动力总成、控制动力总成的冷却的方法以及车辆与流程

1.本技术总体涉及车辆领域，更具体地，本技术涉及用于动力总成、控制动力总成的冷却的方法以及车辆。


背景技术：

2.随着人们对车辆性能的不断追求，车辆的动力总成需要输出更大的转速和扭矩。这将导致动力总成内产生更多的热量，使得动力总成的效率下降，动力总成性能也会受到不利影响。这对动力总成的冷却效率提出了更高的要求。以双驱动车型为例，双驱动力总成包含双电机和双减速器，由于零部件数量翻倍，对于冷却油量的需求翻倍，与此同时冷却油路的设置也更加复杂，加工制造困难。


技术实现要素：

3.本技术的实施例提供了一种动力总成、一种控制动力总成的冷却的方法以及相应的车辆，旨在至少部分地能够克服现有技术中存在的上述和/或其他潜在的问题。
4.在本技术的第一方面，提供了一种动力总成。该动力总成包括储存器，用于储存冷却剂；第一驱动电机，该第一驱动电机包括第一定子和第一转子；第二驱动电机，该第二驱动电机包括第二定子和第二转子；第一泵和第二泵，该第一泵的入口与该储存器连通，该第二泵的入口与该储存器连通；换热器，该换热器与该第一泵连通；第一流路，该第一流路与该第一泵的出口连通，该第一流路用于经过该换热器向该第一定子和该第二定子提供该冷却剂；以及第二流路，该第二流路与该第二泵的出口连通，该第二流路用于向该第一转子和该第二转子提供该冷却剂。
5.利用本技术的实施例，通过将用于冷却动力总成的转子和定子的冷却剂分开输送并使冷却定子的冷却剂经过换热器，可以合理地实现对冷却效果的优化。
6.在一种实现方式中，该动力总成还包括：第一减速器，该第一减速器与该第一转子连接；第二减速器，该第二减速器与该第二转子连接；以及第三流路，该第三流路与该第二流路连通，并且用于向该第一减速器和该第二减速器提供该冷却剂。利用这种布置，可以使系统兼顾双侧定子、转子和减速器的冷却与润滑作用，从而实现在两侧电机与减速器的润滑油量的均匀分配。
7.在一种实现方式中，该动力总成还包括转子轴承，用于支撑该第一转子和该第二转子；以及第四流路，该第四流路与该第一流路和该第二流路中的至少一个连通，并且用于向该转子轴承提供该冷却剂。利用这种布置，可以根据不同的设计需求来实现对转子轴承的冷却的灵活控制。
8.在一种实现方式中，该动力总成还包括第一过滤器，该第一过滤器设置在该储存器和该第一泵之间，并且被配置为在该冷却剂被该第一泵抽出之前对该冷却剂进行过滤。利用这种布置，可以避免冷却剂中的杂质对动力总成的定子的潜在伤害。
9.在一种实现方式中，该动力总成还包括第二过滤器，该第二过滤器设置在该储存
器和该第二泵之间，并且被配置为在该冷却剂被该第二泵抽出之前对该冷却剂进行过滤。利用这种布置，可以避免冷却剂中的杂质对动力总成的转子和减速器的潜在伤害。
10.在本技术的第二方面，提供了一种控制根据本技术的第一方面的动力总成的冷却的方法。该方法包括：确定该动力总成的温度；确定该第一泵和该第二泵的转速；以及基于该动力总成的温度，调节该第一泵和/或该第二泵的转速。利用这种布置，可以动态地调节动力总成的冷却和润滑效果。
11.在一种实现方式中，基于该动力总成的温度，调节该第一泵和/或该第二泵的转速包括：响应于该动力总成的该温度高于目标温度，升高该第一泵和/或该第二泵的转速。利用这种布置，在需要增加冷却量时，通过及时调节泵的转速，可以使动力总成内的温度有效降低。
12.在一种实现方式中，升高该第一泵和/或该第二泵的转速包括：响应于该第一泵的转速与该第二泵的转速一致，同时升高该第一泵和该第二泵的转速。利用这种布置，可以使过热对动力总成的不良影响降低。
13.在一种实现方式中，升高该第一泵和/或该第二泵的转速包括：响应于该第一泵的转速与该第二泵的转速不一致，升高该第一泵和该第二泵中转速较低的泵的转速。利用这种布置，可以实现对第一泵和第二泵的转速的合理调控。
14.在一种实现方式中，基于该动力总成的温度，调节该第一泵和/或该第二泵的转速包括：响应于该动力总成的该温度低于目标温度，降低该第一泵的转速。利用这种布置，可以节省第一泵的功率。
