[发明专利]混合动力电动车辆的推进系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制替代动力车辆的推进系统方法和系统。

背景技术

已知使用了各种方法检测车辆系统的运行状态。美国专利号为6009362的Furukawa专利就是此类方法的例子。根据Furukawa专利，披露了一种异常情况检测装置，其包括检测器，用于检测风扇电动机的一对正极和负极端子。该装置也包括判别电路，用于基于所述端子间测得的电压来确定是否存在异常情况。在电动机正极端子和电源间采用了外部电阻。电动机负极端子接地。检测端子间的电压。判别电路当正极端子的电势小于预定值时确定存在异常情况。

美国专利号为6377880的Kato等人的专利是此类方法的另一个例子。根据Kato等人的专利，披露了一种用于混合动力车辆的冷却风扇故障检测装置，其包含：冷却能力计算装置，其计算冷却风扇的冷却能力；电池加热值计算装置，其计算电池的加热值；以及假定温度变化计算装置，其基于加热值和冷却能力计算电池的假定温度变化。该装置进一步包含实际温度变化计算装置(其计算电池的实际温度变化)以及故障判别装置。故障判别装置通过比较假定温度变化和实际温度变化确定风扇是否出现故障。

国际公布号为WO2006/095929的Yanagida的专利是此类方法的又一个例子。根据Yanagida专利，启动控制器重复实施启动过程用于启动油泵。在重复启动过程如果出现油泵启动故障，则启动控制器当外部空气温度不低于现有参考温度时说明异常出现是在油泵中还是在为油泵供能的电源中。

发明内容

本发明提供了用于控制替代动力车辆的推进系统及其方法。推进系统包括具有最大输出扭矩的电气设备，控制电气设备的电力电子设备以及冷却电气设备和电力电子设备的冷却设备。确定冷却设备和电力电子设备间的预期的温度差。也确定冷却设备和电力电子设备间的实际温度差。确定实际温度差是否大于预期温度差，如果实际温度差大于预期温度差则减小电气设备的最大输出扭矩。

附图说明

图1为在现有车辆速度下最大电动机/发电机扭矩需求的比率相比于逆变器温度、线圈温度以及油温的示意图。

图2为示例混合动力电动自动车辆的一部分的框图。

图3为图2中驱动桥的框图。

图4为根据本发明的特定实施例确定逆变器是否按照设计运转的示例性策略流程图。

图5为给定周围温度下图3中逆变器中的一个和图3中冷却管中的液体的温度差与扭矩需求相比的示例图。

图6为根据本发明的特定实施例用于管理电动机电子冷却系统的示例性策略示意图。

图7为在现有车辆速度下最大电动机/发电机扭矩需求的比率与逆变器温度相比的示意图。

具体实施方式

这里参考带有两个电气设备的具有动力分配混合动力驱动桥的替代动力车辆描述了策略和技术。然而，这里描述的策略和技术可以应用于其他具有任意数量的电气设备的替代动力车辆上。例如，这里讨论的策略和技术可应用于具有单个电气设备的并联混合动力车辆。作为另一个例子，这里讨论的策略和技术可应用于具有四个电力设备的串联混合动力车辆。

用于动力分配混合动力驱动桥的电动机电子设备冷却系统(MECS)可使用由电动泵驱动的液体冷却系统将驱动桥生成的热传递给空气。该系统使用了冷却剂至空气的散热器设计，其可与用于内燃机的散热设计相似。

当MECS按照设计运转时，其能够对逆变器、电动机/发电机线圈以及传动液提供足够的冷却。在特定运行情况下，逆变器、线圈和/或传动液可达到接近于其功能极限的温度。为防止驱动桥部件超出其功能极限，传动控制单元(TCU)根据其部件的实际温度可减少扭矩输出量。如图1中的示例可见，在当前车辆速度下最大电动机/发电机扭矩需求的比率在超过逆变器温度(如粗黑线所示)、线圈温度(如细黑线所示)以及油温(如虚线所示)的特定阈值时会减小。该扭矩减小策略允许驱动桥部件在允许车辆恢复全面驾驶性能前冷却下来。

当MECS未按照设计运转时，例如系统中有不正确的冷却模式时，上述扭矩减少策略可能无法将驱动桥部件足够快地冷却以允许恢复全面车辆驾驶性能。例如，逆变器的电力电子设备可从正常温度迅速转换为最高温度。在该最高温度极限下，TCU可根据电动机的电子设备或发电机的电子设备是否越过其极限而将车辆置为限制运行状态(LOS)或退出路面(quit on road，QOR)的情况。