(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気式自動車両のための冷却装置（１）であって、当該冷却装置（１）は、少なくとも１つの可変流速ポンプ（２、３）を用いて循環されるクーラントを用いて電気駆動システム（１２）を含むエンジン組立体（５）を冷却することのできる冷却回路を含み、各ポンプ（２、３）の流速が制御システム（９）によって制御され、制御システム（９）は、クーラントの温度および設定温度によって閉ループ制御システムで各ポンプ（２、３）の流速をサーボ制御でき、
前記電気式自動車両がバッテリー充電組立体（４）を含み、前記冷却回路が前記充電組立体（４）および前記エンジン組立体（５）を冷却することができ、
当該エンジン組立体（５）の冷却回路には、当該エンジン組立体（５）を回路短絡するときでも、クーラントの０を超える最小流速を維持するための液圧制限（１０）が連結されている、
冷却装置。
【請求項２】
エンジン組立体（５）にクーラントを選択的に供給することのできる第１ポンプ（２）、および充電組立体（４）にクーラントを選択的に供給することのできる第２ポンプ（３）を含む、請求項１に記載の装置（１）。
【請求項３】
前記充電組立体（４）中のクーラントの流れを防止することのできる第１バルブ（７）、および前記エンジン組立体（５）中のクーラントの流れを防止することのできる第２バルブ（８）を含む、請求項２に記載の装置（１）。
【請求項４】
前記閉ループ制御システムが比例積分式補正器を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項５】
前記補正器が、最小値と最大値で制御が飽和されている場合、積分動作も飽和される飽和ブロックを含む、請求項４に記載の装置（１）。
【請求項６】
前記設定温度が車両の外部温度および車両の速度によって予め定められる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明の主題は、電気式自動車両用の冷却装置であって、少なくとも１つの可変流速ポンプによって循環されるクーラントを用いてエンジン組立体を冷却することのできる冷却回路を含む。本発明は電気自動車に有利に適用される。
【背景技術】
【０００２】  内燃機関において、繰り返される燃焼は、例えば、ピストン、シリンダー、およびバルブなどの接触する部品を過熱し、エンジンの全ての機構部品に伝導される。したがって、それを冷却する必要があり、さもなければ破壊の危険性がある。したがって、正しい運転のために、爆発エンジンは均一の適切な温度を必要とする。【０００３】  電気的推進力を備える車両の場合、駆動システムのさまざまな要素を冷却することも必要である。【０００４】  エンジン、および液体を冷却するのに用いられる熱交換機であるラジエータを通してクーラントを循環するために１つ以上のポンプを含む冷却システムを使用することは既知の慣例である。この場合、クーラントの流速はエンジン速度に依存し、特にエンジンが停止するときにゼロである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ポンプの運転を最適化し、特にその摩耗およびエネルギー消費を制限することを可能にする冷却装置を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明による装置はこの目的の達成を可能にする。【０００７】  したがって、本発明の主題は電気式自動車両用の冷却装置であって、少なくとも１つの可変流速ポンプを用いて循環されるクーラントを用いて電気駆動システムを有するエンジン組立体を冷却することのできる冷却回路を含み、各ポンプの流速は制御システムによって制御される。当該制御システムは、クーラントの温度と設定温度によって閉ループ制御システムで各ポンプの流速をサーボ制御することが可能である。【０００８】 本発明による装置において、電気式車両は、バッテリー充電器組立体を含み、冷却回路は、充電器組立体とエンジン組立体とを冷却することができる。【０００９】  したがって、各ポンプの閉ループモード流速のサーボ制御はその摩耗およびそのエネルギー消費を制限することを可能にし、使用フェーズ（移動又は再充電）によらずに制限することを可能にする。【００１０】 上記装置はエンジン組立体にクーラントを選択的に供給することのできる第１ポンプと、充電器組立体にクーラントを選択的に供給することのできる第２ポンプを含むことができる。