控制熱聯(lián)接至動(dòng)力電子裝置的冷卻劑回路的方法和設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種交通工具系統(tǒng)包括動(dòng)力電子裝置和熱聯(lián)接至動(dòng)力電子裝置的冷卻劑回路。所述冷卻劑回路包括流體泵和流體/空氣熱交換器、被構(gòu)造成傳遞空氣經(jīng)過(guò)流體/空氣熱交換器的空氣泵、和被構(gòu)造成控制經(jīng)過(guò)流體/空氣熱交換器的空氣流的遮閉器裝置。控制器控制所述流體泵，以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑，并相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置，以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出，以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱。
【專(zhuān)利說(shuō)明】控制熱聯(lián)接至動(dòng)力電子裝置的冷卻劑回路的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及用于交通工具載置的動(dòng)力電子裝置的冷卻系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 本部分的陳述只是提供與本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，并且可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 公知的交通工具動(dòng)力總成系統(tǒng)包括聯(lián)接至變速器的一個(gè)或多個(gè)扭矩致動(dòng)器，所述 變速器將扭矩傳遞至傳動(dòng)系以用于牽引努力。公知的扭矩致動(dòng)器包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī) /發(fā)電機(jī)。交通工具載置的動(dòng)力電子裝置被采用來(lái)操作電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，并且可在該過(guò)程中 生成廢熱。當(dāng)暴露于超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)格的溫度時(shí)，電子裝置例如交通工具載置的動(dòng)力電子裝置 的使用壽命可能被縮短。交通工具載置的冷卻回路可被采用來(lái)管理交通工具載置的動(dòng)力電 子裝置中的溫度。冷卻回路的元件例如風(fēng)扇和泵消耗電力，從而影響總體交通工具燃料消 耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一種交通工具系統(tǒng)包括動(dòng)力電子裝置和熱聯(lián)接至動(dòng)力電子裝置的冷卻劑回路。所 述冷卻劑回路包括流體泵和流體/空氣熱交換器、被構(gòu)造成傳遞空氣經(jīng)過(guò)流體/空氣熱交 換器的空氣泵、和被構(gòu)造成控制經(jīng)過(guò)流體/空氣熱交換器的空氣流的遮閉器裝置（Shutter device)?？刂破骺刂扑隽黧w泵，以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以將 來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑，并相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝 置，以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出，以實(shí)現(xiàn) 來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱。
[0005] 本公開(kāi)還提供以下技術(shù)方案： 1.交通工具系統(tǒng)，包括： 冷卻回路，其經(jīng)由流體熱交換器熱聯(lián)接至動(dòng)力電子裝置，所述冷卻回路包括流體地連 接至流體/空氣熱交換器的流體泵、被構(gòu)造成傳遞空氣經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空 氣泵、和被構(gòu)造成控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流的遮閉器裝置；和 控制器，其控制所述流體泵，以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以將來(lái) 自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑，并相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置， 以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出，以實(shí)現(xiàn)來(lái) 自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱。
