用于控制冷却系统的方法、冷却系统、控制单元和计算机程序产品与流程

本发明涉及一种用于控制机动车辆的传动系内的第一电机的冷却系统的方法，该冷却系统包括：第一闭合冷却剂回路，其具有第一冷却流体和第一流体泵，第一流体泵用于将第一冷却流体输送通过第一冷却剂回路，并且用于至少冷却第一电机；以及控制单元，其连接至第一流体泵以便控制泵速。本发明还涉及冷却系统、控制单元和计算机程序产品。

背景技术：

1、混合动力车辆的传动系包括内燃发动机和电动马达的组合，并且特别是在陆上行驶时能够实现——例如在城市地区中——具有足够范围和可用性的纯电动操作模式。另外，在某些操作情况下，可以同时驱动内燃发动机和电动马达。

2、众所周知，混合动力驱动概念中使用的电机需要冷却。de 10 2018117 463a1公开了一种用于电动马达的定子，其具有定子芯，所述定子芯具有定子叠片，其中，定子叠片相对于电动马达轴线沿轴向方向堆叠，并且具有用于冷却定子芯的冷却装置。

3、以这种方式冷却的电机也可以在混合动力变速器的各种设计中的混合动力驱动概念中实现，这些混合动力变速器也被称为专用混合动力变速器或dht。这种类型的变速器的特征是例如通过电机来倒车，由此不需要机械倒车齿轮。

4、当自动手动变速器被设计为专用混合动力换档变速器(dh-st)时，电机会在内燃机传动系的换档过程中驱动车辆，并且能够在没有任何牵引力中断的情况下行驶。此外，电机可用于双向起动，并且起动离合器可设计为紧凑的分离离合器。原则上，已知将电机同轴地布置在混合动力变速器中。例如，de 10 2005 040 771 a1公开了一种混合动力车辆的传动系，其中，电动马达与传动系同轴地布置并且其中双离合器以节省空间的方式定位在电动马达中。文献de 10 201 5 214 985a1公开了一种混合动力驱动模块，其中，电机也同轴布置。此类dht也称为p3混合动力模块。

5、持续需要有效且安全地冷却这种混合动力模块中的电负载和热负载部件，从而实现机动车辆的节能和低co2运行。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种改进的用于控制机动车辆的传动系内的电机的冷却系统的方法。特别地，该目的还在于实现一种用于控制机动车辆的传动系内的电机的冷却系统的方法，该方法可以在控制单元中以尽可能低的处理器性能和存储要求来执行。

2、该目的通过一种用于控制机动车辆的传动系内的第一电机的冷却系统的方法来实现，该冷却系统包括：第一闭合冷却剂回路，其具有第一冷却流体和第一流体泵，第一流体泵用于将第一冷却流体输送通过第一冷却剂回路并且用于至少冷却第一电机；以及控制单元，其连接至第一流体泵以便控制泵速，其中

3、a1.提供表示第一冷却流体的温度的第一信号，

4、a2.提供表示第一冷却流体的参考温度的第二信号，

5、a3.提供表示第一电机的温度的第三信号，

6、a4.提供表示第一电机的参考温度的第四信号，

7、a5.提供表示第一电机的转数的第五信号，

8、a6.提供表示第一电机的参考转数的第六信号，

9、b1.进行关于第一冷却流体的温度是否小于或者小于等于第一冷却流体的参考温度的比较，以及

10、c1.如果满足条件，则针对第一流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第一泵速，或者

11、d1.如果不满足条件，则针对第一流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第二泵速，

12、e1.进行关于第一电机的温度是否小于或者小于等于第一电机的参考温度的比较，以及

13、f1.如果不满足条件，则针对第一流体泵设置泵速，该泵速其对应于可以从控制单元的存储器读取的第三泵速，

14、g1.进行关于第一电机的转数是否小于或者小于等于电机的参考转数的比较，以及

15、h1.如果不满足条件，则针对第一流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第四泵速，

16、i1.借助于第一流体泵的控制单元产生控制信号，该控制信号将流体泵设置为设置的泵速。

17、因此，可以提供电机的有效冷却。特别地，该方法允许其在具有相对较低的处理器性能和存储器容量的控制单元上执行。第一冷却剂回路中的冷却流体的限定体积流量以及相应的冷却能力可以经由流体泵的泵速来设置。

