參數(shù)中的每一個(gè)存在從第一到第二冷卻模式中或從第二到第一冷卻模式中的分開的切換條件，并且沿方向之一進(jìn)行的切換已經(jīng)可以在下述情況下實(shí)現(xiàn):僅滿足這些條件之一或諸如此類。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對機(jī)動(dòng)車的部件進(jìn)行冷卻的方法，所述部件與填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積熱耦聯(lián)，其特征在于， 通過控制裝置來檢測至少一個(gè)冷卻參數(shù)，并且基于冷卻參數(shù)使部件要么 -在第一冷卻模式中冷卻，在該第一冷卻模式中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路連接，所述冷卻循環(huán)回路包括至少一個(gè)循環(huán)裝置，通過所述至少一個(gè)循環(huán)裝置使冷卻介質(zhì)循環(huán)，要么 -在第二冷卻模式中冷卻，在該第二冷卻模式中，冷卻體積通過第一耦聯(lián)裝置和第二耦聯(lián)裝置與冷卻循環(huán)回路分開，其中，部件通過冷卻體積中的冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)來冷卻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述部件是電部件，其中，作為冷卻參數(shù)檢測部件的當(dāng)前電運(yùn)行參數(shù)或包括部件的電路的當(dāng)前電運(yùn)行參數(shù)、或通過控制裝置預(yù)先給定的用于運(yùn)行參數(shù)的額定值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，作為運(yùn)行參數(shù)檢測經(jīng)過部件或經(jīng)過電路的預(yù)先給定的部分的電流的電流強(qiáng)度、或在部件上或者在電路的兩個(gè)預(yù)先給定的點(diǎn)之間下降的電壓、或通過電路輸出或接收的電功率。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，持續(xù)地檢測冷卻參數(shù)，并且在冷卻參數(shù)超過第一預(yù)先給定的限值時(shí)通過控制裝置來轉(zhuǎn)換冷卻模式，以及在冷卻參數(shù)低于第一預(yù)先給定的限值或第二預(yù)先給定的限值時(shí)通過控制裝置來轉(zhuǎn)換冷卻模式。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在從第一冷卻模式轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中時(shí)降低冷卻體積中的壓力。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一冷卻模式中沿冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向，將第一耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之前并且將第二耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之后，其中，在從第一冷卻模式轉(zhuǎn)換至第二冷卻模式中時(shí)首先斷開第一耦聯(lián)裝置，然后只有在預(yù)先給定的時(shí)間間隔之后和/或在滿足預(yù)先給定的斷開條件時(shí)才斷開第二耦聯(lián)裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述斷開條件是:低于了冷卻體積中的預(yù)先給定的第一壓力值。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一冷卻模式中沿冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向，將第一耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之前并且將第二耦聯(lián)裝置布置在冷卻體積之后，其中，在從第二冷卻模式轉(zhuǎn)換至第一冷卻模式中時(shí)首先連接第一耦聯(lián)裝置，然后只有在預(yù)先給定的時(shí)間間隔之后和/或在滿足預(yù)先給定的連接條件時(shí)才連接第二耦聯(lián)裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述連接條件是:超過了冷卻體積中的預(yù)先給定的第二壓力值。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用與冷卻體積連通的體積補(bǔ)償裝置，所述體積補(bǔ)償裝置能針對預(yù)先給定的力來擴(kuò)大和/或縮小冷卻體積。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一冷卻模式中，以湍流的方式將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)經(jīng)過冷卻體積。12.—種用于對機(jī)動(dòng)車(16)的部件(1、18)進(jìn)行冷卻的冷卻裝置，所述部件與冷卻裝置(17)的填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積(2)熱耦聯(lián)，其特征在于，冷卻裝置(17)被設(shè)計(jì)用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻裝置，其特征在于，冷卻介質(zhì)循環(huán)回路包括用于冷卻介質(zhì)的補(bǔ)償容器(11)。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的冷卻裝置，其特征在于，在冷卻體積(2)中和/或在冷卻循環(huán)回路中布置有至少一個(gè)用于檢測冷卻介質(zhì)壓力的壓力測量裝置(15)。15.一種機(jī)動(dòng)車，包括至少一個(gè)待冷卻的部件，其特征在于，所述機(jī)動(dòng)車包括根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的用于對部件(1、18)進(jìn)行冷卻的冷卻裝置(17)，其中，部件(1、18)與冷卻裝置(17)的填充有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷卻體積(2)熱耦聯(lián)。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于，所述部件(1、18)是機(jī)動(dòng)車(16)的電驅(qū)動(dòng)裝置(19)的功率電子設(shè)備部件。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于，控制裝置(20)被設(shè)計(jì)用于當(dāng)在第二冷卻模式中進(jìn)行冷卻時(shí)將驅(qū)動(dòng)裝置(19)的功率限定為最大功率值，所述最大功率值小于能利用其在第一冷卻模式中運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置(19)的功率值。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于，所述控制裝置(20)被設(shè)計(jì)用于檢測額定功率，所述額定功率能通過車輛裝置、特別是能在駕駛員側(cè)操作的操作元件(21)或駕駛員輔助系統(tǒng)預(yù)先給定，并且在檢測出大于最大功率值的額定功率時(shí)，切換至第二冷卻模式中。19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于，所述機(jī)動(dòng)車包括控制裝置(20)和用于檢測用來選擇車輛模式的使用者輸入的輸入裝置(22)，其中，控制裝置(20)用于基于車輛模式確定冷卻參數(shù)和/或最大功率值和/或用于冷卻參數(shù)的第一限值和/或第二限值。
【文檔編號】F01P3/00GK105980194SQ201580008128
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月28日
【發(fā)明人】K-H·梅廷格爾
【申請人】奧迪股份公司