15.在一种实现方式中，确定该第一泵的转速包括：基于该动力总成的发热量和该换热器中的冷却剂的温度，来确定该第一泵的转速。利用这种布置，将动力总成和换热器的因素考虑在内，由此实现对第一泵的转速的更合理的调节。
16.在一种实现方式中，确定该第二泵的转速包括：基于该动力总成的转速和扭矩，来确定该第二泵的转速。利用这种布置，将动力总成的工况考虑在内，由此实现对第二泵的转速的更合理的调节。
17.在本技术的第三方面，提供了一种车辆。该车辆包括驱动车轮以及根据本技术的第一方面的动力总成，该动力总成与该驱动车轮传动连接。
18.本技术的以上和其它方面在下面多个实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
19.结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素。附图并不一定按比例绘制，其中：
20.图1示出了本技术实施例中车辆的一种结构示意图；
21.图2示出了图1中的动力总成的结构示意图；以及
22.图3示出了根据本技术的实施例的控制动力总成的冷却的方法。
具体实施方式
23.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施例。虽然附图中显示了本技术的某些
实施例，然而应当理解的是，本技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本技术。应当理解的是，本技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本技术的保护范围。
24.在本技术的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
25.如上文所述，需要对包括电机的动力总成进行冷却，从而避免其因过热而降低效率甚至发生故障。在一种现有的方案中，由泵将冷却剂从储存冷却剂的储存器中抽出，并对动力总成中的定子和转子进行冷却。在冷却完成之后，冷却剂被输送回到储存器。随后冷却剂经过换热器的换热作用，温度降低，并在泵的抽吸作用下再次对定子和转子进行冷却，从而实现循环冷却。然而，动力总成的定子的发热量通常是千瓦的量级，而转子的发热量通常是百瓦的量级，这种方案只设计了单个泵和单个换热器，对定子和转子的冷却路径不做区分，因此冷却效果十分有限。
26.在另一种现有的方案中，设置两个泵和两个换热器，用于冷却定子和转子的冷却剂分别经过相应的泵和换热器。这种方案采用完全分离的冷却路径，会导致冷却系统包括复杂的管路结构，不仅会导致冷却系统的尺寸增大、结构冗余，而且一旦发生故障，也非常不利于人员的维护。
27.下面结合图1至图3来描述根据本技术的实施例。首先参考图1，图1示出了本技术实施例中车辆200的一种结构示意图。如图所示，该车辆200包括驱动车轮201以及动力总成1，动力总成1可与驱动车轮201传动连接，用于为车辆200提供驱动力，从而使得车辆200能够正常运行。
28.下面参考图2，其示出了根据本公开的实施例中的车辆200的动力总成1。如图2所示，本实施例中的动力总成1可包括用于储存冷却剂(例如冷却油)的储存器101。在一些实施例中，该储存器101可以是车辆200上的油底壳。动力总成1包括第一驱动电机20、第一减速器30、第一流路50、第二驱动电机60、第二减速器70、第二流路90以及第三流路100，动力总成还包括第一泵40和第二泵80，其中，第一驱动电机20可包括第一定子201和第一转子202，第一转子202转动装配于第一定子201内，第一减速器30与第一转子202传动连接，第二驱动电机60可包括第二定子601和第二转子602，第二转子602转动装配于第二定子601内，第二减速器70与第二转子602传动连接。