18、此外，还可以通过根据本发明的方法来减少机械损耗，例如通常在冷却系统中可能发生的轴承损耗、传动装置损耗、密封件损耗以及所谓的油或飞溅损耗。

19、特别地，还可以通过优化的冷却来提高电机的性能可用性。

20、本技术含义内的信号是参数值的电或电磁表示。这意味着，作为信号，特别地，从存储器读取的参数也被理解为信号。

21、特别优选的是，可以从控制单元的存储器读取的泵速彼此之间具有以下关系：

22、可以从控制单元的存储器读取的第一泵速低于可以从控制单元的存储器读取的第二泵速，和/或

23、可以从控制单元的存储器读取的第二泵速低于可以从控制单元的存储器读取的第三泵速，和/或

24、可以从控制单元的存储器读取的第三泵速等于可以从控制单元的存储器读取的第四泵速。

25、首先，本发明的要求保护的主题的各个元件按照元件在权利要求中提及的顺序进行解释，并且下面描述了本发明的主题的特别优选的实施方式。

26、出于本技术的目的，机动车辆是通过机器动力移动而不受铁路轨道限制的陆地车辆。机动车辆可以例如选自乘用车、卡车、小型摩托车、轻型机动车、摩托车、公共汽车/客车或牵引车的组。

27、混合动力电动车辆(hev)是由至少一个电动马达和另一能量转换器驱动并且从其电存储单元(电池)以及其携带的附加燃料中获取能量的电动车辆。

28、在本技术的上下文中，机动车辆的传动系被理解为意味着机动车辆中的产生用于驱动机动车辆的动力并经由车辆车轮将动力传递至道路的所有部件。

29、根据本发明的方法优选地用在混合动力模块的冷却系统中。在混合动力模块中，混合动力传动系的结构元件和功能元件可以在空间上和/或结构上组合和预构造成使得混合动力模块可以以特别简单的方式集成到机动车辆的传动系中。特别地，在混合动力模块中可以存在电动马达和离合器系统，特别是具有用于将电动马达接合到传动系中和/或将电动马达与传动系断开接合的分离式离合器。

30、根据电动马达在传动系中的接合的点，可以将混合动力模块分为以下类别p0-p4：

31、p0：电动马达布置在内燃发动机的上游，并且例如借助于带联接至内燃发动机。对于电动马达的这种布置，有时也将其称为带驱动起动发电机(bsg)，

32、p1：电动马达布置在内燃发动机的正后方。电动马达可以布置成例如固定至起动离合器前面的曲轴，

33、p2：电动马达布置在通常被称为k0的分离式离合器与起动离合器之间，但在传动系中的车辆变速器之前，

34、p3：电动马达布置在车辆变速器和/或变速器输出轴中，

35、p4：电动马达布置在现有的或单独的车轴上，以及

36、p5：电动马达例如作为轮毂马达布置在车辆车轮上或车辆车轮中。

37、在本发明的上下文中特别优选的是，混合动力模块被设计为p3混合动力模块。

38、电机用于将电能转换为机械能以及/或者将机械能转换为电能，并且电机通常包括被称为定子或电枢的静止部分以及被称为转子并且相对于静止部分可移动地布置的部分。

39、在电机设计为旋转机器的情况下，特别地在径向通量机器与轴向通量机器之间进行区分。径向通量机器的特征在于，磁场线在形成于转子与定子之间的空气间隙中沿径向方向延伸，而在轴向通量机器的情况下，磁场线在形成于转子与定子之间的空气间隙中沿轴向方向延伸。结合本发明，电机可以设计为径向通量机器。

40、该电机特别地旨在用于在混合动力机动车辆或全电动机动车辆的传动系内使用。

41、特别地，该电机定尺寸成使得可以实现超过50km/h、优选地超过80km/h、并且特别地超过100km/h的车速。该电动马达特别优选地具有超过30kw、优选地超过50kw、并且特别地超过70kw的输出。此外，优选的是，电机提供大于5000rpm、特别优选地大于10000rpm、非常特别优选地大于12,500rpm的速度。

42、冷却系统用于散发由电机内的电气损耗和机械损耗所产生的热。这种冷却系统尤其可以在转子(转子冷却通道)和/或定子(定子冷却通道)内具有冷却通道，例如通过流体泵引导相应的冷却介质通过冷却通道，以达到散热的目的。

43、根据本发明的另外的优选的改进，还可以规定，闭合的第一冷却剂回路被配置用于冷却至少一个第二电机，以及该方法包括附加步骤：

44、a7.提供表示第二电机的温度的第七信号，

45、a8.提供表示第二电机的参考温度的第八信号，

46、a9.提供表示第二电机的转数的第九信号，

47、a10.提供表示第二电机的参考转数的第十信号，以及

48、e2.执行关于第二电机的温度是否小于或者小于等于第二电机的参考温度的比较，以及

49、f2.如果不满足条件，则针对第一流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第五泵速，

50、g2.执行关于第二电机的转数是否小于或者小于等于第二电机的参考转数的比较，以及

51、h2.如果不满足条件，则针对第一流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第六泵速。

52、由此可以实现的是，两个电机、特别是p3混合动力模块可以通过冷却剂回路被有效地冷却。

53、此外，根据本发明的同样有利的实施方式，可以规定，冷却系统包括具有第二冷却流体的第二闭合冷却剂回路和用于将第二冷却流体输送通过第二冷却剂回路并用于冷却第一电机和/或第二电机的第二流体泵，其中控制单元连接至第二流体泵以便控制泵速，其中第一闭合冷却剂回路和第二闭合冷却剂回路经由热交换器彼此耦接，

