(57)【要約】【課題】  自動車のドライブトレインの冷却を最適化する。【解決手段】  第１の冷却剤クーラーを有する第１の冷却剤回路と、第２の冷却剤クーラーを有する第２の冷却剤回路を有する自動車のドライブトレイン用の冷却システムであって、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間に接続部が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の冷却剤クーラー（７）を有する第１の冷却剤回路（３）を有し、第２の冷却剤クーラー（９）を有する第２の冷却剤回路（５）を有する自動車（２３）のドライブトレイン（２１）用の冷却システム（１）において、前記第１の冷却剤回路（３）と前記第２の冷却剤回路（５）との間には接続部が設けられていることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記冷却システム（１）が、前記接続部を制御する弁システムを備えることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記第１の冷却剤回路（３）が前記ドライブトレイン（２１）の内燃機関（１１）に割り当てられており、前記第２の冷却剤回路（５）が、前記ドライブトレイン（２１）の前記内燃機関（１１）と協働する装置システム（１３）に割り当てられていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記装置システム（１３）が、前記内燃機関（１１）と協働する電動機（１７）、該電動機（１７）を制御するパワーエレクトロニクス（１５）、および／または前記電動機（１７）および／または前記内燃機関（１１）と協働するトランスミッション（１９）を備えることを特徴とする請求項３に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記接続部が第１の接続管（５５）を備え、該第１の接続管（５５）が、前記装置システム（１３）の下流側においておよび前記内燃機関（１１）の上流側において、前記第１の冷却剤回路（３）と前記第２の冷却剤回路（５）との間で切り替えられていることを特徴とする請求項３または４に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記第１の冷却剤回路（３）が第１の制御弁（２９）を備え、該第１の制御弁（２９）が、前記内燃機関（１１）の上流側におよび前記第１の接続管（５５）の下流側に、または前記内燃機関（１１）の下流側におよび前記第１の接続管（５５）の上流側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記接続部が第２の接続管（５７）を備え、該第２の接続管（５７）が、前記内燃機関（１１）の下流側においておよび前記装置システム（１３）の上流側において、前記第１の冷却剤回路（３）と前記第２の冷却剤回路（５）との間で切り替えられていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記弁システムが、前記第２の接続管（５７）を制御する第２の制御弁（３９）を備えることを特徴とする請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記接続部が第３の接続管（５９）を備え、該第３の接続管（５９）が、前記内燃機関（１１）の下流側において、前記パワーエレクトロニクス（１５）の下流側においておよび前記トランスミッション（１９）の上流側において、前記第１の冷却剤回路（３）と前記第２の冷却剤回路（５）との間で切り替えられていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記弁システムが、前記第３の接続管（５９）を制御する第３の制御弁（４３）を備えることを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の冷却システム（１）を有する自動車（２３）を運転するための方法において、
−前記第１の冷却剤回路（３）と前記第２の冷却剤回路（５）との間で熱を伝達するステップを特徴とする方法。
【請求項１２】
−熱源としての前記装置システム（１３）からヒートシンクとしての前記内燃機関（１１）に熱を伝達するステップを特徴する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