【００１１】  この目的のために、装置は充電器組立体中のクーラントの流れを防止することのできる第１バルブと、エンジン組立体中のクーラントの流れを防止することのできる第２バルブを含むことができる。【００１２】  また、装置はエンジン組立体中のクーラントの最小流速を維持するための液圧制限を含むことができる。【００１３】  閉ループ制御システムは比例積分型の補正器を含むことができる。【００１４】  補正器は最小値と最大値の間の補正を制限することのできる飽和ブロックを含むことができる。【００１５】 設定温度は、車両の外部温度および車両の速度によって予め定めることができる。【００１６】  本発明の他の特徴および利点は、付属の図面を参照しながら、例示的に非制限的な例として与えられる以下の説明を読み取ることによってより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電気自動車に組み込まれた本発明による冷却装置をブロック図の形で示す図である。
【図２】車両のための制御計画を示すブロック図である。
【図３】図２のブロックの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  図１に示すように、冷却装置１は、第１電気ポンプ２、第２電気ポンプ３、バッテリー充電器４、エンジン組立体５、ラジエータ６、ならびに第１ソレノイドバルブ７および第２ソレノイドバルブ８を含む。第１電気ポンプ２、第２電気ポンプ３、第１ソレノイドバルブ７、第２ソレノイドバルブ８は制御装置９に連結される。
【００１９】  第１電気ポンプ２は車両の走行中に用いることが意図され、第２電気ポンプ３はバッテリーを再充電するときに用いることが意図される。第１電気ポンプ２の流速および第２電気ポンプ３の流速は制御信号を用いて設定することができる。
【００２０】  充電器４は、車両が停止しているとき、図示されていない家庭用電気本線システムから電気牽引バッテリーを再充電するために用いられる。
【００２１】  第１ソレノイドバルブ７は、車両の走行中に第２ポンプ３と充電器４を回路短絡するために用いられ、他方、第２ソレノイドバルブ８は、バッテリーの再充電中にエンジン組立体５の冷却が必要ではないと判断されるとき、エンジン組立体５を回路短絡するために用いられる。第２ソレノイドバルブ８は、液圧制限１０に連結することができ、これはヘッド損失を生成し、第２ソレノイドバルブ８が通過モードのときでも、エンジン組立体５中のクーラントの流速を保持するために用いられる。
【００２２】  エンジン組立体５は、エンジン１１および特にバッテリーからのＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換することが意図される電気駆動システム１２を含む。
【００２３】  ラジエータ６は、内燃機関の冷却装置と同じようにクーラントを冷却するために用いられる。それには図示されないが電気ファンが備えられる。
【００２４】  エンジン組立体５は、車両が停止しているときの充電器４のように、車両が走行するとき冷却されなければならない。冷却計画は制御装置９によって管理される。制御装置９は、冷却回路のセンサー、詳細にはクーラント温度センサーに連結されたコンピュータである。コンピュータ９はポンプ２、３、ソレノイドバルブ７、８、およびラジエータ６の電気ファンセットを駆動する。また、コンピュータ９は、冷却計画に必要な他の測定値を得るために、例えば、ＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）のバス型ネットワークを経由して車両の他のコンピュータに有利に連結される。
【００２５】  冷却回路制御計画は図２に示したように、２つのモジュールＡおよびＢの形で実施することができる。モジュールＡはクーラントの温度の制御に関し、モジュールＢは電気ポンプ２、３の選択に関する。
【００２６】  モジュールＡは車両の状態（走行中または停止したときのバッテリーの再充電）によってクーラントの流速制御を発生する役割を有する。モジュールＡの入力は、  −クーラントの温度Ｔ（これは１つ以上の温度センサーを用いて得ることができる）、  −車両の外部の温度Ｔｅｘｔ、  −車両の速度Ｖ、である。
【００２７】  モジュールＢの入力は、  −モジュールＡからの流速制御Ｄｃｏｍ、  −車両の状態Ｅ（これは自動車の中央コンピュータから発せられる信号であり、車両がバッテリー再充電モードの場合値１を有し、車両が走行モードの場合値０を有する）、である。
