DE102016218020A1 - Cooling circuit and method for operating a cooling circuit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreis (1) für eine elektronische Komponente (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils (17a; 17b; 17c) eine Kühlvorrichtung (14) und eine Bypassleitung (16) von Kühlmittel (K) durchströmbar sind und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils (17a; 17b; 17c) ausschließlich die Kühlvorrichtung (14) von Kühlmittel (K) durchströmbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreises (1) für die elektronische Komponente (10) des Kraftfahrzeugs.The invention relates to a cooling circuit (1) for an electronic component (10) of a motor vehicle, in which a cooling device (14) and a bypass line (16) of coolant (K) can be flowed through in a first switching position of the switching valve (17a; 17b; 17c) and in a second switching position of the switching valve (17a, 17b, 17c), only the cooling device (14) of coolant (K) can be flowed through. The invention further relates to a method for operating a cooling circuit (1) for the electronic component (10) of the motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreis für eine elektronische Komponente eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreises für eine elektronische Komponente eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a cooling circuit for an electronic component of a motor vehicle. The invention further relates to a method for operating a cooling circuit for an electronic component of a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Kühlkreise für elektronische Komponenten, beispielsweise Wechselrichter mit einer Bypassleitung zu einer fahrzeugseitigen Kühlvorrichtung gelten als bekannt. Herkömmlicherweise ist ein Bypassventil als Umschaltventil ausgeführt, d.h. es werden in zwei Schaltstellungen entweder der Bypass oder ein an die fahrzeugseitige Kühlvorrichtung angebundener Strömungspfad abgesperrt.Cooling circuits for electronic components, such as inverters with a bypass line to a vehicle-mounted cooling device are known. Conventionally, a bypass valve is designed as a changeover valve, i. either the bypass or a flow path connected to the vehicle-side cooling device is shut off in two switching positions.

Bei kaltem Kühlmittel, beispielsweise zu einem Fahrtbeginn des Kraftfahrzeuges bei niedriger Umgebungstemperatur, ist ein Kühlmitteldurchfluss aufgrund eines hohen Druckverlustes im Kühlkreis, bedingt durch eine hohe Viskosität des Kühlmittels und systembedingt limitierter Pumpenleistung, begrenzt. Bei kaltem Kühlmittel wird herkömmlicherweise die fahrzeugseitige Kühlvorrichtung, d.h. das Bauelement mit dem höchsten Druckverlust im Kühlkreis, mit einem Bypass versehen. Folglich steigt eine Temperatur des Kühlmittels im Kühlkreis kontinuierlich an, bis bei ausreichend zurückgegangener Viskosität des Kühlmittels vom Bypass auf die fahrzeugseitige Kühlvorrichtung umgeschaltet wird und dafür eine Pumpenleistung bei gefordertem Durchfluss ausreicht. Dieser Temperaturanstieg stellt unnötigen thermischen Stress für eine Aufbau- und Verbindungstechnik von Leistungsmodulen dar und mindert die Lebensdauer der elektronischen Komponente. Zudem liegt das sich einstellende Temperaturniveau im Kühlkreis trotz geringer Umgebungstemperatur auf unnötig hohem Niveau, wodurch eine Lebensdauer der elektronischen Komponente zusätzlich gemindert wird.When the coolant is cold, for example when the motor vehicle starts to move at low ambient temperature, a coolant flow is limited due to a high pressure loss in the cooling circuit due to a high viscosity of the coolant and system-limited pump performance. When the coolant is cold, conventionally the vehicle-side cooling device, i. the component with the highest pressure loss in the cooling circuit, provided with a bypass. As a result, a temperature of the refrigerant in the refrigeration cycle continuously increases until, with sufficiently decreased viscosity of the refrigerant, it is switched from the bypass to the on-vehicle cooling device, and a pumping capacity at a demanded flow rate suffices therefor. This increase in temperature represents unnecessary thermal stress for power module packaging technology and reduces the life of the electronic component. In addition, the adjusting temperature level in the cooling circuit despite low ambient temperature at an unnecessarily high level, whereby a lifetime of the electronic component is additionally reduced.

Ein weiterer negativer Effekt während eines Umschaltens vom Bypass auf die fahrzeugseitige Kühlvorrichtung ist, dass das zuvor in der fahrzeugseitigen Kühlvorrichtung gespeicherte Kühlmittel kälter ist als das bereits im Kühlkreis erwärmte Kühlmittel. Beim Umschalten vermischen sich kaltes und warmes Kühlmittel, sodass kurzzeitig die Kühlwassertemperatur einbricht und die elektronische Komponente somit zusätzlich thermisch beansprucht wird.Another negative effect during switching from the bypass to the vehicle-mounted cooling device is that the coolant previously stored in the vehicle-side cooling device is colder than the coolant already heated in the cooling circuit. When switching cold and warm coolant mix, so briefly breaks the cooling water temperature and thus the electronic component is additionally subjected to thermal stress.