−加熱された冷却剤を前記第２の冷却剤回路（５）から前記第１の接続管（５５）を介して前記第１の冷却剤回路（３）に供給し、冷却された冷却剤を前記第１の冷却剤回路（３）から前記第２の接続管（５７）を介して前記第２の冷却剤回路（５）に供給するステップを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
−前記第３の制御弁（４３）によって前記第３の接続管（５９）を遮断し、前記第２の制御弁（３９）によって前記第２の接続管（５７）を解放するステップを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
−熱源としての前記内燃機関（１１）からヒートシンクとしての前記装置システム（１３）の前記トランスミッション（１９）に熱を伝達するステップを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
−加熱された冷却剤を前記第１の冷却剤回路（３）から前記第３の接続管（５９）を介して前記第２の冷却剤回路（５）に供給し、冷却された冷却剤を前記第２の冷却剤回路（５）から前記第１の接続管（５５）を介して前記第１の冷却剤回路（３）に供給するステップを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
−前記第２の制御弁（３９）によって前記第２の接続管（５７）を遮断し、前記第３の制御弁（４３）によって前記第３の接続管（５９）を解放するステップを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
特にハイブリッド駆動装置を有する自動車において、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の冷却システムを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の冷却剤クーラーを有する第１の冷却剤回路を有し、第２の冷却剤クーラーを有する第２の冷却剤回路を有する自動車のドライブトレイン用の冷却システムにおいて、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間には接続部が設けられている冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドライブトレイン用の冷却システムが知られている。特に、運転温度が様々である種々の装置を有する自動車のために、このような冷却システムが使用される。ハイブリッド車両では、例えば、内燃機関および電動機を冷却剤回路の１つにそれぞれ割り当てることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、自動車のドライブトレインの冷却を最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、第１の冷却剤クーラーを有する第１の冷却剤回路と、第２の冷却剤クーラーを有する第２の冷却剤回路を有する自動車のドライブトレイン用の冷却システムであって、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間に接続部が設けられていることによって解決される。
【０００５】
有利には、接続部を介して、冷却剤回路の間で熱を交換することができる。有利には、このことは、関連する自動車の運転状態に応じて行うことができる。例えばハイブリッド車両では、自動車を移動させるために従来の内燃機関と電動機とが組み合わされる。許容された運転温度を守るために、エンジンおよびそれに属する隣接装置の両方、特にトランスミッション、パワーエレクトロニクス、バッテリ等から、熱を排出しなければならない。内燃機関および電気コンポーネントは、状況に応じて、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路とを介して制御することができる異なる温度レベルで作動する。第１の冷却剤回路および第２の冷却剤回路は、本質的に互いに別々に動作させることができ、したがって、異なる温度レベルを提供する。