CN101661084A - 在制造后和维修期间评估永磁电机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在制造后和维修期间评估永磁电机的方法。一种方法在制造线末端评估时评估在汽车驱动***的变速器中的具有第一永磁电机的电机组件。该第一电机包括：第一转子，在其上安装有第一多个磁体；和第一定子，具有接近于第一转子并且耦合到第一逆变器的第一多个绕组。该方法包括：用输入测功机将第一电机旋转到预定速度，以使得第一电机的第一转子在第一逆变器上感应第一电压；测量第一逆变器上的第一电压；根据该第一电压计算第一电机的第一电压常数；将第一电压常数与接受的电压常数进行比较；以及如果第一电压常数在接受的电压常数范围之外，则将该电机识别为不可接受的。

Description

在制造后和维修期间评估永磁电机的方法

技术领域

本发明一般涉及永磁电机，而且更具体地涉及用于评估永磁电机的方法。

背景技术

混合动力车辆***典型地利用一个或多个永磁电动机作为提供补充(compliment)发动机的推动源的变速器***的一部分。为产生指定的转矩分布(profile)而制造、维修(service)与操作这些电机的准确度对车辆的一致高效的操作很重要。

在电机的制造、装配、运输、维修和使用中可能出现各种会影响性能的问题。例如，由于诸如磁体的特定特性(包括场强以及热和振动的影响)等因素，电机的磁通量强度可能会减小。相似地，如果电机的定子未被适当地卷绕有每圈指定的匝数，则性能可能受影响。另一个对电机的性能有影响的因素是用来制作电机的定子的材料。典型地，钢或相似的材料形成电机的磁通量流过的磁路的一部分。举例来说，钢的磁导率可能随着用于制造电机的材料的种类而变化，并且此变化可能影响电机的性能。

评估电机的一个机制包括计算并评估电压常数，电压常数是定子的绕组数目、磁通路径的磁导率和转子磁体的场强的函数。传统方法基于来自电机本身的电压测量来计算电机的电压常数。但是，当电机被安装在变速器中时，这些方法通常不可用。

因此，期望提供用于在各种情况下(诸如在车辆的制造之后或者在车辆维修期间)评估变速器中的永磁电机的方法。此外，期望以经济便利的方式提供这样的方法。此外，结合附图和上述技术领域和背景技术，根据下面的详细说明和所附权利要求书，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

根据示例性实施例，提供一种在制造线末端评估时(at an end ofmanufacturing line evaluation)评估在汽车驱动***的变速器中的具有第一永磁电机的电机组件的方法。该第一电机包括：第一转子，在其上安装有第一多个磁体；和第一定子，其具有接近于第一转子并且耦合到第一逆变器(inverter)的第一多个绕组。该方法包括：用输入测功机(dynamometer machine)将第一电机旋转到预定速度，以使得第一电机的第一转子在第一逆变器上感应第一电压；测量第一逆变器上的第一电压；根据该第一电压计算第一电机的第一电压常数；将第一电压常数与一组接受的电压常数进行比较；以及如果第一电压常数在接受的电压常数的范围之外，则将该电机识别为不可接受的。

根据另一个示例性实施例，提供了一种用于在维修环境中评估汽车驱动***的变速器中的永磁电机的方法。该电机包括第一和第二电机，每个电机包括：转子，在该转子上安装有多个磁体；以及定子，其具有接近于该转子的多个绕组，其中第一和第二电机的绕组分别耦合到第一和第二逆变器。该方法包括：将第一电机旋转到预定速度以旋转第二电机，使得第二电机的转子在第二逆变器上感应电压；测量第二逆变器上的电压；根据该电压计算第二电机的电压常数；以及将第二电机的电压常数与一组接受的电压常数进行比较。

根据又一个示例性实施例，一种汽车驱动***包括内燃机；和耦合到该内燃机的双模、复合分流(compound split)机电变速器。该变速器包括：输入部件，用于从该内燃机接收功率；输出部件，用于传递来自该变速器的功率；同轴对准的第一电机和第二电机；第一、第二和第三同轴对准的行星齿轮装置，每个行星齿轮装置利用第一、第二和第三齿轮部件，第一和第二电机与这三个行星齿轮装置同轴对准，第一或第二行星齿轮装置中的第一、第二和第三齿轮部件中的至少一个连接到第一电机，以及第二和第三行星齿轮装置中的第一、第二和第三齿轮部件中的另一个连接到第二电机，第一行星齿轮装置的齿轮部件中的一个连续地连接到该输入部件；第一离合器，用于选择性地将第三行星齿轮组的齿轮部件中的一个与地连接；第二离合器，用于选择性地将与每个行星齿轮装置相关的齿轮部件中的一个彼此连接并且连接到输出部件；第三离合器，用于选择性地将第二行星齿轮组的齿轮部件中的一个与第二行星齿轮组的齿轮部件中的另一个相连接；第四离合器，用于选择性地将第二行星齿轮组的齿轮部件中的一个与地相连接；第一互连部件，用于连续地将第一行星齿轮组的部件中的一个与第二行星齿轮组的部件中的一个相连接；和第二互连部件，用于连续地将第二行星齿轮组的部件中的一个与第三行星齿轮组的部件中的一个相连接。该***进一步包括：功率逆变器，其耦合到第一和第二电机；和处理器，其被配置为测量当第一电机被旋转到预定速度时由第一电机在功率逆变器处所感应的第一电压；根据第一电压计算第一电压常数；将第一电压常数与一组接受的电压常数相比较；测量当第二电机被旋转到该预定速度时由第二电机在第二逆变器处所感应的第二电压；根据第二电压计算第二电机的第二电压常数；以及将第二电压常数与一组接受的电压常数相比较。