Die DE 43 38 277 A1 offenbart ein flüssigkeitsgekühltes Stromrichtermodul mit zumindest einem Leistungshalbleiter.The DE 43 38 277 A1 discloses a liquid cooled power converter module having at least one power semiconductor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft einen Kühlkreis für eine elektronische Komponente eines Kraftfahrzeugs mit einer Kühlmittelpumpe zur Förderung eines Kühlmittels, mit der zu kühlenden elektronischen Komponente, mit einer Kühlvorrichtung, wobei die Kühlmittelpumpe, die zu kühlende elektronische Komponente und die Kühlvorrichtung sequentiell angeordnet und durch eine Hydraulikleitung verbunden sind, mit einer Bypassleitung, welche in Durchflussrichtung des Kühlmittels vor der Kühlvorrichtung von der Hydraulikleitung abzweigt und nach der Kühlvorrichtung in die Hydraulikleitung mündet, und einem Schaltventil, welches dazu ausgebildet ist, ein Durchflussvolumen des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung und ein Durchflussvolumen des Kühlmittels durch die Bypassleitung zu steuern, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils die Kühlvorrichtung und die Bypassleitung von Kühlmittel durchströmbar sind und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils ausschließlich die Kühlvorrichtung von Kühlmittel durchströmbar ist.The present invention provides a refrigeration cycle for an electronic component of a motor vehicle having a coolant pump for delivering a coolant, with the electronic component to be cooled, with a cooling device, wherein the coolant pump, the electronic component to be cooled, and the cooling device sequentially arranged and connected by a hydraulic line are, with a bypass line which branches in the flow direction of the coolant before the cooling device from the hydraulic line and after the cooling device in the hydraulic line, and a switching valve which is adapted to a flow volume of the coolant through the cooling device and a flow volume of the coolant through the To control bypass line, wherein in a first switching position of the switching valve, the cooling device and the bypass line of coolant can be flowed through and ausschli in a second switching position of the switching valve eßlich the cooling device of coolant is flowed through.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreises für eine elektronische Komponente eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst ein Fördern eines Kühlmittels mittels einer Kühlmittelpumpe. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Bereitstellen der zu kühlenden elektronischen Komponente und einer Kühlvorrichtung, wobei die Kühlmittelpumpe, die zu kühlende elektronische Komponente und die Kühlvorrichtung sequentiell angeordnet und durch eine Hydraulikleitung verbunden sind. Das Verfahren umfasst überdies ein Bereitstellen einer Bypassleitung, welche in Durchflussrichtung des Kühlmittels vor der Kühlvorrichtung von der Hydraulikleitung abzweigt und nach der Kühlvorrichtung in die Hydraulikleitung mündet. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Steuern eines Durchflussvolumens des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung und eines Durchflussvolumens des Kühlmittels durch die Bypassleitung mittels einem Schaltventil, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung von Kühlmittel durchströmt werden und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils ausschließlich die Kühlvorrichtung von Kühlmittel durchströmt wird.The present invention further provides a method of operating a refrigeration cycle for an electronic component of a motor vehicle. The method comprises conveying a coolant by means of a coolant pump. The method further comprises providing the electronic component to be cooled and a cooling device, wherein the coolant pump, the electronic component to be cooled, and the cooling device are sequentially arranged and connected by a hydraulic line. The method further comprises providing a bypass line, which branches in the flow direction of the coolant before the cooling device of the hydraulic line and opens after the cooling device in the hydraulic line. The method further comprises controlling a flow volume of the coolant through the cooling device and a flow volume of the coolant through the bypass line by means of a switching valve, wherein in a first switching position of the switching valve, the bypass line and the cooling device are flowed through by coolant and in a second switching position of the switching valve exclusively the cooling device is flowed through by coolant.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es somit, dass ein Strömungspfad durch die fahrzeugseitige Kühlvorrichtung immer, d.h. in einer jeglichen Schaltstellung des Schaltventils, von dem Kühlmittel durchströmt wird. Dies hat zur Folge, dass die Bypassleitung weniger häufig zu- und abgeschaltet werden muss und dadurch weniger Fluktuationen der Kühlmitteltemperatur resultieren. Folglich ergibt sich eine höhere Lebensdauer des Schaltventils sowie eine geringere thermische Beanspruchung der elektronischen Komponente.An idea of the present invention is thus that a flow path through the vehicle-mounted cooling device is always flowed through, ie in any switching position of the switching valve, by the coolant. As a result, the bypass line has to be switched on and off less frequently, resulting in fewer fluctuations in the coolant temperature. Consequently, results in a longer life of the switching valve and a lower thermal stress on the electronic component.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schaltventil in der Bypassleitung angeordnet ist, wobei das Schaltventil dazu ausgebildet ist, in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung freizugeben, und in einer zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung abzusperren. Somit ist das Schaltventil in vorteilhafter Weise derart im Kühlkreis angeordnet, dass ein Kühlmitteldurchfluss durch die Bypassleitung mittels des Schaltventils freigebbar bzw. absperrbar ist und die Kühlvorrichtung unabhängig von einer Schaltstellung des Schaltventils stets mit Kühlmittel durchströmt wird.According to a preferred embodiment, it is provided that the switching valve is arranged in the bypass line, wherein the switching valve is adapted to release a flow of the coolant through the bypass line in the first switching position, and shut off the flow of the coolant through the bypass line in a second switching position. Thus, the switching valve is advantageously arranged in such a way in the cooling circuit, that a coolant flow through the bypass line by means of the switching valve can be released or shut off and the cooling device is always flowed through independently of a switching position of the switching valve with coolant.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schaltventil in Durchflussrichtung des Kühlmittels vor oder nach der Kühlvorrichtung angeordnet ist, wobei das Schaltventil dazu ausgebildet ist, in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung freizugeben, und in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung freizugeben und den Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung abzusperren. Das vor der Kühleinrichtung angeordnete Schaltventil weist somit vorzugsweise ebenfalls die Funktionalität auf, einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung freizugeben bzw. abzusperren bei gleichzeitiger Freigabe des Durchflusses des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung.According to a further preferred development it is provided that the switching valve is arranged in the flow direction of the coolant before or after the cooling device, wherein the switching valve is adapted to release a flow of the coolant through the bypass line and the cooling device in the first switching position, and in the second Switch position to release the flow of coolant through the cooling device and shut off the flow of coolant through the bypass line. The switching valve arranged in front of the cooling device thus preferably also has the functionality of releasing or shutting off a flow of the coolant through the bypass line while at the same time releasing the flow of the coolant through the cooling device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Durchflussvolumen des Kühlmittels durch die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung oder das Durchflussvolumen ausschließlich durch die Kühlvorrichtung in Abhängigkeit von einer Betriebslast der zu kühlenden elektronischen Komponente regelbar ist. Somit kann bei höherer Betriebslast vorzugsweise ein höheres Durchflussvolumen geregelt und bei geringerer Betriebslast ein geringeres Durchflussvolumen geregelt werden.According to a further preferred development, it is provided that the flow volume of the coolant through the bypass line and the cooling device or the flow volume can be controlled exclusively by the cooling device in dependence on an operating load of the electronic component to be cooled. Thus, at higher operating load, preferably a higher flow volume can be regulated and, at a lower operating load, a lower flow volume can be regulated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schaltventil in der Bypassleitung bereitgestellt wird, wobei das Schaltventil in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung freigibt, und in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung absperrt. Somit ist das Schaltventil in vorteilhafter Weise derart im Kühlkreis angeordnet, dass ein Kühlmitteldurchfluss durch die Bypassleitung mittels des Schaltventils freigebbar bzw. absperrbar ist und die Kühlvorrichtung unabhängig von einer Schaltstellung des Schaltventils stets mit Kühlmittel durchströmt wird.According to a further preferred embodiment, it is provided that the switching valve is provided in the bypass line, wherein the switching valve in the first switching position releases a flow of the coolant through the bypass line, and shuts off the flow of the coolant through the bypass line in the second switching position. Thus, the switching valve is advantageously arranged in such a way in the cooling circuit, that a coolant flow through the bypass line by means of the switching valve is releasable or shut off and the cooling device is always flowed through independently of a switching position of the switching valve with coolant.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schaltventil in Durchflussrichtung des Kühlmittels vor oder nach der Kühlvorrichtung bereitgestellt wird, wobei das Schaltventil in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung freigibt, und in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung freigibt und den Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung absperrt. Das vor der Kühleinrichtung angeordnete Schaltventil weist somit vorzugsweise ebenfalls die Funktionalität auf, einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung freizugeben bzw. abzusperren bei gleichzeitiger Freigabe des Durchflusses des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung.According to a further preferred embodiment, it is provided that the switching valve is provided in the flow direction of the coolant before or after the cooling device, wherein the switching valve in the first switching position releases a flow of the coolant through the bypass line and the cooling device, and in the second switching position, the flow of the Coolant releases through the cooling device and shuts off the flow of coolant through the bypass line. The switching valve arranged in front of the cooling device thus preferably also has the functionality of releasing or shutting off a flow of the coolant through the bypass line while simultaneously enabling the flow of the coolant through the cooling device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem ersten Betriebszustand des Kühlkreises, in welchem eine Kühlmitteltemperatur einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, das Schaltventil in die erste Schaltstellung schaltet und in einem zweiten Betriebszustand des Kühlkreises, in welchem eine Kühlmitteltemperatur den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, das Schaltventil in die zweite Schaltstellung schaltet. Somit ist das Schaltventil vorzugsweise dazu ausgebildet, eine jeweilige Schaltstellung betriebszustandsabhängig bzw. temperaturabhängig durchzuführen.According to a further preferred embodiment, it is provided that in a first operating state of the cooling circuit, in which a coolant temperature falls below a predetermined threshold, the switching valve switches to the first switching position and in a second operating state of the cooling circuit, in which a coolant temperature reaches or exceeds the predetermined threshold , the switching valve switches to the second switching position. Thus, the switching valve is preferably designed to perform a respective switching position operating state-dependent or temperature-dependent.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Durchflussvolumen des Kühlmittels durch die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung oder ausschließlich durch die Kühlvorrichtung in Abhängigkeit von einer Betriebslast der zu kühlenden elektronischen Komponente eingeregelt wird. Somit kann bei höherer Betriebslast vorzugsweise ein höheres Durchflussvolumen geregelt und bei geringerer Betriebslast ein geringeres Durchflussvolumen geregelt werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that a flow volume of the coolant through the bypass line and the cooling device or exclusively by the cooling device in response to an operating load of the electronic component to be cooled is adjusted. Thus, at higher operating load, preferably a higher flow volume can be regulated and, at a lower operating load, a lower flow volume can be regulated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schaltventil von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung schaltet, wenn eine Pumpenleistung der Kühlmittelpumpe ausreicht, um ein definiertes Kühlmittelvolumen ausschließlich durch die Kühlvorrichtung zu leiten. Durch diese Regelstrategie werden Temperaturfluktuationen des Kühlmittels vorzugsweise minimiert, da in der ersten Schaltstellung bereits Kühlmittel sowohl durch die Kühlvorrichtung als auch die Bypassleitung strömt und in der zweiten Schaltstellung lediglich die Bypassleitung abgesperrt wird. According to a further preferred embodiment, it is provided that the switching valve switches from the first switching position to the second switching position when a pump power of the coolant pump is sufficient to conduct a defined coolant volume exclusively through the cooling device. By this control strategy temperature fluctuations of the coolant are preferably minimized, since in the first switching position already coolant flows through both the cooling device and the bypass line and in the second switching position, only the bypass line is shut off.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Durchflussvolumen des Kühlmittels innerhalb eines vorgegebenen Durchflussbereichs über die Pumpenleistung der Kühlmittelpumpe eingeregelt wird. Somit lassen sich in vorteilhafter Weise unterschiedliche lastabhängige Kühlmitteldurchflussgradienten je nach Ansteuerung der Kühlmittelpumpe realisieren.According to a further preferred development, it is provided that the flow volume of the coolant is regulated within a predetermined flow range via the pump power of the coolant pump. Thus, different load-dependent coolant flow gradient can be realized depending on the control of the coolant pump in an advantageous manner.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen:Show it:

1a ein Schaltbild eines Kühlkreises für eine elektronische Komponente eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 1a a circuit diagram of a cooling circuit for an electronic component of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention;

1b ein Schaltbild des Kühlkreises für die elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 1b a circuit diagram of the cooling circuit for the electronic component of the motor vehicle according to another preferred embodiment of the invention;

1c ein Schaltbild des Kühlkreises für die elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 1c a circuit diagram of the cooling circuit for the electronic component of the motor vehicle according to another preferred embodiment of the invention;

2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Kühlkreises für die elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 2 a flowchart of a method for operating the cooling circuit for the electronic component of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention;

3 ein Diagramm von Regelkurven eines Kühlmitteldurchflusses in Relation zu einer Temperatur bei verschiedenen Pumpenleistungen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 3 a graph of control curves of a coolant flow in relation to a temperature at different pump powers according to the preferred embodiment of the invention;

4 ein Diagramm einer Temperaturentwicklung des Kühlmittels in Bezug auf eine Leistungsabgabe der elektronischen Komponente bei einer ersten Umgebungstemperatur gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und 4 a diagram of a temperature development of the coolant with respect to a power output of the electronic component at a first ambient temperature according to the preferred embodiment of the invention; and

5 ein Diagramm der Temperaturentwicklung des Kühlmittels in Bezug auf die Leistungsabgabe der elektronischen Komponente bei einer zweiten Umgebungstemperatur gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 5 a diagram of the temperature development of the coolant with respect to the power output of the electronic component at a second ambient temperature according to the preferred embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, like reference characters designate like or functionally identical elements, components or components unless otherwise indicated.

1a zeigt ein Schaltbild eines Kühlkreises für eine elektronische Komponente eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1a shows a circuit diagram of a cooling circuit for an electronic component of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention.

Der Kühlkreis 1 für die elektronische Komponente 10 des Kraftfahrzeugs weist eine Kühlmittelpumpe 12 zur Förderung eines Kühlmittels K auf. Der Kühlkreis 1 weist des Weiteren eine zu kühlende elektronische Komponente 10 auf. Der Kühlkreis 1 weist überdies eine Kühlvorrichtung 14 auf. Die Kühlmittelpumpe 12, die zu kühlende elektronische Komponente 10 und die Kühlvorrichtung 14 sind sequenziell angeordnet und durch eine Hydraulikleitung 15 verbunden.The cooling circuit 1 for the electronic component 10 of the motor vehicle has a coolant pump 12 to promote a coolant K on. The cooling circuit 1 further includes an electronic component to be cooled 10 on. The cooling circuit 1 also has a cooling device 14 on. The coolant pump 12 , the electronic component to be cooled 10 and the cooling device 14 are arranged sequentially and by a hydraulic line 15 connected.

