(57)【要約】  本発明は、自動車の構成要素の冷却のための方法であって、全冷却需要から冷却出力を求め、全冷却需要は各構成要素の個別の冷却需要からなっている形式のものに関し、本発明に基づき自動車をハイブリッド駆動装置によって作動し、ハイブリッド駆動装置は、少なくとも１つの内燃機関及び少なくとも１つの電気機械を有し、この場合に電気機械を電子式出力装置によって制御し、全冷却需要の決定に際して、前記電気機械の冷却需要及び前記電子式出力装置の冷却需要を個別の冷却需要として用いるようになっている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の複数の構成要素の冷却のための方法であって、全冷却需要から冷却出力を求め、前記全冷却需要は前記複数の構成要素の個別の冷却需要からなっている形式のものにおいて、前記自動車をハイブリッド駆動装置によって作動し、該ハイブリッド駆動装置は、少なくとも１つの内燃機関及び少なくとも１つの電気機械を有しており、前記電気機械を電子式出力装置によって制御し、前記全冷却需要の決定に際して、前記電気機械の冷却需要及び前記電子式出力装置の冷却需要の少なくとも１つの冷却需要を、個別の冷却需要として用いることを特徴とする、自動車の構成要素の冷却のための方法。
【請求項２】
前記電子式出力装置は、少なくとも１つのインバータを有している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電子式出力装置は、少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータを有している請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記電気機械の冷却需要の決定のために、前記電気機械の作動状態を用いる請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記電子式出力装置の冷却需要の決定のために、前記電子式出力装置の作動状態を用いる請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電子式出力装置の冷却需要の決定のために、前記インバータ及び／又は前記ＤＣＤＣコンバータの作動状態を用いる請求項２又は３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記個別の冷却需要の決定のために、前記自動車の冷却すべき前記個別の各構成要素の特性値を用いる請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記個別の冷却需要及び／又は前記全冷却需要の決定のために、前記自動車又は前記ハイブリッド駆動装置の周囲の空気温度及び／又は圧力を用いる請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記個別の冷却需要及び／又は前記全冷却需要の決定のために、前記自動車の走行速度を用いる請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記自動車の冷却すべき少なくとも１つの前記構成要素の冷却需要を、該構成要素から発信する請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の複数の構成要素の冷却のための方法であって、全冷却需要から冷却出力を求め、前記全冷却需要を前記複数の各構成要素の個別の冷却需要から形成してある形式のものに関する。
【０００２】
自動車の複数の構成要素の冷却のための上記形式の方法は周知である。自動車において、内燃機関、伝動装置及び／又は空気調和装置の個別の冷却需要を考慮して、また必要に応じて過給機の冷却需要を考慮して、つまりこれらの少なくともいずれか１つの冷却需要（冷却要求）に基づき冷却を行うようになっている。明細書及び特許請求の範囲において、Ａ、Ｂ及び／又はＣの記載は、Ａ、Ｂ及びＣの少なくともいずれか１つを意味している。前記個別の冷却需要に依存して、自動車の例えば冷却媒体回路の冷却媒体の温度及び／又はエンジン室（駆動装置室）を通って流れる冷却空気流が調節されるようになっている。このために、自動車の冷却用送風機及び／又はサーモスタットが論理素子若しくは論理回路用の適切な制御信号を用いて制御ユニット若しくは制御装置によって制御されるようになっている。このようにして、一面において冷却媒体温度、ひいては自動車の冷却媒体回路内に接続されている冷却すべき構成要素の温度を調節することができる。さらに他面において、エンジン室内の十分な空気循環を行うことができ、ひいては冷却媒体回路に接続されていない構成要素の冷却も行うことができる。
【０００３】
本発明の構成では、自動車をハイブリッド駆動装置によって作動し、ハイブリッド駆動装置は、少なくとも１つの内燃機関及び少なくとも１つの電気機械を有しており、この場合に電気機械を電子式出力装置によって制御し、個別の冷却需要からなる全冷却需要の決定に際して、電気機械の冷却需要及び／又は電子式出力装置の冷却需要を、個別の冷却需要として用いるようになっている。つまり、ハイブリッド駆動装置で作動される自動車の電子式出力装置（例えば電子制御装置）及び／又は電気機械の個別の冷却需要を、必要な冷却出力の算出若しくは全冷却需要の決定に用いるようになっている。これによって、ハイブリッド駆動装置の構成要素としての電気機械及び／又は電子式出力装置をも、これらの構成要素が、自動車の冷却媒体回路に直接には接続されていない場合でも、十分に冷却することが保証される。つまり、自動車若しくはハイブリッド駆動装置の電気式又は電子式の構成要素の十分な冷却を保証している。