29.如图2所示，第一泵40的入口与储存器101连通，第一泵40的出口与第一流路50连通，第一泵40可用于将储存器101内的冷却剂泵入第一流路50，并通过第一流路50对第一定子201和第二定子601提供冷却剂。第一流路50中设置有换热器120，该换热器120与第一泵40连通。换热器120中容纳有冷却介质(例如冷却水、冷却油)，用于对流经该换热器120的冷却剂进行冷却。这样，经过换热器120冷却的冷却剂被输送到动力总成1的第一定子201和第二定子601，用于对第一定子201和第二定子601进行有效的冷却。
30.应该理解的是，本技术中所说的“连通”既包括：不经过中间部件的、直接的连通，也包括：经过中间部件的、间接的连通，本技术的实施例对此不做限制。此外，需要说明的是，上述第一泵40和第二泵80既可以是机械泵，也可以是电子泵，本技术对此不作限制。
31.继续参考图2，第二泵80的入口与储存器101连通，第二泵80的出口与第二流路90连通，第二泵80可用于将储存器101内的冷却剂泵入第二流路90，并通过第二流路90对第一转子202和第二转子602提供冷却剂。如图2所示，被第二泵80抽出的冷却剂不流经换热器120，而是被直接输送到动力总成1的第一转子202和第二转子602，用来冷却第一转子202和第二转子602。
32.如前所述，在动力总成1的运行中，转子和定子的发热量是不一样的量级。利用本技术的实施例，可以将用于冷却第一转子202和第二转子602的冷却与用于冷却第一定子201和第二定子601的冷却进行解耦，这样可以实现对冷却效果的优化。一方面，通过使冷却第一定子201和第二定子601的冷却剂在冷却之前先经过换热器120，可以有效地改善发热量较高的第一定子201和第二定子601的冷却效果。另一方面，由于第一转子202和第二转子602的发热量相对于第一定子201和第二定子601较小，因此，用来冷却和润滑第一转子202和第二转子602的冷却剂无需经过换热器120的换热处理，这样可以减小换热器120的冗余，大大降低了动力总成1的成本和复杂性。
33.如图2所示，在一些实施例中，动力总成1还可以包括第三流路100。该第三流路100可以与第二流路90连通，并用于向第一减速器30和第二减速器70提供冷却剂。如图2所示，第一减速器30和第二减速器70各自包括多组相互啮合的齿轮。利用这种布置，可以对这些齿轮进行冷却，以防止其过热。
34.可以理解的是，上面描述的流路可以通过管道来实现。这些管道可以设置在相应的定子、转子和减速器的附近，例如可以通过在壳体上打孔，从而形成管路。如果需要对减速器中的用于起支撑功能的减速器轴承进行冷却和润滑，在减速器轴承附近的管道上可以设置有喷嘴，从而将冷却剂喷入减速器轴承中。随着冷却剂流过这些减速器轴承，减速器轴承中的热量可以被这些冷却剂带走，从而被冷却。此外减速器轴承也可以同时得到润滑。在其他实施例中，冷却剂也可以对减速器内包括的各种传动齿轮进行冷却和润滑。
35.在一些实施例中，冷却剂可以是各种类型的冷却液。备选地，在其他实施例中，也可以使用已知的或将来开发出的其他材料作为冷却剂，只要该材料可以实现预定的冷却功能即可。具体的材料不受到本公开的实施例的限制。
36.如图2所示，动力总成1还包括用于支撑第一转子202和第二转子602的转子轴承25。在一些实施例中，动力总成1还可以包括第四流路110，如图2所示，该第四流路110与第一流路50是连通的，这样换热器120可以进一步用于将经冷却的冷却剂输送至该转子轴承25。换句话说，由第一泵40抽出的冷却剂经过换热器120，并共同冷却转子轴承25、第一定子201和第二定子601。利用这种布置，由于对转子轴承25进行冷却和润滑的冷却剂是经过换热器120的换热作用的冷却剂，因此转子轴承25可以得到较大程度的冷却。
37.在另一些实施例中，第四流路110可以与第二流路90连通。利用这种方式，第二泵80可以用来将冷却剂输送至转子轴承25。由此，转子轴承25与第一转子202和第二转子602一起，被由第二泵80抽出的冷却剂进行冷却和润滑。利用这种布置，可以避免在转子轴承25与第一定子201和第二定子601之间设计复杂的管路，由此可以进一步降低动力总成1的复杂性。