Der Kühlkreis 1 weist ferner eine Bypassleitung 16 auf. Die Bypassleitung 16 zweigt in Durchflussrichtung R des Kühlmittels K vor der Kühlvorrichtung 14 von der Hydraulikleitung 15 ab und mündet nach der Kühlvorrichtung 14 in die Hydraulikleitung 15.The cooling circuit 1 also has a bypass line 16 on. The bypass line 16 branches in the flow direction R of the coolant K in front of the cooling device 14 from the hydraulic line 15 From and flows to the cooling device 14 in the hydraulic line 15 ,

Der Kühlkreis 1 weist überdies ein Schaltventil 17a auf. Das Schaltventil 17a ist dazu ausgebildet, ein Durchflussvolumen des Kühlmittels K durch die Kühlvorrichtung 14 und ein Durchflussvolumen des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 zu steuern. In einer ersten Schaltstellung des Schaltventils 17a sind die Kühlvorrichtung 14 und die Bypassleitung 16 von Kühlmittel K durchströmbar und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils 17a ist ausschließlich die Kühlvorrichtung 14 von Kühlmittel K durchströmbar. The cooling circuit 1 also has a switching valve 17a on. The switching valve 17a is adapted to a flow volume of the coolant K through the cooling device 14 and a flow volume of the coolant K through the bypass passage 16 to control. In a first switching position of the switching valve 17a are the cooling device 14 and the bypass line 16 flowed through by coolant K and in a second switching position of the switching valve 17a is only the cooling device 14 permeated by coolant K.

Das Schaltventil 17a ist vorzugsweise in der Bypassleitung 16 angeordnet. Das Schaltventil 17a gibt in der ersten Schaltstellung vorzugsweise einen Durchfluss des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 frei. Das Schaltventil 17a sperrt vorzugsweise in einer zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 ab.The switching valve 17a is preferably in the bypass line 16 arranged. The switching valve 17a In the first switching position, preferably, a flow of the coolant K through the bypass line 16 free. The switching valve 17a locks preferably in a second switching position, the flow of the coolant K through the bypass line 16 from.

Hierfür kann vorzugsweise ein jegliches Schaltventil eingesetzt werden, welches die vorstehend genannte Funktionalität aufweist. For this purpose, preferably any switching valve can be used which has the above-mentioned functionality.

Das Durchflussvolumen des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 und die Kühlvorrichtung 14 oder das Durchflussvolumen ausschließlich durch die Kühlvorrichtung 14 sind vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Betriebslast der zu kühlenden elektronischen Komponente 10 regelbar.The flow volume of the coolant K through the bypass line 16 and the cooling device 14 or the flow volume only through the cooling device 14 are preferably dependent on an operating load of the electronic component to be cooled 10 adjustable.

1b zeigt ein Schaltbild des Kühlkreises für die elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1b shows a circuit diagram of the cooling circuit for the electronic component of the motor vehicle according to another preferred embodiment of the invention.

Das Schaltventil 17b ist vorzugsweise in Durchflussrichtung R des Kühlmittels K vor der Kühlvorrichtung 14 angeordnet. Das Schaltventil 17b gibt vorzugsweise in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 und die Kühlvorrichtung 14 frei. Das Schaltventil 17b gibt ferner in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels K durch die Kühlvorrichtung 14 frei und sperrt den Durchfluss des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 ab.The switching valve 17b is preferably in the flow direction R of the coolant K in front of the cooling device 14 arranged. The switching valve 17b is preferably in the first switching position a flow of the coolant K through the bypass line 16 and the cooling device 14 free. The switching valve 17b Furthermore, in the second switching position, the flow of the coolant K through the cooling device 14 free and blocks the flow of coolant K through the bypass line 16 from.

Hierfür kann vorzugsweise jegliches Schaltventil 17b eingesetzt werden, das über die vorstehend genannte Funktionalität verfügt.For this purpose, preferably any switching valve 17b can be used, which has the above-mentioned functionality.

1c zeigt ein Schaltbild des Kühlkreises für die elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1c shows a circuit diagram of the cooling circuit for the electronic component of the motor vehicle according to another preferred embodiment of the invention.

Das Schaltventil 17c ist vorzugsweise in Durchflussrichtung R des Kühlmittels K nach der Kühlvorrichtung 14 angeordnet. Das Schaltventil 17c gibt vorzugsweise in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 und die Kühlvorrichtung 14 frei. Das Schaltventil 17c gibt ferner in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels K durch die Kühlvorrichtung 14 frei und sperrt den Durchfluss des Kühlmittels K durch die Bypassleitung 16 ab.The switching valve 17c is preferably in the flow direction R of the coolant K to the cooling device 14 arranged. The switching valve 17c is preferably in the first switching position a flow of the coolant K through the bypass line 16 and the cooling device 14 free. The switching valve 17c Furthermore, in the second switching position, the flow of the coolant K through the cooling device 14 free and blocks the flow of coolant K through the bypass line 16 from.

Hierfür kann vorzugsweise jegliches Schaltventil 17c eingesetzt werden, das über die vorstehend genannte Funktionalität verfügt.For this purpose, preferably any switching valve 17c can be used, which has the above-mentioned functionality.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Kühlkreises für die elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a flowchart of a method for operating the cooling circuit for the electronic component of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Das Verfahren umfasst ein Fördern S1 eines Kühlmittels mittels einer Kühlmittelpumpe. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Bereitstellen S2 der zu kühlenden elektronischen Komponente und einer Kühlvorrichtung, wobei die Kühlmittelpumpe, die zu kühlende elektronische Komponente und die Kühlvorrichtung sequentiell angeordnet und durch eine Hydraulikleitung verbunden sind. The method comprises conveying S1 a coolant by means of a coolant pump. The method further comprises providing S2 the electronic component to be cooled and a cooling device, wherein the coolant pump, the electronic component to be cooled and the cooling device are sequentially arranged and connected by a hydraulic line.