【０００４】
電子式出力装置は、有利な実施態様では、パルス変換器若しくはインバータを有しており、該パルス変換器若しくはインバータを介して電気機械、例えば電動モータは作動されるようになっている。このような有利な方法により、インバータの過熱が避けられ、かつインバータを適切な温度領域で作動させることができるので有利である。
【０００５】
電子式出力装置は、別の有利な実施態様ではＤＣＤＣコンバータを有している。直流電圧変換器とも称されるＤＣＤＣコンバータは、本発明の構成により十分に冷却され、若しくは適切な温度領域に保たれるようになっている。電子式出力装置がインバータもＤＣＤＣコンバータも有している場合には、電子式出力装置の冷却需要の決定のために、インバータ及び／又はＤＣＤＣコンバータの個別の冷却需要を考慮するようになっている。
【０００６】
本発明の別の実施態様では、電気機械の冷却需要の決定のために、電気機械の作動状態を考慮するようになっている。殊に電気機械の作動温度を検出して、電気機械の冷却需要の決定のために用いるようになっている。有利には、電気機械の作動状態を規定する別のファクター、例えば電気機械の現在（各瞬間又は目下）の負荷及び／又は回転数を用いるようになっている。特に有利には、作動状態であるファクターとして、電気機械若しくはハイブリッド駆動装置の作動状況を用い、この場合に、作動状況はハイブリッド駆動装置の走行プログラムから読み取られるようになっている。ハイブリッド駆動装置、殊に電気機械は、例えば電気式の走行駆動部若しくはブースト走行駆動部内に配置されていてよい。この場合に異なる走行運転若しくは作動状況は、電気機械の個別の冷却要求（電気機械・冷却需要）に直接に影響を及ぼすものである。所定の作動状態を用いることによって、又は電気機械の作動状態を規定する単数若しくは複数のファクターを用いることによって、ハイブリッド駆動装置の機能は永続的に保証される。
【０００７】
別の実施態様では、電子式出力装置の冷却需要の決定のために、電子式出力装置の作動状態を考慮するようになっている。有利な実施態様では、電子式出力装置の冷却需要の決定のために、インバータの作動状態を考慮するようになっている。例えば、電子式出力装置、つまりインバータの現在の作動温度、及び／又はインバータの温度の勾配を用いるようになっている。
【０００８】
電子式出力装置がＤＣＤＣコンバータを有している場合には、電子式出力装置の冷却需要の決定のために、ＤＣＤＣコンバータの作動状態を考慮するようになっている。この場合に、ＤＣＤＣコンバータの作動状態は、殊にＤＣＤＣコンバータの現在の作動温度及び／又は現在の負荷、例えば電気的な負荷によって規定される。
【０００９】
本発明の実施態様では、個別の冷却需要の規定のために、自動車の各構成要素の特性値（特性線及び／又は特性要因図）を用いるようになっており、特性値は有利には、前もって、つまり予め算出して画定されていて、例えば自動車の制御装置のメモリー、例えば非消去形のメモリーに格納されている。個別の冷却需要の規定は、作用効果として、特性値を用いることにより簡単かつ迅速に行われる。
【００１０】
さらに別の実施態様では、個別の冷却需要又は全冷却需要の決定のために、自動車、殊にハイブリッド駆動装置の周囲の空気温度及び／又は圧力を考慮するようになっている。これによって、現在必要な冷却出力は、外部の条件に適合され、その結果、自動車の構成要素は極めて効果的に冷却されるようになっている。
【００１１】
個別の冷却需要又は全冷却需要の決定のために、追加的に若しくは選択的に自動車の走行速度を考慮するとも利点である。自動車の走行速度は、殊に自動車のエンジン室を通って流れる若しくは循環する空気に作用を及ぼすものである。つまり、本発明の有利な実施態様では、自動車の冷却すべき構成要素に対する貫流若しくは循環流を一緒に考慮するようになっている。
【００１２】
本発明の実施態様では、自動車の少なくとも１つの構成要素の個別の冷却需要（冷却要求）を明確に規定し、つまり、所定の制御装置に与えるようになっている。このことは、少なくとも１つの構成要素が、該構成要素の冷却需要に相当する信号を直接に発信することを意味しており、したがって、構成要素の作動状態を規定する信号若しくは特性値は、自動車の例えば制御装置によっては検出されなくてよい。
【００１３】
次に本発明を図示の実施形態に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に基づく方法を示す概略図である。
【図２】個別の冷却需要の決定のための概略図である。
【００１５】