38.在一些实施例中，动力总成1还可以包括第一过滤器17。第一过滤器17设置在储存器11和第一泵40之间，在冷却剂被第一泵40抽出之前，该第一过滤器17可以对冷却剂进行
过滤。经过过滤的冷却剂中的固体杂质会被去除，这样可以避免这些杂质在冷却路径上对动力总成1中的部件(例如第一定子201和第二定子601)造成损坏。
39.在一些实施例中，动力总成1还可以包括第二过滤器18。第二过滤器18设置在储存器11和第二泵80之间，在冷却剂被第二泵80抽出之前，该第二过滤器18可以对冷却剂进行过滤。经过过滤的冷却剂中的固体杂质会被去除，这样可以避免这些杂质在冷却路径上对动力总成1中的部件(例如第一转子202和第二转子602)造成损坏。
40.在一些实施例中，第一过滤器17和第二过滤器18可以是分开的。在另一些实施例中，第一过滤器17和第二过滤器18也可以被集成为单体式过滤器。过滤器的具体形式不受到本公开的实施例的限制。
41.在一些实施例中，冷却剂在冷却动力总成1及润滑轴承和减速器的齿轮后，会直接流回储存器11中。在另一些实施例中，冷却剂可以经过流道流回储存器11。在一些实施例中，在冷却管道的末端，可以设置附加的结构(未示出)，来优化冷却剂输送的效果。这样附加的结构可以包括喷环、喷嘴、淋槽、导管等。
42.在图2所示的实施例中，动力总成1还可以包括壳体10，壳体10可以用来容纳上面提及的各种部件。这样可以使动力总成1的布置更加紧凑，有助于将该动力总成1灵活地安装至各种车辆200。
43.应当理解的是，上文中以双驱动电机为例介绍了根据本技术的实施例的动力总成，然而这仅仅是示意性的，动力总成1中的驱动电机以及对应的转子和定子的数目可以是任意的，本技术的实施例对此不做限制。
44.下面参照图3来描述根据本技术的实施例的控制动力总成1的冷却的方法300。该方法300开始于框302。在框304，确定动力总成1的温度t。例如，在一些实施例中，可以通过设置在动力总成1内的第一定子201和/或第二定子601上的温度传感器来测量该温度t。在其他实施例中，也可以通过设置在动力总成1上的其他位置处的温度传感器来测量该温度t
45.在框306，确定第一泵40的转速r1。在一些实施例中，可以通过设置在第一泵40上的转速传感器来测量该第一泵40的转速r1。可以理解的是，如果升高第一泵40的转速r1，则第一泵40可以在单位时间内从动力总成1的储存器11中抽出更多的冷却剂到换热器120并传输至第一定子201和/或第二定子601，第一定子201和/或第二定子601可以得到更大程度的冷却。相反地，如果降低第一泵40的转速r1，则在单位时间内更少的冷却剂会被第一泵40抽出并传输至第一定子201和/或第二定子601，这样对第一定子201和/或第二定子601的冷却程度会降低。
46.继续参考图3，在框308，确定第二泵80的转速r2。在一些实施例中，可以通过设置在第二泵80上的转速传感器来测量该第二泵80的转速r2。可以理解的是，如果升高第二泵80的转速r2，则第二泵80可以在单位时间内从动力总成1的储存器11中抽出更多的冷却剂到第一转子202和/或第二转子602以及第一减速器30和/或第二减速器70，由此第一转子202和/或第二转子602以及第一减速器30和/或第二减速器70可以得到更大程度的冷却。相反地，如果降低第二泵80的转速r2，则在单位时间内更少的冷却剂会被第一泵40抽出并传输至第一转子202和/或第二转子602以及第一减速器30和/或第二减速器70，这样对第一转子202和/或第二转子602以及第一减速器30和/或第二减速器70的冷却程度会降低。
47.在框310，判断动力总成1的温度t是否大于预设的目标温度t0。如果动力总成1的
温度t小于预设的目标温度t0，这表示动力总成1内部的实际温度并不高，因此可以减少所需的冷却剂。此时，可以适当地降低第一泵40的转速r1，从而降低第一泵40的功耗。