[0006] 2.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置 以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自 所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱的所述控制器包括：當(dāng)冷卻回路溫度有效而外部空氣溫度無(wú) 效時(shí)，確定空氣流請(qǐng)求，所述空氣流請(qǐng)求只關(guān)聯(lián)于所述冷卻回路的溫度，所述空氣流請(qǐng)求基 于經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流與所述冷卻回路溫度之間的直接關(guān)系。
[0007] 3.如技術(shù)方案2所述的交通工具系統(tǒng)，其中，確定空氣流請(qǐng)求包括：當(dāng)所述冷卻 回路溫度小于最小溫度時(shí)，選擇零空氣流，并且當(dāng)所述冷卻回路溫度大于最大溫度時(shí)，選擇 最大空氣流。
[0008] 4.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置 以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自 所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱的所述控制器包括：當(dāng)冷卻回路溫度和外部空氣溫度有效 時(shí)，確定空氣流請(qǐng)求，所述空氣流請(qǐng)求關(guān)聯(lián)于冷卻回路溫度和外部空氣溫度,所述空氣流請(qǐng) 求基于經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流、所述冷卻回路溫度和所述外部空氣溫度之 間的直接關(guān)系。
[0009] 5.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流 體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控 制器包括：在冷卻請(qǐng)求無(wú)效時(shí)選擇默認(rèn)泵請(qǐng)求。
[0010] 6.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流 體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控 制器包括：在冷卻請(qǐng)求有效時(shí)選擇受控冷卻劑流量來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的排熱量值。
[0011] 7.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流 體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控 制器包括：在裝置溫度有效而入口溫度無(wú)效時(shí)基于用于所述動(dòng)力電子裝置的裝置溫度選擇 泵請(qǐng)求。
[0012] 8.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流 體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控 制器包括：在裝置溫度有效并且入口溫度有效時(shí)基于所述冷卻劑進(jìn)入所述動(dòng)力電子裝置的 入口溫度和所述動(dòng)力電子裝置的溫度選擇泵請(qǐng)求。
[0013] 9.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流 體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控 制器包括：在所述動(dòng)力電子裝置的溫度無(wú)效并且入口溫度有效時(shí)基于所述冷卻劑進(jìn)入所述 動(dòng)力電子裝置的入口溫度選擇泵請(qǐng)求。
[0014] 10.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述 流體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述 控制器包括：在所述動(dòng)力電子裝置的溫度無(wú)效并且所述冷卻劑進(jìn)入所述動(dòng)力電子裝置的入 口溫度無(wú)效時(shí)選擇默認(rèn)泵請(qǐng)求。
[0015] 11.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述 流體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑并且進(jìn) 行操作以相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器 的空氣流以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱的所述 控制器包括：控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以及相應(yīng) 地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置，以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以 實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選操作溫度。
[0016] 12.如技術(shù)方案1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述 流體/空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑并且進(jìn) 行操作以相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器 的空氣流以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱的所述 控制器包括：平衡經(jīng)過(guò)所述動(dòng)力電子裝置的熱傳遞與經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的熱傳 遞的控制器。