しかし有利には、構成部品の熱を提供するために、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間の接続部を介して、熱を交換することができ、その結果、前記構成部品は、初期の好ましい運転温度を実現し、すなわち、最適な効率でより迅速に作動し、したがって自動車の燃料節約に寄与する。特に、熱管理について、低温の装置を有する低温の自動車の運転開始時に、第１の冷却剤回路のおよび第２の冷却剤回路の回路領域を介した交換を可能にするために、接続部を有利に使用することができる。このことは、特に運転開始直後に、すなわち、低温のエンジンおよび回路によって行うことができる。有利には、例えば、より高い温度レベルにより迅速に達する両方の冷却剤回路の一方からの廃熱は、接続部を介してそれぞれの他方の冷却剤回路に供給することができる。すなわち、この廃熱を周囲に放出せず、接続部を介してそれぞれの他方の冷却剤回路に伝達することが可能である。
【０００６】
有利には例えば、このことは、最初に、その後のある時点で内燃機関の運転が開始され、すなわち、低温の自動車が最初に電気駆動装置によって始動した場合に行うことができる。この場合、電動機のおよびそれに属する隣接装置の廃熱によって、内燃機関を予熱することができ、これにより、摩擦損失が低減し、さらには、より優れたエミッション値が達成される。自動車の別の運転状態では、同様に低温状態において、ドライブトレインの効率を低下させる比較的大きな摩擦損失を生じさせるドライブトレインのトランスミッションを加熱することが可能である。通常、トランスミッションは、低温の冷却剤回路に割り当てられており、すなわち、この冷却剤回路で熱源として機能する。しかし、トランスミッションを予熱するために、接続部により、内燃機関に割り当てられた冷却剤回路のより高い温度レベルを用いることが可能である。このことは、特に、自動車が最初におよび／または主に内燃機関によって運転され、すなわち、この内燃機関がトランスミッションとしてより迅速にその最適な運転温度に達し、その結果、接続部を介してトランスミッションに向かう熱伝達が有効であり得る場合に考えられる。
【０００７】
冷却システムの好ましい実施形態は、冷却システムが、接続部を制御する弁システムを備えることによって特徴付けられている。接続部と弁システムとを介して両方の冷却剤回路を互いに接続することができるので、冷却剤の、したがって熱の交換が可能である。このために、弁システムは、対応して必要な冷却剤の流れを制御することができ、すなわち、その流れを遮断するかまたは可能にするかあるいは制御しおよび／または絞ることができる。これにより、低温の内燃機関において、より低い温度レベルを有する冷却剤回路、例えば第２の冷却剤回路から低温の内燃機関を介して冷却剤を案内することができ、したがって、前記低温の内燃機関がヒートシンクとして使用される。エンジンはそれ自体が作動することなく加熱されるので、内燃機関の実際の始動において、摩擦、したがって摩耗が既に低減されている。すなわち、第２の冷却剤回路で生じた熱は冷却システム全体で保持され、周囲には放出されない。内燃機関の出口の冷却剤温度が、第２の冷却剤回路のトランスミッションオイルクーラーの前の温度よりも高くなると、有利には、接続部を介して、内燃機関の加熱された冷却剤を第２の冷却剤回路のトランスミッションオイルクーラーに供給することができるように、弁システムを切り替えることができる。このようにして有利には、トランスミッションの摩擦をより迅速に低減することができる。
【０００８】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、第１の冷却剤回路がドライブトレインの内燃機関に割り当てられており、第２の冷却剤回路が、ドライブトレインの内燃機関と協働する装置システムに割り当てられていることによって特徴付けられている。このようにして、他の装置システム等の他の温度レベルで内燃機関を作動させることが可能である。
【０００９】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、装置システムが、内燃機関と協働する電動機、それを制御するパワーエレクトロニクス、および／または電動機および／または内燃機関と協働するトランスミッションを備えることによって特徴付けられている。すなわち、ハイブリッド駆動装置、特に、シリーズハイブリッド、パラレルハイブリッド、および／またはそれらの混合形成の多様な実施形態のために、冷却システムを有利に使用することができる。特に、第１の冷却剤回路によって、より高い温度レベルで内燃機関を作動させ、第２の冷却剤回路によって、比較的低い温度レベルで残りのハイブリッド構成部品を作動させることが可能である。
