用于监测机电式变速器的热管理系统的方法和设备技术方案

本发明专利技术涉及用于监测机电式变速器的热管理系统的方法和设备。混合动力 变速器的电力装置的温度基于装置的温度和功率流、环境温度和冷却回路流率 进行管理。一种用于电力装置的热管理的方法，该方法包括下列步骤：监测所 述电力装置的温度和环境温度；确定通过所述电力装置的电功率流；基于所监 测的电力装置的温度确定所述电力装置中分布的温度梯度；和基于所述温度梯 度、环境温度和电功率流估算通过热交换回路的流率并将该流率与阈值流率进 行比较。该设备用于执行这样的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于机电式 器且因此用于热量管理系统的控制系统。
技术介绍
这个部分中的陈述仅提供与本专利技术相关的背景信息，并且可以不构成现有 技术。动力系机构包括扭矩产生装置，该扭矩产生M包括i!31皿器装置将扭 矩传输到输出的内燃机和电机。 一个示例性的变速器是双模式、复合-分配 (compound邻lit)、机电式变速器，其禾佣输入构件接收来自原动机动力源(例 如内燃机)的驱动扭矩，禾刷用输出构件将驱动扭矩从变速制专,车辆传动 系。可作为电动机或发电机操作的电机独立于来自内燃机的扭矩输入而产生至 变速器的扭矩输入。电机可以将被传皿过车辆传动系的车辆动能转化为可存 储在电能存储装置中的电势能。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入， 并提供动力系的操作控制，包括控制变速器操作状态和换档、控制扭矩产生装 置和调节电能剤，置与电机之间的电功率交换。在电机的操作逝呈中，在於电力装置中产生热，所述电力驢包括电机、功率变换器和电能存储装置，例如高压电池。可结合有传热装置(包括散热片、热交换器和冷却系统)以管理系统中的废热。该系统包括闭合回路冷却系统， 其使液体冷却剂在散热片上流动并将^i卩齐跟j^ljl热交换器以去除废热。其它的系统包括使空气经过散热片装置以由此去除热的风扇装置。
技术实现思路
一种用于电力装置的热管理的方法，包括监测电力装置的温度和环境、皿， 和确定通过该电力装置的电功率流。基于所监测的电力装置的温度确定电力装 置中分布的温度梯度。基于所述温度梯度、环境,和电功率流估算通过热交 换回路的流率并将其与流率阈值进行比较。附图说明下面将参照附图，ilil实例对一个或多个实施例进行描述，其中图1是按照本专利技术的示例性动力系的示意图；禾口 图2和图3是按照本专利技术的算法流程图。 具体实施例方式下面参照附图，其中，所示出的内容仅是为了说明某些示例性的实施例， 而不是为了限制，图1描述了按照本专利技术实施例构造的 系统12。车辆系统 12包括内燃机14、机电式变速器10和适于向，车轮90传输牵引扭矩的传动 系92。电力系统包括电力部件或装置，该电力部件或装置包括相应的第一电机 56和第二电机72、电能存储装置('ESD') 74和电力电子电路19。电机56和 72包括电动机/发电机，它们中的每一个均i!31电力电子电路19将电功率转化 为机械扭矩。ESD 74包括适于存储电能和M电力电子电路19将电功率传输 到电机56和72的高压电池系统。ESD 74与电动机56和72电操作iikil接以便 于电功率在其间流动。发动机14、电机56、 72和机电式变速器10机械操作地 连接以便于在其间传输机械功率，从而iia输出轴64将驱动扭矩传输到传动系 92和， 90，并通过功率分配装置16将机械功率传输给电机56和72中 的一个以用于产生电功率。分布式控第诉莫块('CM') 4适于监测来自多个检测 装置(未示出)的输AI卩执行存储在其中的预定算法，以控制不同装置的致动 器，从而实现操作者的扭矩请求并满足其它尤其是与性能、燃料经济性和排放 物相关的参数。示例性的混合动力动力系被构造为执行下面参照图2和图3描 述的控制方法，该控制方法为车辆系统12操作所需的各种控制方法中之一。示例性的发动机14包括选择性地在几种状态下操作以向变速器10传输扭矩的多缸内燃机，并且该发动机可以是火花点^:或压燃式发动机。变速器10包括机电式扭矩传输装置。示例性的机电式 器10以几种操作范围状态中的 一种进行操作，所述状态包括固定传动比操作和无级^3I操作。第一和第二电机56和72包括三相交流电机并包括定子、转子和解析器组 件，全部都未示出。*电机的电机定子被接地至变速器壳体的外部，并包括 定子铁芯，该定子铁芯带有从其处延伸的巻绕电绕组。每个解析器组件均包括 可变磁阻装置，该磁阻装置包括可操作地连接到，每个电机56和72的定子 上的解析器定子，和可操作地连接到每个电机56和72的转子上的解析器转子。 每个解析器均包括适于检测解析器定子相对于解析器转子的旋转位置并识别该 旋转位置的检测装置。作为源自燃料或存储在ESD74中的电势的能量转化的结果， 器10接 收来自扭矩产生装置的发动机输入扭矩，该扭矩产生装置包括发动机14以及第 一电机56和第二电机72。 ESD 74经由直流输送线路27与电力电子电路19高 压直流耦合。在电流和电压中可测量的电功率根据ESD74是被充电还是被放电 而被传输到ESD 74或从ESD 74被传输。电力电子电路19是车辆系统12的一个元件，并包括一对互补型三相功率 变换器模块(未示出)，适于M输送线路31将电功率传输到电机56和72以 及从电机56和72传出，其中的一个模±央在图1中示出。