Das Verfahren umfasst überdies ein Bereitstellen S3 einer Bypassleitung, welche in Durchflussrichtung des Kühlmittels vor der Kühlvorrichtung von der Hydraulikleitung abzweigt und nach der Kühlvorrichtung in die Hydraulikleitung mündet. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Steuern S4 eines Durchflussvolumens des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung und eines Durchflussvolumens des Kühlmittels durch die Bypassleitung mittels einem Schaltventil, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung von Kühlmittel durchströmt werden S5 und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils ausschließlich die Kühlvorrichtung von Kühlmittel durchströmt wird S6.The method further comprises providing S3 a bypass line which branches in the flow direction of the coolant upstream of the cooling device from the hydraulic line and opens after the cooling device in the hydraulic line. The method further comprises a control S4 of a flow volume of the coolant through the cooling device and a flow volume of the coolant through the bypass line by means of a switching valve, wherein in a first switching position of the switching valve, the bypass line and the cooling device are flowed through by coolant S5 and in a second switching position of the Switching valve only the cooling device is flowed through by coolant S6.

Des Weiteren wird das Schaltventil in der Bypassleitung bereitgestellt, wobei das Schaltventil in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung freigibt, und in einer zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung absperrt.Furthermore, the switching valve is provided in the bypass line, wherein the switching valve in the first switching position releases a flow of the coolant through the bypass line, and shuts off the flow of the coolant through the bypass line in a second switching position.

Alternativ kann das Schaltventil beispielsweise in Durchflussrichtung des Kühlmittels vor der Kühlvorrichtung bereitgestellt werden, wobei das Schaltventil in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung freigibt, und in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels durch die Kühlvorrichtung freigibt und den Durchfluss des Kühlmittels durch die Bypassleitung absperrt.Alternatively, the switching valve can be provided, for example, in the flow direction of the coolant before the cooling device, the switching valve in the first switching position releases a flow of the coolant through the bypass line and the cooling device, and in the second switching position releases the flow of the coolant through the cooling device and the flow of the coolant through the bypass line shuts off.

In einem ersten Betriebszustand des Kühlkreises, in welchem eine Kühlmitteltemperatur einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, schaltet das Schaltventil vorzugsweise in die erste Schaltstellung. In einem zweiten Betriebszustand des Kühlkreises, in welchem eine Kühlmitteltemperatur den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, schaltet das Schaltventil vorzugsweise in die zweite Schaltstellung.In a first operating state of the cooling circuit, in which a coolant temperature falls below a predetermined threshold, the switching valve preferably switches to the first switching position. In a second operating state of the cooling circuit, in which a coolant temperature reaches or exceeds the predetermined threshold value, the switching valve preferably switches to the second switching position.

Ein Durchflussvolumen des Kühlmittels durch die Bypassleitung und die Kühlvorrichtung oder ausschließlich durch die Kühlvorrichtung wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Betriebslast der zu kühlenden elektronischen Komponente eingeregelt.A flow volume of the coolant through the bypass line and the cooling device or solely through the cooling device is preferably adjusted in dependence on an operating load of the electronic component to be cooled.

Das Schaltventil schaltet vorzugsweise von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung, wenn eine Pumpenleistung der Kühlmittelpumpe ausreicht, um ein definiertes Kühlmittelvolumen ausschließlich durch die Kühlvorrichtung zu leiten. Das Durchflussvolumen des Kühlmittels wird vorzugsweise innerhalb eines vorgegebenen Durchflussbereichs über die Pumpenleistung der Kühlmittelpumpe eingeregelt.The switching valve preferably switches from the first switching position to the second Switching position, when a pump power of the coolant pump is sufficient to direct a defined volume of coolant exclusively through the cooling device. The flow volume of the coolant is preferably adjusted within a predetermined flow range via the pump power of the coolant pump.

3 zeigt ein Diagramm von Regelkurven eines Kühlmitteldurchflusses in Relation zu einer Temperatur bei verschiedenen Pumpenleistungen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 3 FIG. 12 is a graph of control curves of a refrigerant flow in relation to a temperature at various pump powers according to the preferred embodiment of the invention. FIG.

Eine Regelkurve RK1 zeigt den Kühlmitteldurchflussgradienten über den Temperaturverlauf bei geöffneter Bypassleitung und einem PWM-Signal von 96 %, mit welchem die Kühlmittelpumpe angesteuert wird. Eine Regelkurve RK2 zeigt den Kühlmitteldurchflussgradienten über den Temperaturverlauf bei geöffneter Bypassleitung und einem PWM-Signal von 70 %.A control curve RK1 shows the coolant flow gradient over the course of the temperature when the bypass line is open and a PWM signal of 96%, with which the coolant pump is controlled. A control curve RK2 shows the coolant flow gradient over the course of the temperature with the bypass line open and a PWM signal of 70%.

Eine Regelkurve RK3 zeigt den Kühlmitteldurchflussgradienten über den Temperaturverlauf bei geöffneter Bypassleitung und einem PWM-Signal von 50 %.A control curve RK3 shows the coolant flow gradient over the course of the temperature with the bypass line open and a PWM signal of 50%.

Eine Regelkurve RK4 zeigt den Kühlmitteldurchflussgradienten über den Temperaturverlauf bei geschlossener Bypassleitung und einem PWM-Signal von 96 %. Ein schraffierter Bereich zeigt einen lastabhängig vorgegebenen Durchflussbereich Db bei verschiedenen Vorlauftemperaturen des Kühlmittels. Eine Kennlinie uR zeigt eine untere Regelgrenze betreffend die Ansteuerung der Kühlmittelpumpe.A control curve RK4 shows the coolant flow gradient over the course of the temperature with the bypass line closed and a PWM signal of 96%. A hatched area shows a load-dependent predetermined flow range Db at different flow temperatures of the coolant. A characteristic uR shows a lower control limit regarding the control of the coolant pump.

Bezug nehmend auf die Regelkurve RK4 wird die Bypassleitung erst abgesperrt, sobald bei entsprechender Kühlmitteltemperatur die Pumpenleistung ausreicht, um die geforderte Durchflussmenge ausschließlich durch die Kühlvorrichtung zu leiten, d.h. für Werte unterhalb der Regelkurve RK4 und oberhalb der unteren Regelgrenze uR.With reference to the control curve RK4, the bypass line is shut off only when, at the appropriate coolant temperature, the pump power is sufficient to supply the required flow rate exclusively through the cooling device, i. for values below the control curve RK4 and above the lower control limit uR.

Die vorgegebene untere Regelgrenze uR darf hierbei nicht unterschritten werden, was durch Ansteuerung der Kühlmittelpumpe mit entsprechend ausreichendem PWM-Signal sichergestellt wird. Insgesamt wird für die Kühlmittelpumpe ein Regelbereich, d.h. alle schraffierten Flächen zusammen, definiert, welcher über eine Variation des PWM-Signals der Kühlmittelpumpe abgedeckt wird.The predetermined lower control limit UR must not be undershot, which is ensured by controlling the coolant pump with a correspondingly sufficient PWM signal. Overall, for the coolant pump, a control range, i. all hatched areas together, defined which is covered by a variation of the PWM signal of the coolant pump.