【００１０】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、接続部が第１の接続管を備え、この第１の接続管が、装置システムの下流側においておよび内燃機関の上流側において、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間で切り替えられていることによって特徴付けられている。すなわち、第１の接続管を介して、第２の冷却剤回路の冷却剤を装置システムから第１の冷却剤回路の部分を介して内燃機関に供給することができる。
【００１１】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、第１の冷却剤回路が第１の制御弁を備え、この場合、この第１の制御弁が内燃機関の上流側におよび第１の接続管の上流側に配置されていることによって特徴付けられている。したがって、第１の制御弁が閉鎖された際に、第１の冷却剤回路と第１の冷却剤クーラーとのバイパス回路に冷却剤流体が供給されるように保証することができる。すなわち、ここで、第２の制御弁が開放された際に内燃機関がヒートシンクとして使用される場合、第１の制御弁のこの切替位置が重要である。
【００１２】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、接続部が第２の接続管を備え、この第２の接続管が、内燃機関の下流側においておよび装置システムの上流側において、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間で切り替えられていることによって特徴付けられている。すなわち、第２の接続管を介して、冷却剤を内燃機関から第２の冷却剤回路の部分を介して装置システムに供給することができる。
【００１３】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、弁システムが、第２の接続管を制御する第２の制御弁を備えることによって特徴付けられている。第２の制御弁を介して、第２の接続管を遮断するか、開放するかまたは部分的に開放することができる。したがって、第２の制御弁を介して、冷却剤回路の間の熱交換または冷却剤の交換を制御または調整することができる。有利には、このことは、自動車の運転状態に応じて、特に、内燃機関のおよび装置システムのそれぞれの温度レベルに応じて行うことができる。したがって、制御弁の閉鎖により、第２の接続管への冷却剤の流れが遮断される。第１および第２の冷却剤回路はそれぞれ閉鎖システムであるので、第２の制御弁を閉鎖することにより、好ましくは制御弁を備えない第１の接続管を介して、冷却剤の過剰な流れをほぼ阻止することもできる。
【００１４】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、接続部が第３の接続管を備え、この第３の接続管が、内燃機関の下流側において、パワーエレクトロニクスの下流側においておよびトランスミッションオイルクーラーの上流側において、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間で切り替えられていることによって特徴付けられている。すなわち、有利には、第３の接続管を介して、特に高温の冷却剤を内燃機関から第２の冷却剤回路の一体部を介してトランスミッションオイルクーラーに供給することができる。第３の接続管を介してパワーエレクトロニクスを迂回することができることが有利である。このようにして、例えば高温の冷却剤を内燃機関から輸送する場合に、パワーエレクトロニクスが、その許容された運転温度以上に加熱してしまうことを防止することができる。
【００１５】
冷却システムの別の好ましい実施形態は、弁システムが、第３の接続管を制御する第３の制御弁を備えることによって特徴付けられている。第３の制御弁は、第２の制御弁と同様に、第３の接続管を介した冷却剤の交換を制御または調整することができる。好ましくは、第３の制御弁を開放する必要がある場合、第２の制御弁は閉鎖されている。好ましくは、パワーエレクトロニクスの上流側の第２の制御弁は第２の冷却剤回路に切り替えられている。したがって、第３の制御弁の開放と同時に第２の制御弁を遮断することにより、パワーエレクトロニクスに対するバイパスとしての第３の接続管を切り替えることができ、その結果、決して、前記パワーエレクトロニクスに内燃機関の高温の冷却剤が衝突することはない。