48.可以理解的是，该目标温度t0可以根据设计目标来确定。例如，在一些实施例中，该目标温度t0可以130℃、150℃、170℃，等等。具体的数值不受到本技术的实施例的限制。
49.如果判断得到动力总成1的温度t大于预设的目标温度t0，这表示动力总成1内部的实际温度太高，则需要通过升高第一泵40的转速r1和/或第二泵80的转速r2来改善动力总成1内部的冷却效果。
50.具体来说，在框312，如果第一泵40的转速r1与第二泵80的转速r2是一致的，在这种情况下，在框322，第一泵40的转速r1和第二泵80的转速r2被共同升高。利用这种方式，可以同时增加对第一定子201和/或第二定子601、第一转子202和/或第二转子602以及第一减速器30和/或第二减速器70的冷却效果，由此避免动力总成1过热导致的不利影响。应当理解的是，这里的“一致”并不要求第一泵40的转速r1与第二泵80的转速r2是严格相同的，而是允许在两者之间存在一定的偏差。这样的偏差可以根据不同驱动电机的特性或者车辆的实际需求来确定。
51.在框314，如果第二泵80的转速r2与第一泵40的转速r1一致，这表明第二泵80的转速r2实质上高于第一泵40的转速r1。在这种情况下，在框324，升高第一泵40的转速r1。利用这种布置，将有更多的冷却剂被第一泵40抽出并经过换热器120，用来冷却动力总成1的第一定子201和/或第二定子601，由此避免第一定子201和/或第二定子601发生过热。可以理解的是，如果在升高第一泵40的转速r1之后，动力总成1的温度t仍然大于预设的目标温度t0，这表示仅仅升高第一泵40的转速r1是不够的，在这种情况下，则需要再同时升高第一泵40的转速r1和第二泵80的转速r2。
52.在框316，如果第一泵40的转速r1与第二泵80的转速r2不一致，这表明第二泵80的转速r2实质上低于第一泵40的转速r1。在这种情况下，在框326，升高第二泵80的转速r2。利用这种布置，将有更多的冷却剂用来冷却动力总成1的第一转子202和/或第二转子602以及第一减速器30和/或第二减速器70，从而对这些转动部件施加有效的冷却。可以理解的是，如果在升高第二泵80的转速r2之后，动力总成1的温度t仍然大于预设的目标温度t0，这表示仅仅升高第二泵80的转速r2是不够的，在这种情况下，则需要再同时升高第一泵40的转速r1和第二泵80的转速r2。
53.利用上述的步骤，在需要提高动力总成1内部的冷却效果时，可以先对第一泵40和第二泵80的转速进行比较，率先升高两者中转速较低的那个泵的转速，随后在必要时同时升高第一泵40的转速r1和第二泵80的转速r2，由此实现对第一泵40和第二泵80的合理利用和动态调节。
54.在一些实施例中，可以基于动力总成1的发热量和换热器120中的冷却剂的温度，来确定第一泵40的转速r1。例如，换热器120中的冷却剂的温度可以是换热器120中的油或水的温度。在另一些实施例中，可以基于动力总成1的转速和扭矩，来确定第二泵80的转速r2。这样，在进行冷却时，同时考虑了动力总成1的整体工况和换热器120的运行状态，这便于更加有效合理地调节泵的转速。
55.在其他实施例中，可以通过由第一泵40抽出的冷却剂来对转子轴承25进行润滑。在这种情况下，可以计算转子轴承25所需的润滑量，并根据第一定子201和/或第二定子601
冷却所需的冷却剂的量与转子轴承25润滑量所需的量中的较大值，来确定第一泵40所需要的转速。
56.相比于现有的冷却方案，根据本技术的实施例的仅使用一个换热器120，便可以实现对动力总成1内的各个部件进行有效的冷却。这样的布置结构简单并且成本可控。此外，动力总成1中的冷却动态调节可以确保按照实际需求对各个泵的冷却效果进行改进，这样有助于降低动力总成1的能量消耗。
57.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。