4 zeigt ein Diagramm einer Temperaturentwicklung des Kühlmittels in Bezug auf eine Leistungsabgabe der elektronischen Komponente bei einer ersten Umgebungstemperatur gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 4 FIG. 10 is a graph of a temperature evolution of the coolant with respect to a power output of the electronic component at a first ambient temperature according to the preferred embodiment of the invention. FIG.

Eine Kurve P1 zeigt einen Leistungsverlauf über eine Zeit z der Leistungsabgabe der elektronischen Komponente. Eine Kennlinie TK1 zeigt einen Temperaturverlauf über eine Zeit z des Kühlmittels bei der entsprechenden Leistungsabgabe P1 der elektronischen Komponente gemäß einer Systemanordnung nach dem Stand der Technik, gemäß welcher das Schaltventil als Umschaltventil ausgeführt ist, d.h. es kann nur zwischen Kühlvorrichtung und Bypassleitung umgeschaltet werden. Eine Kennlinie TK2 zeigt einen Temperaturverlauf über die Zeit z des Kühlmittels bei der Leistungsabgabe P1 der elektronischen Komponente nach dem erfindungsgemäßen Regelverfahren bei der ersten Umgebungstemperatur von –20°C.A curve P1 shows a power curve over a time z of the power output of the electronic component. A characteristic TK1 shows a temperature profile over a time z of the coolant at the corresponding power output P1 of the electronic component according to a system arrangement according to the prior art, according to which the switching valve is designed as a changeover valve, i. it can only be switched between the cooling device and the bypass line. A characteristic TK2 shows a temperature profile over the time z of the coolant at the power output P1 of the electronic component according to the control method according to the invention at the first ambient temperature of -20 ° C.

Außerdem werden gemäß Kennlinie TK2 zeitliche Temperaturschwankungen vermieden, die gemäß Kennlinie TK1 durch ständiges Zu- und Abschalten des Bypasses zu Stande kommen. Dieses Zu- und Abschalten ist im Stand der Technik nötig, um einerseits die Temperatur nicht weiter ansteigen zu lassen und um andererseits ein Wiederabfallen der Temperatur, was eine Zunahme der Viskosität und einen Druckverlust bewirken würde, zu vermeiden. Dementsprechend ist mit Kennlinie TK2 der thermische Stress an der (in 4 nicht gezeigten) zu kühlenden elektronischen Komponente geringer.In addition, temporal temperature fluctuations are avoided according to characteristic TK2, which come in accordance with characteristic TK1 by constant switching on and off of the bypass to conditions. This switching on and off is necessary in the prior art, on the one hand not to increase the temperature and on the other hand, a drop in temperature, which would cause an increase in viscosity and a pressure drop to avoid. Accordingly, characteristic TK2 is the thermal stress at the (in 4 not shown) to be cooled electronic component lower.

Die Kühlmitteltemperatur kann somit vorzugsweise erfindungsgemäß bei einer hohen Leistungsabgabe der elektronischen Komponente geringer gehalten werden als mit der Anordnung und dem Regelverfahren nach dem Stand der Technik.The coolant temperature can thus preferably be kept lower according to the invention at a high power output of the electronic component than with the arrangement and the control method according to the prior art.

5 zeigt ein Diagramm der Temperaturentwicklung des Kühlmittels in Bezug auf die Leistungsabgabe der elektronischen Komponente bei einer zweiten Umgebungstemperatur gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 5 FIG. 12 is a graph of the temperature evolution of the coolant with respect to the power output of the electronic component at a second ambient temperature in accordance with the preferred embodiment of the invention. FIG.

Eine Kurve P1 zeigt einen Leistungsverlauf über eine Zeit z der Leistungsabgabe der elektronischen Komponente. Eine Kennlinie TK3 zeigt einen Temperaturverlauf über eine Zeit z des Kühlmittels bei der entsprechenden Leistungsabgabe P1 der elektronischen Komponente gemäß einer Systemanordnung nach dem Stand der Technik, gemäß welcher das Schaltventil als Umschaltventil ausgeführt ist, d.h. es kann nur zwischen Kühlvorrichtung und Bypassleitung umgeschaltet werden.A curve P1 shows a power curve over a time z of the power output of the electronic component. A characteristic TK3 shows a temperature profile over a time z of the coolant at the corresponding power output P1 of the electronic component according to a system arrangement according to the prior art, according to which the switching valve is designed as a switching valve, i. it can only be switched between the cooling device and the bypass line.

Eine Kennlinie TK4 zeigt einen Temperaturverlauf über die Zeit z des Kühlmittels bei der Leistungsabgabe P1 der elektronischen Komponente nach dem erfindungsgemäßen Regelverfahren bei der ersten Umgebungstemperatur von 0°C. Außerdem werden gemäß Kennlinie TK4 zeitliche Temperaturschwankungen vermieden, die gemäß Kennlinie TK3 durch ständiges Zu- und Abschalten des Bypasses zu Stande kommen. Dieses Zu- und Abschalten ist im Stand der Technik nötig, um einerseits die Temperatur nicht weiter ansteigen zu lassen und um andererseits ein Wiederabfallen der Temperatur, was eine Zunahme der Viskosität und einen Druckverlust bewirken würde, zu vermeiden. Dementsprechend ist mit Kennlinie TK4 der thermische Stress an der (in 4 nicht gezeigten) zu kühlenden elektronischen Komponente geringer.A characteristic TK4 shows a temperature profile over the time z of the coolant at the power output P1 of the electronic component according to the control method according to the invention at the first ambient temperature of 0 ° C. In addition, temporal temperature fluctuations are avoided according to characteristic curve TK4, which in accordance with characteristic curve TK3 by continuous switching on and off of the Bypasses come to a halt. This switching on and off is necessary in the prior art, on the one hand not to increase the temperature and on the other hand, a drop in temperature, which would cause an increase in viscosity and a pressure drop to avoid. Accordingly, characteristic TK4 is the thermal stress at the (in 4 not shown) to be cooled electronic component lower.