[0017] 13.控制器實(shí)施的方法，用于控制冷卻回路，所述冷卻回路經(jīng)由流體熱交換器熱 聯(lián)接至交通工具載置的動(dòng)力電子裝置，所述冷卻回路包括流體地連接至流體/空氣熱交換 器的流體泵、被構(gòu)造成傳遞空氣經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣泵、和被構(gòu)造成控制 經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流的遮閉器裝置；所述方法包括 ： 控制所述流體泵，以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以將來(lái)自所述動(dòng) 力電子裝置的熱排至所述冷卻劑，并相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置，以控制經(jīng) 過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出，以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng) 力電子裝置的優(yōu)選排熱。
[0018] 14.如技術(shù)方案13所述的方法，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空 氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑并且相應(yīng)地控制 所述空氣泵和所述遮閉器裝置以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流以將來(lái)自所 述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱包括：控制所述流體泵以控 制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以及相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝 置，以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選操作 溫度。
[0019] 15.如技術(shù)方案13所述的方法，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空 氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑并且相應(yīng)地控制 所述空氣泵和所述遮閉器裝置以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流以將來(lái)自所 述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱包括：平衡經(jīng)過(guò)所述動(dòng)力電子 裝置的熱傳遞與經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的熱傳遞。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 現(xiàn)在將參考附圖通過(guò)示例方式來(lái)描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，附圖中： 圖1示出了依據(jù)本公開(kāi)的交通工具，其包括動(dòng)力總成系統(tǒng)、傳動(dòng)系和冷卻系統(tǒng)，它們均 由控制系統(tǒng)控制； 圖2示出了依據(jù)本公開(kāi)的被采用在交通工具上的動(dòng)力電子裝置冷卻回路的實(shí)施例； 圖3依據(jù)本公開(kāi)示出了確定第一空氣流請(qǐng)求的基于動(dòng)力電子裝置冷卻環(huán)（PECL)溫度 的例程的以及確定第二空氣流請(qǐng)求的基于裝置溫度的例程的輸入和輸出，以及用以確定冷 卻劑流請(qǐng)求的流體請(qǐng)求控制和裁定邏輯例程的輸入和輸出； 圖4示出了依據(jù)本公開(kāi)的基于PECL溫度的例程的細(xì)節(jié)，其周期性地執(zhí)行用以在正進(jìn)行 的交通工具和動(dòng)力總成操作期間確定第一空氣流請(qǐng)求； 圖5示出了依據(jù)本公開(kāi)的基于裝置溫度的例程的細(xì)節(jié)，其周期性地執(zhí)行用以在正進(jìn)行 的交通工具和動(dòng)力總成操作期間確定第二空氣流請(qǐng)求； 圖6示出了依據(jù)本公開(kāi)的裁定例程的細(xì)節(jié)，其周期性地執(zhí)行用以在第一和第二空氣流 請(qǐng)求之間進(jìn)行裁定來(lái)確定最終空氣流請(qǐng)求；并且 圖7示出了依據(jù)本公開(kāi)的用于確定冷卻劑流請(qǐng)求的流體請(qǐng)求控制和裁定邏輯例程的 要素，所述冷卻劑流請(qǐng)求可被泵控制器采用來(lái)控制冷卻劑泵。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 現(xiàn)在參考附圖，其中圖示只是為了示出某些示例性實(shí)施例的目的而不是為了限制 它們的目的，圖1示意性地示出了交通工具100,其包括聯(lián)接至傳動(dòng)系60的動(dòng)力總成系統(tǒng) 20,所述傳動(dòng)系60包括動(dòng)力電子裝置冷卻回路200,它們都由控制系統(tǒng)10控制。交通工具 100是非限制性實(shí)施例，其被采用來(lái)示出后續(xù)圖的構(gòu)思。整個(gè)描述中相似的附圖標(biāo)記指代相 似的元件。