【００１６】
さらに、上記課題は、冷却システムを有する、特に、以上に詳述した冷却システムを有する自動車を運転するための方法によれば、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間で熱を伝達するステップによって解決される。このようにして、両方の冷却剤回路が、運転状態に応じて、それぞれの他方の冷却剤回路用のヒートシンクまたは熱源として接続されることが可能である。
【００１７】
本方法の好ましい実施形態は、熱源としての装置システムからヒートシンクとしての内燃機関に熱を伝達するステップによって特徴付けられている。有利には、このことは、自動車の暖機運転時に主に電動機を作動させて行うことができる。この場合、第２の冷却剤回路の温度は第１の冷却剤回路の温度よりも迅速に上昇し、これによって、第２の冷却剤回路から第１の冷却剤回路への熱輸送が可能になる。
【００１８】
本方法の別の好ましい実施形態は、加熱された冷却剤を第２の冷却剤回路から第１の接続管を介して第１の冷却剤回路に供給し、冷却された冷却剤を第１の冷却剤回路から第２の接続管を介して第２の冷却剤回路に供給するステップによって特徴付けられている。すなわち、このようにして、第１および第２の接続管を介して、第１および第２の冷却剤回路に重なり合うことができる別の冷却剤回路を実現することができる。これにより有利には、装置システムの廃熱によって内燃機関を加熱することができる。
【００１９】
本方法の別の好ましい実施形態は、第３の制御弁により第３の接続管を遮断し、第２の制御弁により第２の接続管を解放するステップによって特徴付けられている。すなわち、制御弁によって、所望の冷却剤の交換を制御または調整することができる。
【００２０】
本方法の別の好ましい実施形態は、熱源としての内燃機関からヒートシンクとしての装置システムのトランスミッションに熱を伝達するステップによって特徴付けられている。すなわちこのステップにより、高温の内燃機関を用いてトランスミッションをできるだけ迅速にその運転温度に加熱することが可能になる。
【００２１】
本方法の別の好ましい実施形態は、加熱された冷却剤を第１の冷却剤回路から第３の接続管を介して第２の冷却剤回路に供給し、冷却された冷却剤を第２の冷却剤回路から第１の接続管を介して第１の冷却剤回路に供給するステップによって特徴付けられている。すなわち、このようにして、第１および第３の接続管を介して、特に第１および第２の冷却剤回路に重なり合う別の冷却剤回路を可能にすることができる。
【００２２】
本方法の別の好ましい実施形態は、第２の制御弁により第２の接続管を遮断し、第３の制御弁により第３の接続管を解放するステップによって特徴付けられている。すなわち、第２および第３の制御弁を介して、第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路との間の対応する冷却剤の交換を制御または調整することができる。
【００２３】
その上、上記課題は、特にハイブリッド駆動装置を有する自動車によれば、上記のように形成された冷却システムによって解決される。
【００２４】
本発明の別の利点、特徴および詳細は、以下の説明から明らかとなる。以下の説明において、図面を参照して実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の冷却剤回路と第２の冷却剤回路とを有する冷却システムの回路図である。
【実施例】
【００２６】
図１は、第１の冷却剤回路３と第２の冷却剤回路５とを有する冷却システム１を示している。第１の冷却剤回路３は第１の冷却剤クーラー７を備える。第２の冷却剤回路５は第２の冷却剤クーラー９を備える。冷却剤クーラー７と９を換気するために、冷却システム１は、ファン１０、例えば、電気的に駆動されおよび／または内燃機関１１に接続される、特に温度に応じて接続される、好ましくは温度に応じて制御されるファンを備えることができる。
【００２７】