【００２８】  モジュールＢの出力は、  −走行モードに用いられた第１ポンプのための流速制御Ｄｃｏｍ１（これは０と１００の間の信号であり、ポンプによって生成することのできる最大流速のパーセントを表す）、  −再充電モードに用いられる第２ポンプの流速制御Ｄｃｏｍ２（これは０と１００の間の信号でありポンプによって生成することのできる最大流速のパーセントを表す）、である。
【００２９】  単純にするために、車両状態信号が値１を有する場合には第２ポンプのみを使用し、車両状態が値０を有する場合に第１ポンプのみ使用するように選択することができる。
【００３０】  流速制御の一実施形態は図３に詳細が示される。目的は、クーラントの温度によって最小流速値Ｄｍｉｎと最大流速値Ｄｍａｘの間で自動的に流速制御を変化させることである。クーラントの温度が設定温度以下である限り、流速制御は最小値Ｄｍｉｎを維持する。クーラントの温度が設定温度を超えるとすぐに、閉ループ制御によって流速制御が得られ、関係する設定は設定温度であり、関係するフィードバックループはクーラントの測定された温度である。
【００３１】  この目的はモジュールＡのブロックＡ１からＡ６の力で達成される。
【００３２】  ブロックＡ１は車両の外部温度Ｔｅｘｔと車両の速度Ｖによってクーラント用の温度設定値Ｔｃｏｎｓを発生する。実際に、車両の速度Ｖが速いほど冷却するラジエータの能力は大きく、したがって、温度設定値Ｔｃｏｎｓをより高くすることが可能になる。同様に、外部温度Ｔｅｘｔが低いほどラジエータはより効率的になり、したがって、温度設定値Ｔｃｏｎｓをより高くすることが可能になる。したがって、ブロックＡ１はマップに基づく線形外挿によって温度設定値Ｔｃｏｎｓを発生する。
【００３３】  次いで、ブロックＡ２は設定温度Ｔｃｏｎｓと測定された温度Ｔの間の差であるエラー信号ΔＴを発生する。信号ΔＴは当業者には周知の補正ブロックＰＩ（比例積分）であるブロックＡ３へ送られる。しかし、比例式補正器または積分式補正器を用いることも可能である。
【００３４】  ブロックＡ３の入力は、  −ブロックＡ２からのエラー信号ΔＴ、  −前のサンプリング時間に送られた流速制御Ｄｃｏｍ（制御が値Ｄｍｉｎまたは値Ｄｍａｘで飽和されている場合、補正器はその情報を得て積分動作も飽和される）、  −補正器ＰＩの比例利得Ｇ、例えば１％、  −補正器ＰＩの積分時間定数Ｃｔ、例えば５００ｓである。
【００３５】  ブロックＡ３の出力は、最小流速Ｄｍｉｎに対する望ましい流速の増加ΔＤである。この制御は飽和されるべきである。
【００３６】  ブロックＡ４は０（望ましい流速増加はない）とＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの間のこの飽和を生成する。次いで、この飽和された制御は遅延ブロックＡ５によって保存され、次のサンプリング時間に用いられて補正器ＰＩに任意の飽和情報を与える。
【００３７】  最終的に、ブロックＡ６は最終的な流速制御Ｄｃｏｍｆを発生する。最終制御Ｄｃｏｍｆは値Ｄｍｉｎに補正器ＰＩから要求された変化ΔＤを加えることによって演算される。
【００３８】  したがって、流速制御は２つの値ＤｍｉｎとＤｍａｘの間を自動的に変化させることに成功する。例えば、値Ｄｍｉｎはポンプによって生成することのできる最大流速の３０％に設定することができる。クーラントの回路全てに渡って均一な温度を得て熱点の形成を回避するために、温度が低くてもゼロではない最小流速Ｄｍｉｎを維持することは、実際にきわどい作業である。例えば、ポンプに過負荷を与えたくない場合、値Ｄｍａｘは最大流速の８０％に設定することができる。
【００３９】  したがって、クーラント流速制御計画はコンピュータ上で実行するのが特に簡単である。それは短い演算時間しか必要とせず、電力消費を低減することを可能にする。
【００４０】  上述の装置は２つのポンプを有するが、本発明は１つのまたは２つよりも多いポンプを有する装置にも関係する。本発明はまた、電気ウォーターポンプを備えたガソリンエンジンにも適用できる。
【図１】
0005851982.tif 000002
【図２】
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【図３】
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