[0022] 動(dòng)力總成系統(tǒng)20包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)40,其經(jīng)由聯(lián)接至曲柄軸36的輸出構(gòu)件機(jī)械地 聯(lián)接至變速器50,并經(jīng)由帶輪機(jī)構(gòu)38機(jī)械地聯(lián)接至電動(dòng)扭矩機(jī)35。電動(dòng)扭矩機(jī)35和內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)40是扭矩生成裝置。電動(dòng)扭矩機(jī)35包括輸出構(gòu)件，其經(jīng)由帶輪機(jī)構(gòu)38機(jī)械地可旋 轉(zhuǎn)地聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)40的曲柄軸36,所述帶輪機(jī)構(gòu)38在其間提供機(jī)械動(dòng)力路徑。變速器50 包括輸出構(gòu)件62,其聯(lián)接至傳動(dòng)系60。發(fā)動(dòng)機(jī)40可以在一個(gè)實(shí)施例中包括低電壓電磁致 動(dòng)電起動(dòng)器39,用于響應(yīng)于鑰匙-曲柄事件而起動(dòng)。
[0023] 發(fā)動(dòng)機(jī)40優(yōu)選為多氣缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其通過(guò)燃燒過(guò)程來(lái)將燃料轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)力。 扭矩機(jī)35優(yōu)選是高電壓多相電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其由逆變器模塊32控制，所述逆變器模塊 32經(jīng)由多相電動(dòng)機(jī)控制電力總線31電連接至扭矩機(jī)35。扭矩機(jī)35被構(gòu)造成將存儲(chǔ)的電 能轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)力，以及將機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)換成電能，其可以被存儲(chǔ)在高電壓電池25中。逆變 器模塊32被構(gòu)造有適當(dāng)?shù)目刂齐娐?，其包括功率晶體管，例如IGBT，用于將高電壓DC電力 變換成高電壓AC電力以及將高電壓AC電力變換成高電壓DC電力。逆變器模塊32優(yōu)選采 用脈沖寬度調(diào)制（PWM)控制，來(lái)將起源于高電壓電池25中的所存儲(chǔ)的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電 力，以驅(qū)動(dòng)扭矩機(jī)35來(lái)生成扭矩。類(lèi)似地，逆變器模塊32將被傳遞至扭矩機(jī)35的機(jī)械動(dòng) 力轉(zhuǎn)換成DC電力，來(lái)生成電能，其可存儲(chǔ)在高電壓電池25中，包括作為再生控制策略的一 部分。應(yīng)該理解的是：逆變器模塊32被構(gòu)造成接收電動(dòng)機(jī)控制命令，并控制逆變器狀態(tài)，來(lái) 提供電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和再生功能。
[0024] 在一個(gè)實(shí)施例中，DC/DC電力轉(zhuǎn)換器34電連接至低電壓電力總線28和低電壓電 池27,并且電連接至高電壓總線29。這種電力連接是公知的，從而不做詳細(xì)描述。低電壓 電池27電連接至輔助動(dòng)力系統(tǒng)45,以向交通工具上的低電壓系統(tǒng)提供低電壓電力，所述低 電壓系統(tǒng)包括例如電動(dòng)窗、HVAC風(fēng)扇、座椅、和低電壓電磁致動(dòng)電起動(dòng)器39。
[0025] 變速器50優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)差動(dòng)齒輪組和可激活離合器，其被構(gòu)造成在發(fā)動(dòng) 機(jī)40與輸出構(gòu)件62之間在一定范圍的速度比之內(nèi)在多個(gè)固定齒輪操作模式之一中實(shí)現(xiàn)扭 矩傳遞。變速器50包括任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，并且優(yōu)選被構(gòu)造為自動(dòng)變速器，以在固定齒輪操 作模式之間自動(dòng)地切換，從而以在操作者扭矩請(qǐng)求與發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)優(yōu)選匹配的齒 輪比進(jìn)行操作。在一個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)系60可以包括差動(dòng)齒輪裝置65,其機(jī)械地聯(lián)接至輪 軸64或半軸，其機(jī)械地聯(lián)接至輪66。傳動(dòng)系60在變速器50與路面之間傳遞牽引動(dòng)力。