図１は、ハイブリッド駆動装置で作動可能、つまり運転可能な自動車の構成要素を冷却するための本発明に基づく方法の概略的なブロック図である。図１のブロック１は、論理素子部分２、例えば自動車の制御装置を示している。論理素子部分は、自動車のブロックによって示される冷却すべき複数の構成要素３，４，５，６，７，８に接続されている。ブロック３は、図示の実施形態では電動機（モータ）としても発電機（ジェネレータ）としても作動可能な電気機械９を表している。自動車の全運転時間にわたって電気機械９の完全な機能を保証するために、十分な冷却を必要としている。電気機械９は電子式出力装置１０によって制御されるようになっており、該電子式出力装置（出力用電子装置）はブロック４により表されるＤＣＤＣコンバータ１１及びブロック５により表されるインバータ１２を含んでいる。ブロック６はエンジン若しくは内燃機関１３を表しており、ブロック７は自動車の空気調和装置１４を表している。ブロック８はエネルギー蓄積装置１５を表しており、該エネルギー蓄積装置（例えばバッテリー）は、電気機械９によって発電運転時に回生されるエネルギーを蓄え、かつ該エネルギーを電動運転時に電気機械９に供給するようになっている。さらに冷却送風機１６、電子制御式のサーモスタット１７、液体ポンプ１８及び３ポート弁１９を設けてあり、これらは論理素子部分２によって制御されるようになっており、この場合にサーモスタット１７、付属の液体ポンプ１８及び３ポート弁１９は、自動車の冷却媒体回路の構成要素であり、冷却媒体回路は複数の分岐部を有していてよいものである。
【００１６】
論理素子部分２は、冷却に現在要求される全冷却出力を算出して、該算出された冷却出力に依存して冷却送風機１６、電子制御式のサーモスタット１７、液体ポンプ１８及び３ポート弁１９の少なくともいずれか１つを制御し、これにより自動車のすべての構成要素３〜８は十分に冷却されるようになっている。この場合に個別の冷却需要（冷却要求）は、各構成要素３〜８の矢印２０〜２５によって表されている。殊に、電気機械の冷却需要（２０）及び電子装置の冷却需要（２１，２２）は優先される。これによって、自動車の電気的若しくは電子的な構成要素３〜５の十分な冷却を保証するようになっている。個別の冷却需要２０〜２５は、各構成要素３〜８から明確に論理素子部分２に与えられるか、若しくは各構成要素３〜８から送られた運転状態データを用いて決定（画定又は規定）されるようになっている。
【００１７】
図２は、電気機械９、ＤＣＤＣコンバータ１１、及びインバータ１２の個別の各冷却需要２０，２１，２２の規定（画定）のための実施形態を概略的に示している。例えば電機機械の冷却需要２０の規定に際しては、電気機械の矢印２６で示される現在（瞬間又は目下）の温度、並びに矢印２７で示される現在の回転数を用いる、つまり前記温度及び前記回転数に関する測定値を用いることにより、電機機械の冷却需要２０は前記温度及び前記回転数に依存して規定される。もちろん、冷却需要の規定、例えば電機機械の冷却需要２０の決定に際して、電気機械９の運転状態（作動状態）を表す別のファクター、例えば機械的な負荷及び電気的な負荷の少なくともいずれか１つを用いることも可能である。
【００１８】
ＤＣＤＣコンバータ１１の冷却需要２１の規定のためには、該ＤＣＤＣコンバータの現在の作動状態、つまり矢印２８で表される例えば作動温度を用いることができる。インバータ１２の冷却需要２２の規定のためには、該インバータの現在の作動状態、つまり矢印２９で表される例えば作動温度を用いることができる。
【００１９】
ファクターとしての上記作動温度に加えて、冷却需要２０，２１，２２の規定のために、構成要素の周囲の現在の温度（矢印３０）、並びに周囲の現在の圧力（矢印３１）を用いることができる。これによって冷却需要は、構成要素に作用する周囲の現在の条件に適合されるようになっている。
【００２０】
冷却需要２０〜２５の規定のために、それぞれの構成要素３〜８の予め求められた特性値、特性線及び／又は特性要因図を用いるようにしてある。これにより、個々の冷却需要２０〜２５の実際に容易な規定を可能にしている。冷却需要２０〜２５の規定及び／又は全冷却需要の規定に際して、有利には、自動車の走行速度を追加的に考慮するようになっており、走行速度は自動車のエンジン室内の空気の循環若しくは流れに作用を及ぼすものである。もちろん、全冷却需要の規定に際して、自動車の冷却すべき別の構成要素の冷却需要、例えば電気機械９に作用接続されているエネルギー蓄積装置１５の冷却需要を考慮することができる。また、冷却出力の決定（算出若しくは画定）に際して、単数若しくは複数の冷却媒体回路の冷却媒体の現在の温度を考慮する、つまり冷却出力の算出（画定又は決定）に用いることもできる。さらに、ハイブリッド駆動装置の伝動装置の作動油の温度、並びに空気調和装置のコンプレッサー圧力も用いられる。原理的には、冷却媒体回路が液体回路又は水冷回路であるか、空冷回路であるかは重要ではない。
【符号の説明】
【００２１】
２  論理素子部分、  ３〜８  構成要素、  ９  電気機械、  １０  電子式出力装置、  １１  ＤＣＤＣコンバータ、  １２  インバータ、  １３  内燃機関、  １４  空気調和装置、  １５  エネルギー蓄積装置、  １６  冷却送風機、  １７  サーモスタット、  １８  液体ポンプ、  １９  ３ポート弁
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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