Die Kühlmitteltemperatur kann somit vorzugsweise erfindungsgemäß bei einer hohen Leistungsabgabe der elektronischen Komponente geringer gehalten werden als mit der Anordnung und dem Regelverfahren nach dem Stand der Technik.The coolant temperature can thus preferably be kept lower according to the invention at a high power output of the electronic component than with the arrangement and the control method according to the prior art.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

Beispielsweise kann eine Anordnung, Dimensionierung und Ausbildung der verwendeten Komponenten des Regelkreises an entsprechende bauliche oder systemische Anforderungen angepasst werden bzw. eine Regelcharakteristik der Kühlmittelpumpe derart eingestellt werden, dass diese an die entsprechenden baulichen und systemischen Anforderungen angepasst ist.For example, an arrangement, dimensioning and design of the components used in the control loop can be adapted to corresponding structural or systemic requirements or a control characteristic of the coolant pump can be adjusted such that it is adapted to the corresponding structural and systemic requirements.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4338277 A1 [0005] DE 4338277 A1 [0005]

Claims (11)

Kühlkreis (1) für eine elektronische Komponente (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Kühlmittelpumpe (12) zur Förderung eines Kühlmittels (K); mit der zu kühlenden elektronischen Komponente (10); mit einer Kühlvorrichtung (14), wobei die Kühlmittelpumpe (12), die zu kühlende elektronische Komponente (10) und die Kühlvorrichtung (14) sequentiell angeordnet und durch eine Hydraulikleitung (15) verbunden sind; mit einer Bypassleitung (16), welche in Durchflussrichtung (R) des Kühlmittels (K) vor der Kühlvorrichtung (14) von der Hydraulikleitung (15) abzweigt und nach der Kühlvorrichtung (14) in die Hydraulikleitung (15) mündet; und einem Schaltventil (17a; 17b; 17c), welches dazu ausgebildet ist, ein Durchflussvolumen des Kühlmittels (K) durch die Kühlvorrichtung (14) und ein Durchflussvolumen des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils (17a; 17b; 17c) die Kühlvorrichtung (14) und die Bypassleitung (16) von Kühlmittel (K) durchströmbar sind und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils (17a; 17b; 17c) ausschließlich die Kühlvorrichtung (14) von Kühlmittel (K) durchströmbar ist.Cooling circuit ( 1 ) for an electronic component ( 10 ) of a motor vehicle, with a coolant pump ( 12 ) for conveying a coolant (K); with the electronic component to be cooled ( 10 ); with a cooling device ( 14 ), wherein the coolant pump ( 12 ), the electronic component to be cooled ( 10 ) and the cooling device ( 14 ) arranged sequentially and by a hydraulic line ( 15 ) are connected; with a bypass line ( 16 ), which in the flow direction (R) of the coolant (K) in front of the cooling device ( 14 ) from the hydraulic line ( 15 ) branches off and after the cooling device ( 14 ) into the hydraulic line ( 15 ) opens; and a switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ), which is adapted to a flow volume of the coolant (K) through the cooling device ( 14 ) and a flow volume of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ), characterized in that in a first switching position of the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) the cooling device ( 14 ) and the bypass line ( 16 ) of coolant (K) can be flowed through and in a second switching position of the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) only the cooling device ( 14 ) of coolant (K) can be flowed through. Kühlkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (17a) in der Bypassleitung (16) angeordnet ist, wobei das Schaltventil (17a) dazu ausgebildet ist, in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) freizugeben, und in einer zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) abzusperren.Cooling circuit according to claim 1, characterized in that the switching valve ( 17a ) in the bypass line ( 16 ) is arranged, wherein the switching valve ( 17a ) is adapted to, in the first switching position, a flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ), and in a second switching position, the flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) shut off. Kühlkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (17b; 17c) in Durchflussrichtung (R) des Kühlmittels (K) vor oder nach der Kühlvorrichtung (14) angeordnet ist, wobei das Schaltventil (17b; 17c) dazu ausgebildet ist, in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) und die Kühlvorrichtung (14) freizugeben, und in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Kühlvorrichtung (14) freizugeben und den Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) abzusperren.Cooling circuit according to claim 1, characterized in that the switching valve ( 17b ; 17c ) in the flow direction (R) of the coolant (K) before or after the cooling device ( 14 ) is arranged, wherein the switching valve ( 17b ; 17c ) is adapted to, in the first switching position, a flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) and the cooling device ( 14 ), and in the second switching position, the flow of the coolant (K) through the cooling device ( 14 ) and the flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) shut off. Kühlkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussvolumen des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) und die Kühlvorrichtung (14) oder das Durchflussvolumen ausschließlich durch die Kühlvorrichtung (14) in Abhängigkeit von einer Betriebslast der zu kühlenden elektronischen Komponente (10) regelbar ist.Cooling circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the flow volume of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) and the cooling device ( 14 ) or the flow volume exclusively through the cooling device ( 14 ) as a function of an operating load of the electronic component to be cooled ( 10 ) is controllable. Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreises (1) für eine elektronische Komponente (10) eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: Fördern (S1) eines Kühlmittels (K) mittels einer Kühlmittelpumpe (12); Bereitstellen (S2) der zu kühlenden elektronischen Komponente (10) und einer Kühlvorrichtung (14), wobei die Kühlmittelpumpe (12), die zu kühlende elektronische Komponente (10) und die Kühlvorrichtung (14) sequentiell angeordnet und durch eine Hydraulikleitung (15) verbunden sind; Bereitstellen (S3) einer Bypassleitung (16), welche in Durchflussrichtung (R) des Kühlmittels (K) vor der Kühlvorrichtung (14) von der Hydraulikleitung (15) abzweigt und nach der Kühlvorrichtung (14) in die Hydraulikleitung (15) mündet; und Steuern (S4) eines Durchflussvolumens des Kühlmittels (K) durch die Kühlvorrichtung (14) und eines Durchflussvolumens des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) mittels einem Schaltventil (17a; 17b; 17c), dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils (17a; 17b; 17c) die Bypassleitung (16) und die Kühlvorrichtung (14) von Kühlmittel (K) durchströmt werden (S5) und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils (17a; 17b; 17c) ausschließlich die Kühlvorrichtung (14) von Kühlmittel (K) durchströmt wird (S6).Method for operating a cooling circuit ( 1 ) for an electronic component ( 10 ) of a motor vehicle, comprising the steps of: conveying (S1) a coolant (K) by means of a coolant pump ( 12 ); Providing (S2) the electronic component to be cooled ( 10 ) and a cooling device ( 14 ), wherein the coolant pump ( 12 ), the electronic component to be cooled ( 10 ) and the cooling device ( 14 ) arranged sequentially and by a hydraulic line ( 15 ) are connected; Providing (S3) a bypass line ( 16 ), which in the flow direction (R) of the coolant (K) in front of the cooling device ( 14 ) from the hydraulic line ( 15 ) branches off and after the cooling device ( 14 ) into the hydraulic line ( 15 ) opens; and controlling (S4) a flow volume of the coolant (K) by the cooling device ( 14 ) and a flow volume of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) by means of a switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ), characterized in that in a first switching position of the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) the bypass line ( 16 ) and the cooling device ( 14 ) by coolant (K) are flowed through (S5) and in a second switching position of the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) only the cooling device ( 14 ) through which coolant (K) flows ( S6 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (17a) in der Bypassleitung (16) bereitgestellt wird, wobei das Schaltventil (17a) in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) freigibt, und in einer zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) absperrt.Method according to claim 5, characterized in that the switching valve ( 17a ) in the bypass line ( 16 ), wherein the switching valve ( 17a ) in the first switching position, a flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) releases, and in a second switching position, the flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) locks. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (17b; 17c) in Durchflussrichtung (R) des Kühlmittels (K) vor oder nach der Kühlvorrichtung (14) bereitgestellt wird, wobei das Schaltventil (17b; 17c) in der ersten Schaltstellung einen Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) und die Kühlvorrichtung (14) freigibt, und in der zweiten Schaltstellung den Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Kühlvorrichtung (14) freigibt und den Durchfluss des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) absperrt.Method according to claim 5, characterized in that the switching valve ( 17b ; 17c ) in the flow direction (R) of the coolant (K) before or after the cooling device ( 14 ), wherein the switching valve ( 17b ; 17c ) in the first switching position, a flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) and the cooling device ( 14 ) and, in the second switching position, the flow of the coolant (K) through the cooling device ( 14 ) and the flow of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) locks. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebszustand des Kühlkreises (1), in welchem eine Kühlmitteltemperatur (T) einen vorgegebenen Schwellwert (Sw) unterschreitet, das Schaltventil (17a; 17b; 17c) in die erste Schaltstellung schaltet und in einem zweiten Betriebszustand des Kühlkreises (1), in welchem eine Kühlmitteltemperatur (T) den vorgegebenen Schwellwert (Sw) erreicht oder überschreitet, das Schaltventil (17a; 17b; 17c) in die zweite Schaltstellung schaltet. Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that in a first operating state of the cooling circuit ( 1 ), in which a coolant temperature (T) falls below a predetermined threshold value (Sw), the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) in the first switching position and in a second operating state of the cooling circuit ( 1 ), in which a coolant temperature (T) reaches or exceeds the predetermined threshold value (Sw), the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) switches to the second switching position. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflussvolumen des Kühlmittels (K) durch die Bypassleitung (16) und die Kühlvorrichtung (14) oder ausschließlich durch die Kühlvorrichtung (14) in Abhängigkeit von einer Betriebslast der zu kühlenden elektronischen Komponente (10) eingeregelt wird.Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that a flow volume of the coolant (K) through the bypass line ( 16 ) and the cooling device ( 14 ) or solely by the cooling device ( 14 ) as a function of an operating load of the electronic component to be cooled ( 10 ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (17a; 17b; 17c) von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung schaltet, wenn eine Pumpenleistung (P) der Kühlmittelpumpe (12) ausreicht, um ein definiertes Kühlmittelvolumen ausschließlich durch die Kühlvorrichtung (14) zu leiten.Method according to claim 9, characterized in that the switching valve ( 17a ; 17b ; 17c ) switches from the first switching position to the second switching position when a pump power (P) of the coolant pump ( 12 ) is sufficient to define a defined coolant volume exclusively by the cooling device ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussvolumen des Kühlmittels (K) innerhalb eines vorgegebenen Durchflussbereichs (Db) über die Pumpenleistung (P) der Kühlmittelpumpe (12) eingeregelt wird.A method according to claim 10, characterized in that the flow volume of the coolant (K) within a predetermined flow range (Db) on the pump power (P) of the coolant pump ( 12 ) is adjusted.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020038784A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Vitesco Technologies GmbH Charging device module for installation in an electrically driveable vehicle, vehicle and method for cooling components of an electrically driveable vehicle
EP4061106A1 (en) * 2021-03-18 2022-09-21 MAN Truck & Bus SE Liquid cooled inverter for driving an electric drive motor of a vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4338277A1 (en) 1993-07-17 1995-01-19 Abb Patent Gmbh Liquid-cooled convertor module having circuitry components for power semiconductors which can be turned off