[0026] 控制系統(tǒng)10包括控制模塊12,其信號(hào)地連接至操作者界面14。控制模塊12優(yōu)選 直接地或經(jīng)由通信總線18信號(hào)地且操作地連接至動(dòng)力總成系統(tǒng)20的個(gè)體元件。控制模塊 12信號(hào)地連接至高電壓電池25、逆變器模塊32、扭矩機(jī)35、發(fā)動(dòng)機(jī)40、變速器50和動(dòng)力電 子裝置冷卻回路200中的每個(gè)的傳感裝置，以監(jiān)測(cè)操作并確定其參數(shù)狀態(tài)。交通工具100 的操作者界面14包括多個(gè)人/機(jī)界面裝置，通過(guò)其，交通工具操作者命令交通工具100的 操作，包括例如用以允許操作者轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)40的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、加速器踏板、制動(dòng) 踏板、變速器范圍選擇器（PRNDL)、方向盤(pán)和頭燈開(kāi)關(guān)等等。
[0027] 動(dòng)力總成系統(tǒng)20包括通信方案，其包括通信總線18,用以在控制系統(tǒng)10與動(dòng)力總 成系統(tǒng)20的元件之間實(shí)現(xiàn)呈傳感器信號(hào)和致動(dòng)器命令信號(hào)形式的通信。通信方案使用一 個(gè)或多個(gè)通信系統(tǒng)和裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)去往和來(lái)自控制系統(tǒng)10的信息傳遞，所述一個(gè)或多個(gè)通 信系統(tǒng)和裝置包括例如通信總線18、直接連接、局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線、串行外圍接口總線、和 無(wú)線通信。
[0028] 控制模塊、模塊、控制裝置、控制器、控制單元、處理器和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)意指以下中的任 一個(gè)或一個(gè)或多個(gè)的各種組合：專(zhuān)用集成電路（ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或 固件程序或例程的中央處理器（優(yōu)選為微處理器）和相關(guān)聯(lián)的內(nèi)存和存儲(chǔ)器（只讀、可編 程只讀、隨機(jī)存取、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等）、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào) 節(jié)和緩沖電路、以及用以提供所描述功能的其它部件。軟件、固件、程序、指令、例程、代碼、 算法和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)意指包括校準(zhǔn)和查詢(xún)表的任何指令組?？刂颇K具有被執(zhí)行用以提供所需 功能的一組控制例程。例程比如通過(guò)中央處理器被執(zhí)行，并且是可操作的，用以監(jiān)測(cè)來(lái)自傳 感裝置和其它網(wǎng)絡(luò)控制模塊的輸入，并執(zhí)行控制和診斷例程，用以控制致動(dòng)器的操作?？梢?以一定間隔來(lái)執(zhí)行例程，例如在正進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)和交通工具操作期間每3. 125、6. 25、12. 5、 25和100毫秒。替代地，可以響應(yīng)于事件的發(fā)生來(lái)執(zhí)行例程。
[0029] 圖2示意性地示出了被采用在交通工具例如圖1的交通工具100上的動(dòng)力電子裝 置冷卻回路200的實(shí)施例。動(dòng)力電子裝置冷卻回路200優(yōu)選分離且不同于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路， 包括采用分離的流體/空氣熱交換器（散熱器）240和分離的冷卻劑泵230。動(dòng)力電子裝置 冷卻回路200 -個(gè)或多個(gè)動(dòng)力電子裝置220、泵230、散熱器240、可控空氣泵（風(fēng)扇）250、 和可控空氣遮閉器系統(tǒng)（遮閉器）260?？刂破?10控制動(dòng)力電子裝置冷卻回路200的操 作，并且可以信號(hào)地和/或物理地集成到圖1的控制系統(tǒng)10中。信號(hào)地連接至控制器210 的溫度傳感器212可以被采用來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣溫度。動(dòng)力電子裝置220可以是生成廢熱的 任何交通工具載置的動(dòng)力電子系統(tǒng)，例如包括比如DC/DC電力轉(zhuǎn)換器34等輔助動(dòng)力模塊、 比如扭矩機(jī)35等電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)單元、和/或比如逆變器模塊32等電力逆變器，如圖1的 那些。動(dòng)力電子裝置220在一個(gè)實(shí)施例中包括溫度傳感器222,其被構(gòu)造成監(jiān)測(cè)其一個(gè)或多 個(gè)溫度。溫度傳感器222可以是熱電偶、熱敏電阻器或其它適當(dāng)?shù)臏囟缺O(jiān)測(cè)裝置，其被構(gòu)造 成監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)裝置溫度。替代地或附加地，裝置溫度可以使用以下過(guò)程來(lái)確定：建模、 校準(zhǔn)或另一分析過(guò)程，其采用與操作動(dòng)力電子裝置220相關(guān)聯(lián)的信息。