第１の冷却剤回路３は内燃機関１１に割り当てられている。第２の冷却剤回路５は装置システム１３に割り当てられている。装置システム１３は、内燃機関１１と共に自動車２３のドライブトレイン２１の一部であり得るパワーエレクトロニクス１５、電動機１７およびトランスミッション１９を備える。自動車２３は、ハイブリッド駆動装置を有する車両であることができ、この場合、電動機１７と共に内燃機関１１が自動車２３の駆動源として使用される。このために、トランスミッション１９を、自動車２３の図１に示していない別の駆動装置に割り当てることができる。
【００２８】
内燃機関１１を第１の冷却剤回路３によって冷却するかまたは運転温度に保持することができる。このために、内燃機関１１は第１の冷却管２５を介して第１の冷却剤クーラー７の下流側に接続されている。第１の冷却剤クーラー７は第２の冷却剤管２７を介して第１の制御弁２９の下流側に接続されている。第１の制御弁２９は第３の冷却剤管３１を介して第１の冷却剤回路３の第１の冷却剤ポンプ３３の下流側に接続されている。第１の冷却剤ポンプ３３は自動車２３の内燃機関１１の下流側に割り当てられている。
【００２９】
第１の冷却剤管２５と第１の制御弁２９との間でバイパス管３５が切り替えられている。冷却剤管２５、２７および３１、バイパス管３５、第１の冷却剤ポンプ３３並びに第１の制御弁２９は、内燃機関１１用の小さなバイパス冷却剤回路を有する高温冷却剤回路を形成する。内燃機関の高温運転時、第２の冷却剤回路５とは関係なく、第１の冷却剤回路３を以下のように動作させることができる。低温の内燃機関１１では、第１の冷却剤ポンプ３３を停止することができ、その結果、決して冷却剤循環は行われない。特に内燃機関への第１の冷却剤ポンプの機械的結合では、ポンプが閉鎖回路に対して作動し、これにより、必要に応じて、小さな漏れ流を除いて冷却剤が循環されないことを意図することもできる。内燃機関１１の第１の部分が最大許容運転温度に達すると、第１の冷却剤ポンプ３３は第１の冷却剤回路３の冷却剤を循環させることができる。このために、最初に、バイパス管３５から第３の冷却剤管３１への流体の流れを可能にし、第２の冷却剤管２７から第３の冷却剤管３１への流体の流れを遮断するように、第１の制御弁２９を切り替えることができる。すなわち、内燃機関１１は、第１の冷却剤クーラー７の出口の下方のバイパス管３５のバイパス回路または小さな冷却剤回路を介して作動される。小さな冷却回路の冷却剤温度が最大許容値を超えると、第１の制御弁２９が、低温冷却剤の流れを第２の冷却剤管２７から第３の冷却剤管３１に分配することを許容できる。この場合、同時に、第１の制御弁２９によって、バイパス管３５への冷却剤の流れを相応して絞ることができる。
【００３０】
第２の冷却剤クーラー９は第４の冷却剤管３７を介して第２の制御弁３９の下流側に接続されている。第２の制御弁３９は第５の冷却剤管４１を介して第３の制御弁４３の下流側に接続されている。第５の冷却剤管４１では、第２の冷却剤回路５内で冷却剤を循環させるための第２の冷却剤ポンプ４５が切り替えられている。第２の冷却剤ポンプ４５の下流側において、並列冷却剤管４７により、パワーエレクトロニクス１５が第５の冷却剤管４１に対して並列に切り替えられている。すなわち、並列冷却剤管４７により、第２の冷却剤ポンプ４５から供給された冷却剤の一部を冷却のためにパワーエレクトロニクス１５に沿って案内することができる。第３の制御弁４３は第６の冷却剤管４９を介して自動車２３のドライブトレイン２１のトランスミッション１９の下流側に接続されている。トランスミッション１９、またはその対応するトランスミッションオイルクーラーは第７の冷却剤管５１を介して第２の冷却剤クーラー９の下流側に接続されている。電動機１７は電動機用冷却剤管５３を介して第５の冷却剤管４１におよび第７の冷却剤管５１に接続されている。この場合、電動機用冷却剤管５３は電動機１７に向かってパワーエレクトロニクス１５の下流側と第３の制御弁４３の上流側とで分岐し、トランスミッション１９の下流側で第２の冷却剤回路５の第７の冷却剤管４１に通じる。したがって、電動機１７およびトランスミッション１９は第２の冷却剤回路５で流体的に並列に切り替えられており、この場合、第３の制御弁４３は、第６の冷却剤管４９の対応する遮断または絞りによって、流量比を制御することができる。
【００３１】
電動機１７のおよびトランスミッション１９の下流側で、第１の冷却剤回路３の第３の冷却剤管３１の下流側に通じる第１の接続管５５が分岐されている。すなわち、第１の接続管５５を介して、第１の冷却剤回路３と第２の冷却剤回路５とが互いに流体接続されている。第２の冷却剤回路５の第２の制御弁３９は第２の接続管５７を介して第１の冷却剤回路３の第１の冷却剤管２５の上流側に接続されている。さらに、第３の制御弁４３も第３の接続管５９を介して第１の冷却剤回路３の第１の冷却剤管２５の上流側に接続されている。