54、并且该方法包括附加步骤：

55、a11.提供表示第二冷却流体的温度的第十一个信号，

56、b2.执行第二冷却流体的温度是否小于或者小于等于第二冷却流体的参考温度的比较，以及

57、c2.如果满足条件，则针对第二流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第七泵速，或者

58、d2.如果不满足条件，则针对第二流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第八泵速，

59、e3.执行关于第一电机和/或第二电机的温度是否小于或者小于等于第一电机和/或第二电机的参考温度的比较，以及

60、f3.如果不满足条件，则针对第二流体泵设置泵速，该泵速对应于可以从控制单元的存储器读取的第九泵速，

61、i2.借助于控制单元产生用于第二流体泵的控制信号，该控制信号将流体泵设置为设置的泵速。

62、该构造的有利效果基于以下事实：第二冷却剂回路允许更好地控制电机的冷却。

63、在本文中，特别优选的是，可以从控制单元的存储器读取的泵速彼此之间具有以下关系：

64、可以从控制单元的存储器读取的第七泵速低于可以从控制单元的存储器读取的第八泵速，和/或

65、可以从控制单元的存储器读取的第八泵速低于可以从控制单元的存储器读取的第九泵速，和/或

66、可以从控制单元的存储器读取的第九泵速等于可以从控制单元的存储器读取的第十泵速。

67、第一冷却剂回路尤其可以具有油作为第一冷却流体并且第二冷却剂回路可以具有冷却水作为第二冷却流体。第二冷却剂回路还可以连接至其他部件或组件以用于其冷却，这些部件或组件特别是不位于机动车辆的混合动力模块之中或之上。

68、根据本发明的另一特别优选的实施方式，可以规定，待冷却的热源、特别是第一电机和/或第二电机的功率电子器件在第二闭合冷却剂回路中布置在第二流体泵和热交换器之间。这尤其允许进一步改进电机或其部件的高效且安全的冷却。

69、此外，本发明还可以进一步发展为使得表示第一冷却流体的温度的第一信号和/或表示第一电机的温度的第三信号和/或表示第一电机的转数的第五信号和/或表示第二电机的温度的第七信号和/或表示第二电机的转数的第九信号是来自传感器的测量信号。

70、替代地或附加地，信号也可以由控制单元通过计算或估计而不是通过测量来提供。

71、在本发明的同样优选的实施方式变型中，还可以规定，表示第一冷却流体的参考温度的第二信号表示75℃至95℃之间的温度，和/或表示第一冷却流体的参考温度的第四信号表示120℃至140℃之间的温度，和/或表示第一电机的参考转数的第六信号表示8000rpm至15000rpm之间，和/或表示第二电机的参考温度的第八信号表示120℃至140℃之间的温度，和/或表示第二电机的参考转数的第十信号表示8000rpm至15000rpm之间的转数。

72、因此，一个或多个电机可以安全地操作并有效地冷却。

73、根据本发明的有利实施方式，可以规定，在冷却系统的控制单元的处理器单元中执行方法步骤b1、b2、c1、c2、d1、d2、e1、e2、e3、f1、f2、f3、g1、g2、h1、h2。这种构造的优点在于，因此可以实现紧凑的结构，并且可以简化电机或混合动力模块上的组装和布线。

74、本发明的目的还通过机动车辆的传动系内的第一电机的冷却系统来实现，该冷却系统包括：第一闭合冷却剂回路，其具有第一冷却流体和第一流体泵，第一流体泵用于将第一冷却流体输送通过第一冷却剂回路并用于冷却至少第一电机；以及控制单元，其连接至第一流体泵以便控制泵速，其中，控制单元包括处理器和包含计算机程序代码的存储器，其中存储器和计算机程序代码通过处理器被配置成使控制单元执行根据权利要求1至6中的一项所述的方法。

75、本发明的目的还通过一种用于控制机动车辆的传动系内的第一电机的冷却系统的控制单元来实现，该控制单元包括处理器和包含计算机程序代码的存储器，其中该存储器和计算机程序代码通过处理器被配置成使控制单元执行根据权利要求1至6中的一项所述的方法。

76、最后，本发明的目的还通过具有适合于执行根据权利要求1至6中的一项所述的方法的程序代码的存储在机器可读载体上的计算机程序产品或者电磁波实现的计算机数据信号来实现。