流體熱交換器224 連接至動(dòng)力電子裝置220,以吸收和傳遞由其排出的熱。流體熱交換器224可以由分離附接 的元件構(gòu)成，或者可以集成到動(dòng)力電子裝置220的結(jié)構(gòu)中，并且在任一配置中導(dǎo)電地聯(lián)接 至熱沉，以傳遞和驅(qū)散由動(dòng)力電子裝置220生成的熱。流體熱交換器224經(jīng)由導(dǎo)管225流 體地連接至散熱器240。冷卻劑傳感器242監(jiān)測(cè)流體回路中的冷卻劑的溫度。泵230是可 控流體泵裝置，其在散熱器240與動(dòng)力電子裝置220之間循環(huán)冷卻劑。在一個(gè)實(shí)施例中，可 控流體泵230經(jīng)由泵控制器232可控成關(guān)聯(lián)于最大冷卻劑流量的0N狀態(tài)或關(guān)聯(lián)于零冷卻 劑流量的OFF狀態(tài)。替代地，可控流體泵230可以使用由泵控制器232生成的脈沖寬度調(diào) 制（PWM)信號(hào)是可控的，以控制泵230來(lái)實(shí)現(xiàn)落于OFF狀態(tài)與最大冷卻劑流量之間的可選 擇冷卻劑流量。
[0030] 風(fēng)扇250可以包括僅一個(gè)或多個(gè)空氣泵裝置，其被構(gòu)造在交通工具內(nèi)，以泵送環(huán) 境空氣經(jīng)過(guò)散熱器240,來(lái)實(shí)現(xiàn)排熱。風(fēng)扇250優(yōu)選由可控電動(dòng)機(jī)致動(dòng)，所述可控電動(dòng)機(jī)由 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器252控制。在一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)扇250經(jīng)由風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器252可控 成關(guān)聯(lián)于最大空氣流量的0N狀態(tài)或關(guān)聯(lián)于零強(qiáng)制空氣流量的OFF狀態(tài)。替代地，風(fēng)扇250 可以經(jīng)由風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器252可控成范圍在OFF狀態(tài)與最大空氣流量之間的多個(gè)可選擇 空氣流量之一。
[0031] 遮閉器260可以包括僅一個(gè)或多個(gè)遮閉器元件261，其被構(gòu)造成控制散熱器240的 表面面積的量值，空氣響應(yīng)于控制遮閉器元件261的位置的遮閉器致動(dòng)器262而流動(dòng)經(jīng)過(guò) 所述散熱器240。遮閉器元件261可以被獨(dú)立地控制、響應(yīng)于共同命令被一起控制、或獨(dú)立 和一致控制的任何適當(dāng)?shù)慕M合。遮閉器260和風(fēng)扇250是可控的，以管理經(jīng)過(guò)散熱器240 的空氣流的量值來(lái)實(shí)現(xiàn)排熱。遮閉器致動(dòng)器262、風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器252、泵控制器232、冷 卻劑傳感器242、裝置溫度傳感器222和溫度傳感器212經(jīng)由通信總線218信號(hào)地連接至控 制器210,以實(shí)現(xiàn)呈傳感器信號(hào)和致動(dòng)器命令信號(hào)形式的通信。通信總線218可包含直接連 接、局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線、串行外圍接口總線、和無(wú)線通信。
[0032] 能量守恒定律決定可相對(duì)于增加的熱和增加的功確定系統(tǒng)中的總能量，其可表示 為以下關(guān)系： Etot = Q + W[l] 其中，Et()t是總的系統(tǒng)能量， Q是增加的熱，和 W是增加的功。
[0033] 在采用多個(gè)熱源和散熱器的熱交換器系統(tǒng)中，該關(guān)系可表示為如下： Et〇t = ^radiator + ZQdevices + W[2] 其中，Et()t是總的系統(tǒng)能量， AadiatOT是來(lái)自散熱器的熱傳遞， Σ QdCTi_是來(lái)自多個(gè)熱源裝置的熱傳遞，而 W是增加的功。
[0034] 因此，應(yīng)該理解的是：在用于多個(gè)動(dòng)力電子裝置的冷卻系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)動(dòng)力電子裝置 的熱傳遞是累積的。
[0035] 由流體/空氣熱交換器例如散熱器240排出的熱的量值可依據(jù)以下關(guān)系來(lái)描述：

【權(quán)利要求】
1. 交通工具系統(tǒng)，包括： 冷卻回路，其經(jīng)由流體熱交換器熱聯(lián)接至動(dòng)力電子裝置，所述冷卻回路包括流體地連 接至流體/空氣熱交換器的流體泵、被構(gòu)造成傳遞空氣經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空 氣泵、和被構(gòu)造成控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流的遮閉器裝置；和 控制器，其控制所述流體泵，以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以將來(lái) 自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑，并相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置， 以控制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出，以實(shí)現(xiàn)來(lái) 自所述動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱。
2. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置以控 制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述 動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱的所述控制器包括：當(dāng)冷卻回路溫度有效而外部空氣溫度無(wú)效 時(shí)，確定空氣流請(qǐng)求，所述空氣流請(qǐng)求只關(guān)聯(lián)于所述冷卻回路的溫度，所述空氣流請(qǐng)求基于 經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流與所述冷卻回路溫度之間的直接關(guān)系。
3. 如權(quán)利要求2所述的交通工具系統(tǒng)，其中，確定空氣流請(qǐng)求包括：當(dāng)所述冷卻回路溫 度小于最小溫度時(shí)，選擇零空氣流，并且當(dāng)所述冷卻回路溫度大于最大溫度時(shí)，選擇最大空 氣流。
4. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置以控 制經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述 動(dòng)力電子裝置的優(yōu)選排熱的所述控制器包括：當(dāng)冷卻回路溫度和外部空氣溫度有效時(shí)，確 定空氣流請(qǐng)求，所述空氣流請(qǐng)求關(guān)聯(lián)于冷卻回路溫度和外部空氣溫度，所述空氣流請(qǐng)求基 于經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流、所述冷卻回路溫度和所述外部空氣溫度之間的 直接關(guān)系。
5. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空 氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控制器包 括：在冷卻請(qǐng)求無(wú)效時(shí)選擇默認(rèn)泵請(qǐng)求。
6. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空 氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控制器包 括：在冷卻請(qǐng)求有效時(shí)選擇受控冷卻劑流量來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的排熱量值。
7. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/ 空氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控制器 包括：在裝置溫度有效而入口溫度無(wú)效時(shí)基于用于所述動(dòng)力電子裝置的裝置溫度選擇泵請(qǐng) 求。
8. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空 氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控制器包 括：在裝置溫度有效并且入口溫度有效時(shí)基于所述冷卻劑進(jìn)入所述動(dòng)力電子裝置的入口溫 度和所述動(dòng)力電子裝置的溫度選擇泵請(qǐng)求。
9. 如權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中，控制所述流體泵以控制穿過(guò)所述流體/空 氣熱交換器的冷卻劑流以將來(lái)自所述動(dòng)力電子裝置的熱排至所述冷卻劑的所述控制器包 括：在所述動(dòng)力電子裝置的溫度無(wú)效并且入口溫度有效時(shí)基于所述冷卻劑進(jìn)入所述動(dòng)力電 子裝置的入口溫度選擇泵請(qǐng)求。
10.控制器實(shí)施的方法，用于控制冷卻回路，所述冷卻回路經(jīng)由流體熱交換器熱聯(lián)接至 交通工具載置的動(dòng)力電子裝置，所述冷卻回路包括流體地連接至流體/空氣熱交換器的流 體泵、被構(gòu)造成傳遞空氣經(jīng)過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣泵、和被構(gòu)造成控制經(jīng)過(guò)所 述流體/空氣熱交換器的空氣流的遮閉器裝置；所述方法包括： 控制所述流體泵，以控制穿過(guò)所述流體/空氣熱交換器的冷卻劑流，以將來(lái)自所述動(dòng) 力電子裝置的熱排至所述冷卻劑，并相應(yīng)地控制所述空氣泵和所述遮閉器裝置，以控制經(jīng) 過(guò)所述流體/空氣熱交換器的空氣流，以將來(lái)自所述冷卻劑的熱排出，以實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述動(dòng) 力電子裝置的優(yōu)選排熱。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK104302153SQ201410343247
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】C.D.S.鮑爾尼克, D.J.利勒, X.羅 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司