【００３２】
図１を参照して、種々の熱管理方法を以下に説明する。この場合、第１の冷却剤回路３と第２の冷却剤回路５との間で熱がそれぞれ伝達される。
【００３３】
車両２３の第１の運転状態において、特に、低温の装置による始動後に、主に電動機１７によって自動車を駆動することができる。この運転状態では、装置システム１３、すなわち、パワーエレクトロニクス１５、電動機１７およびトランスミッション１９が熱源として機能する。装置システム１３によって発生された熱は第２の冷却剤回路５の冷却剤に伝達される。この運転状態では、内燃機関１１が作動せず、したがって比較的低温である。しかし、望ましくないエミッションおよび高い摩擦係数を最小に低減するために、内燃機関１１の始動前にこれをできるだけ予熱することが好ましい。このことを達成するために、第２の接続管５７が第２の制御弁３９と第５の冷却剤管４１とを介して第２の冷却剤回路５の第２の冷却剤ポンプ４５に接続されるように、第２の制御弁３９を切り替えることができる。さらに、第４の冷却剤管３７が第２の冷却剤回路５の第５の冷却剤管４１に接続されないように、第２の制御弁３９を切り替えることができる。したがって、第２の冷却剤回路４の第２の冷却剤クーラー９は、第２の冷却剤回路内にある冷却剤がすなわち循環されない停止状態にある。
【００３４】
すなわち、内燃機関が作動している場合、第２の冷却剤ポンプ４５および第１の冷却剤ポンプ３３の駆動により、第２の冷却剤ポンプ４５から、第５の冷却剤管４１、それに並列に接続された並列冷却剤管４７およびそれに接続されたパワーエレクトロニクス１５と、電動機用冷却剤管５３およびそれに接続された電動機１７と、第７の冷却剤管５１、第１の接続管５５、第３の冷却剤管３１およびそれに接続された第１の冷却剤ポンプ３３およびそれに接続された内燃機関１１とを介して、第１の冷却剤回路３の第１の冷却剤管２５を介して、最後に、第２の接続管５７、第２の制御弁３９および第５の冷却剤管４１を介して、再び第２の冷却剤回路５の第２の冷却剤ポンプ４５に戻る回路が形成される。さらに、第３の制御弁４３の開放位置に応じて、第３の制御弁４３から第６の冷却剤管４９を介して、トランスミッション１９を介して、最後に、第７の冷却剤管５１を介して第１の接続管５５に入る、電動機用冷却剤管５３に対して分岐された平行流が形成される。
【００３５】
すなわち、装置システム１３によって加熱された冷却剤を第１の冷却剤回路３から第１の接続管５５を介して内燃機関１１に供給することが可能であり、この内燃機関はこの運転状態においてヒートシンクとして使用される。第２の制御弁３９を相応して閉鎖することによって、装置システム１３の全廃熱が自動車２３のドライブトレイン２１の内部に保持されることが理解される。すなわち、廃熱はこの運転状態において第１の冷却剤クーラー７にも第２の冷却剤クーラー９にも貫流していないので、効果的には、周囲への熱放出が行われない。
【００３６】
自動車２３の別の運転状態において、第１の冷却剤管２５内の冷却剤の冷却剤温度は、トランスミッション１９の下流側の第７の冷却剤管５１内の冷却剤温度を超えることができる。すなわちこの運転状態では、好ましくは、内燃機関１１の廃熱によってトランスミッション１９を加熱すること、すなわち、内燃機関１１を熱源として使用し、トランスミッション１９をヒートシンクとして使用することができる。ここで例えば、内燃機関１１が既にその運転温度に完全に達しており、すなわち、例えば、第１の冷却剤回路３の冷却液流量が少なくとも部分的に第１の冷却剤クーラー７を介して案内されるように、第１の制御弁２９が既に切り替えられていた場合に上記運転状態が生じる。
【００３７】
この場合、内燃機関１１から生じた冷却剤の流れの一部または全部を第１の冷却剤管２５から第３の接続管５９に分岐すること、すなわち第３の制御弁４３に供給することが可能である。
【００３８】
この運転状態では、第３の制御弁４３が、第３の接続管５９を第６の冷却剤管４９に接続し、第５の冷却剤管４１を完全にまたは部分的に遮断するように、第３の制御弁４３を切り替えることができる。すなわち、内燃機関１１は、第１の冷却剤管２５、第３の接続管５９、第３の制御弁４３、最後に、第６の冷却剤管４９を介してトランスミッション１９の下流側に接続されている。さらに、第７の冷却剤管５１は、第１の接続管５５と第３の冷却剤管３１と第１の冷却剤ポンプ３３とを介して内燃機関１１の下流側に接続されている。