电力电子电路19的功 率变换器模块均tt^地包括多个半导体功率开关器件，例如形成开关电源的绝 缘栅双极型晶体管('IGBT'),且所述功率变换^i块均还包括各自的电动机控 制模块，该电动机控制模块构造成用于接收电动机控制命令并由此控制变换器 状态，以提供电动机驱动或电功率再生功能。功率变换器模块接M流电功率 并将其转化为三相交流电功率，该三相交流电功率被传导到电机56和72以使 它们操作。热交换回路96优选地包括闭合的流体回路，该回路包括优选地与用于7衬卩 发动机14的 主散热器34分离的热交换装置或流^/空气散热器装置95。但 是，本领域熟练技术人员将认识到，流彬空气散热器装置95也可以被结合到车 辆主散热器34中，而这也属于所要求保护的范围内。流彬空气散热器装置95 M:^4P剂管线93与电力电子电路19的热接口装置94流体连接并与该热接口 装置形成流体回路。泵装置91 (例如电启动泵)在热交换回路96内泵送例如乙 二醇基冷却齐啲流体或使其循环。泵装置91雌地包括变流装置，舰脉宽调 制电路来控制该变流體的流率。泵装置91的操作且因此泵流率^i舰过来 自控伟鹏块4的脉宽调制(PWM)信号输出来控制，该信号输出为例如在变换 器处测得的、驗、环境、離和电负载的操作剝牛的函数。高压ESD74以及电机 56和72的定子包括连接到热交换回路96上的热接口装置94或可替换地位于单 独的7賴晒路上。热接口装置941M地包括fflM热连接到冷却齐j歧管(未示出) 上的热交换装置。电力电子电路19包括多部分外罩(未详细ite出)，该外罩 在第一部分21中具有用于功率馈通、控制和数据线缆的电连接，以及在第二部 分中具有至热接口装置94的7賴卩齐喊管的液体^4卩剂馈通的流体连接。外罩的 第一部分21包含多个未示出的半导体功率开关器件(例如，IGBT)。每个半导体功率开关器件被热连接到热接口装置94上。热接口装置94 itiMk包括翅片型辐射热交换器，该热交换器以使翅片暴露在第二部分的^4,败管中的方式 位于外罩中，同时功率开关器件相对于该热接口装置流体密封，从而防止功率 开关器件相对于冷却剂流体暴露。在外罩中还有其它的电子装置，包括多个温度检测装置97和97'以及电流检测装置。'鹏传繊97和97'中的每一个监测 多个半导体功率开关器件中的一个，以确定其温度状态，在下面被称为丁w ， N表示具体的半导体功率开关器件。,传,97和97'的信号输出被输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力装置的热管理的方法，该方法包括下列步骤：　监测所述电力装置的温度和环境温度；　确定通过所述电力装置的电功率流；　基于所监测的电力装置的温度确定所述电力装置中分布的温度梯度；和　基于所述温度梯度、环境温度和 电功率流估算通过热交换回路的流率并将该流率与阈值流率进行比较。

【技术特征摘要】
2007.10.10 US 11/8700221、一种用于电力装置的热管理的方法，该方法包括下列步骤监测所述电力装置的温度和环境温度；确定通过所述电力装置的电功率流；基于所监测的电力装置的温度确定所述电力装置中分布的温度梯度；和基于所述温度梯度、环境温度和电功率流估算通过热交换回路的流率并将该流率与阈值流率进行比较。2、 如权利要求1所述的方法，还包括基于所述电力装置中分布的温度梯度 估算所述流率的步骤。3、 如权利要求2所述的方法，其中，舰所述热交换回路的阈值流率基于 M31所述电力^S的电功率流被确定。4、 如权利要求1所述的方法，还包括当所估算的i!31所述热交换回路的流 率与所述阈值流率基本上不相同时，识别所述热交换回路中的错误。5、 如权利要求4所述的方法，还包括当在Y船见测中所估算的M所述 热交换回路的流率X次与所述阈值流率基本上不相同时，识别所述热交换回路 中的错误。6、 如权利要求l所述的方法，其中，估算通过所述热交换回路的流率的步 骤包括下列步骤基于所述环境温度和电功率流^M述电力装置中分布的温度梯度归一化；禾口基于归一化的温度梯度根据预标定阵列确定流率。7、 如权禾腰求6所述的方法，其中，所述M梯度包括基于所述电力装置 的监观U鹏确定的驗梯度的大小和方向。8、 如权禾腰求7所述的方法，还包括当所估算的舰所述热交换回路的流率小于所述阈值流率时识别所述热交换回路中的错误。9、 如权利要求8所述的方法，还包括当在Y次观测中所估算的M所述 热交换回路的流率X次小于所述阈值流率时，识别所述热交换回路中的错误。10、 如丰又利要求1所述的方法，其中，所述电力装置包括可操作以控制所 述电功率流的电力电子电路。11、 如权利要求io所述的方法，其中，所述电力电子电路还包括与所述电力装置热连接并相对于其流体密封的热接口装置。12、 如权利要求ll所述的方法，其中，所述热接口装置包括外罩，该外罩 包括被结合到所述热交换回路中的热交换元件。13、 一种制造的物品，包括存储介质，在该存储介质中编码有机器可执行 程序，以监测用于机电式变速器系统的电力装置的闭合流体热交换回路，该程序包括用于监测所述电力装置的温度和环境温度的代码；用于确定ilil所述机电式，器系统的电功率流的代码；用于基于所监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·策特尔，C·J·范霍恩，P·E·吴，R·D·马蒂尼，W·D·王，S·T·韦斯特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US