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008025951B4 (en) * 2008-05-30 2010-10-28 Airbus Deutschland Gmbh Cooling an electronic device in an aircraft by a case-wise single-phase or two-phase cooling
CN101769586B (en) * 2010-02-04 2013-02-06 无锡永信能源科技有限公司 Cold (warm) water circulation energy efficiency control method for central air-conditioning system
JP5338731B2 (en) * 2010-03-29 2013-11-13 株式会社豊田自動織機 Waste heat regeneration system
FR2970367B1 (en) * 2011-01-07 2013-01-11 Renault Sa METHOD FOR THERMALLY REGULATING AN ELEMENT OF A MOTOR VEHICLE AND SYSTEM FOR THERMALLY REGULATING THE SAME
DE102011116933A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Man Truck & Bus Ag Cooling circuit for a liquid-cooled engine
EP2998536B1 (en) * 2014-09-18 2020-03-04 Volvo Car Corporation An arrangement and a control method of an engine cooling system
CN204345958U (en) * 2014-12-09 2015-05-20 中国电子科技集团公司第十六研究所 A kind of box liquid cooling source of insertion
CN205425169U (en) * 2015-12-18 2016-08-03 重庆美的通用制冷设备有限公司 A cooling system and cooling water set for cooling water set

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4338277A1 (en) 1993-07-17 1995-01-19 Abb Patent Gmbh Liquid-cooled convertor module having circuitry components for power semiconductors which can be turned off

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020038784A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Vitesco Technologies GmbH Charging device module for installation in an electrically driveable vehicle, vehicle and method for cooling components of an electrically driveable vehicle
US20210289671A1 (en) * 2018-08-24 2021-09-16 Vitesco Technologies GmbH Charging device module for installation in an electrically driveable vehicle, vehicle and method for cooling components of an electrically driveable vehicle
US11917798B2 (en) 2018-08-24 2024-02-27 Vitesco Technologies GmbH Charging device module for installation in an electrically driveable vehicle, vehicle and method for cooling components of an electrically driveable vehicle
EP4061106A1 (en) * 2021-03-18 2022-09-21 MAN Truck & Bus SE Liquid cooled inverter for driving an electric drive motor of a vehicle

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