【００３９】
すなわち、この接続部を介して、第３の接続管５９により取り出された冷却剤量を相応して第２の冷却剤回路５から再び第１の冷却剤回路３に戻すことができる。
【００４０】
したがって、第１の冷却剤回路３に部分的に重なり合う第３の冷却剤回路が形成される。さらに、図示した第３の冷却剤回路は、この運転状態で第３の制御弁４３の切替位置に応じて第２の冷却剤回路５から分離されているか、または電動機用冷却剤管５３の合流に応じて第７の冷却剤管５１においてのみ第２の冷却剤回路５に重なり合う。
【００４１】
このことは必要であるが、この理由は、パワーエレクトロニクス１５の冷却が常に必要であるからである。このために、第２の冷却剤ポンプ４５により冷却剤が第２の冷却剤回路５の内部で循環されるが、この場合、トランスミッション１９は第３の制御弁４３によってこの循環から遮断されている。この循環により、第２の接続管５７が遮断され、第４の冷却剤管３７が、必要な冷却剤量に応じて完全にまたは部分的に第５の冷却剤管４１に接続されるように、第２の制御弁３９が切り替えられることが可能になる。すなわち、第３の制御弁４３の下流側においておよび第１の接続管５５の分岐部の上流側において、第７の冷却剤管５１で冷却剤の流れが生じ、この冷却剤の流れは、第１の冷却剤回路３に取り出された冷却剤量に正確に対応する。しかし、少なくとも部分的に第５の冷却剤管４１と第６の冷却剤管４９との間で、第３の制御弁を開放することも可能であり、この場合、次に、第２の冷却剤回路５の説明した部分において、増加された冷却剤の流れが生じ、この増加された冷却剤の流れは、詳細には、第１の冷却剤回路３に取り出された冷却剤量に対して増加されている。
【００４２】
この運転状態では、パワーエレクトロニクス１５の下流側におけるおよびトランスミッション１９の上流側における第３の接続管５９の合流によって、パワーエレクトロニクス１５の冷却が常に保証されているが、それにもかかわらず、トランスミッション１９を内燃機関１１用のヒートシンクとして使用でき、すなわち、トランスミッション１９をできるだけ迅速にその運転温度にすることができることが理解される。ヒートシンクとしてのトランスミッション１９に加えて、第１の冷却剤回路３の第１の冷却剤クーラー７も、弁２９、３９および４３の上記切替位置で内燃機関１１用のヒートシンクとして機能し、その結果、内燃機関１１の過熱が防止されている。
【００４３】
説明した熱管理によって、内燃機関１１および装置システム１３用の最適化された暖機運転方法を保証することができる。このために、制御弁２９、３９および４３は、内燃機関１１のおよび装置システム１３の対応する温度推移を監視して、対応する閉鎖位置および／または開放位置をとる必要がある。さらに、弁２９、３９および４３を制御するために、内燃機関１１およびそれと協働する装置システム１３の温度を制御するように構成されると共に、対応する温度センサおよび／または別のセンサに接続された中央制御ユニットを使用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  冷却システム
３  第１の冷却剤回路
５  第２の冷却剤回路
７  第１の冷却剤クーラー
９  第２の冷却剤クーラー
１０  ファン
１１  内燃機関
１３  装置システム
１５  パワーエレクトロニクス
１７  電動機
１９  トランスミッション
２１  ドライブトレイン
２３  自動車
２５  第１の冷却管、第１の冷却剤管
２７  第２の冷却剤管
２９  第１の制御弁
３１  第３の冷却剤管
３３  第１の冷却剤ポンプ
３５  バイパス管
３７  第４の冷却剤管
３９  第２の制御弁
４１  第５の冷却剤管
４３  第３の制御弁
４５  第２の冷却剤ポンプ
４７  並列冷却剤管
４９  第６の冷却剤管
５１  第７の冷却剤管
５３  電動機用冷却剤管
５５  第１の接続管
５７  第２の接続管
５９  第３の接続管
【図１】
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【国際調査報告】
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