附图说明

以下将结合附图来描述本发明，其中相似的数字表示相似的元件，且其中：

图1是根据示例性实施例的双模、混合、复合分流机电变速器的框图；

图2是示例性电动机的剖面表示；

图3是根据示例性实施例的图2的电动机的评估***的示意图；

图4示出了用于在生产线末端(end-of-line)制造测试时评估电机的示例性方法；以及

图5示出了在维修期间评估电机的示例性方法。

具体实施方式

以下详细说明本质上仅仅是示例性的，并且不打算限制本发明或本发明的应用和用途。此外，不意图受限于在前面的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中介绍的任何明示或暗示的理论。

在这里描述的示例性实施例提供一种用于评估双模、混合、复合分流机电变速器内的永磁电机的方法。特别在变速器的制造之后或在变速器的维修期间，通过基于在耦合到电机的逆变器处进行的电压测量来计算电压常数并且将该电压常数与预定值相比较来提供评估方法。如果计算的电压常数在距预定值的可接受的阈值范围之内，则可以确定该电机被适当地制造、安装和/或维护。

在以下描述中，首先描述变速器和电机的结构和功能构件，包括解释由变速器内的电机产生的电压和逆变器处测量的电压之间的关系。然后将更详细地提供用于评估电机的条件和方法。

根据示例性实施例，图1中描绘了双模、混合、复合分流机电变速器10。混合变速器10具有诸如轴的输入部件12，其可以由发动机14直接驱动。瞬时转矩阻尼器(未示出)可以被合并在发动机14和变速器10的输入部件12之间。

发动机14可以是矿物燃料发动机，诸如柴油发动机。在示例性实施例中，发动机14在启动之后以及在它的大部分输入期间，工作在从大约600RPM到大约6000RPM的速度范围内。尽管发动机14的特定速度和马力输出可以变化，但是为了对混合变速器10有清晰的理解，将假定来自发动机14的可用输出为约300马力，以便描述示例性设置(installation)。

变速器10包括三个行星齿轮组24、26和28。第一行星齿轮组24连接到输入部件12并且具有外接(circumscribe)太阳(或“内部”)齿轮部件32的环形(或“外部”)齿轮部件30。任意数目的行星齿轮部件34被可转动地安装在支架36上，以使得每个行星齿轮部件34可以转动并且与外部齿轮部件30和太阳齿轮部件32两者啮合。

第二行星齿轮组26还具有外接太阳齿轮部件40的环形齿轮部件38。若干行星齿轮部件42被可转动地安装在支架44上，以使得每个行星齿轮42接合环形齿轮部件38和太阳齿轮部件40两者。

第三行星齿轮组28还具有外接太阳齿轮部件48的环形齿轮部件46。若干行星齿轮部件50被可转动地安装在支架52上，以使得每个行星齿轮50接合环形齿轮部件46和太阳齿轮部件48两者。

第一和第二行星齿轮组24和26被复合(compound)，因为第一行星齿轮组24的太阳齿轮部件32如通过毂衬齿轮(或第一互连部件)54结合到第二行星齿轮组26的环形齿轮部件38。结合的第一行星齿轮组24的太阳齿轮部件32和第二行星齿轮组26的环形齿轮部件38被连续地耦合到第一电机56。这里所用的术语“电机”可以包括发电机。下面将更详细地描述第一电机56。

第一和第二行星齿轮组24和26被进一步复合，因为第一行星齿轮组24的支架36如通过轴60结合到第二行星齿轮组26的支架44。照此，第一和第二行星齿轮组24和26的支架36和44分别被结合。轴60通过离合器(或“第二离合器”CL2)62选择性地连接到第三行星齿轮组28的支架52，离合器62有助于混合变速器10的操作模式的选择。这里使用的术语“离合器”是指能够传送转动的可以被接合和脱离的任何设备，例如摩擦离合器、多片湿式离合器、磁流变(MR)流体离合器或电动发电机离合器。

第三行星齿轮组28的支架52直接耦合到变速器输出部件64。当混合变速器10用于陆地车辆时，输出部件64可以连接到车辆的车轴(未示出)，该车轴又可以终止于驱动部件(也未示出)。该驱动部件可以是在其上采用它们的车辆的前轮或后轮，或者它们可以是履带式车辆的传动齿轮。

第三行星齿轮组28的环形齿轮部件46通过离合器(或″第一离合器″CL1)70选择性地耦合到由变速器外壳68代表的地。第一离合器70还帮助选择混合变速器10的工作模式，如将在下面更详细描述的。太阳齿轮48连续地耦合到第二电机72。所有行星齿轮组24、26和28以及两个电机56和72被示出为同轴定向，如关于轴向布置的轴60同轴定向(as about the axially disposed shaft 60)。在此实施例中，电机56和72两者被示出为是环形配置的，这允许它们外接三个行星齿轮组24、26和28以使得行星齿轮组24、26和28被布置为电机56和72的径向向内。此配置保证变速器10的总包络(即圆周尺寸)被最小化。

离合器(或″第三离合器″CL3)73选择性地将太阳齿轮40与地(即，与变速器外壳68)耦合。离合器(或″第四离合器″CL4)75可操作为锁止离合器，其通过选择性地将太阳齿轮40与支架44耦合来锁定行星齿轮组24、26、电机56和输入12以作为整体转动。太阳齿轮40还耦合到太阳齿轮48。尽管图2描绘了一个示例性变速器装置，但是这里公开的***和方法可以被提供用于任何传动装置和离合器配置。

变速器10工作为双模、复合分流、机电的车辆变速器。工作″模式″是指其中变速器功能被一个离合器(例如离合器62或离合器70)以及电机56和72的受控速度和转矩所控制的情况，这样的一个例子在1991年4月23日授权给通用汽车公司的美国专利No.5,009,301中有所描述。在一个示例性实施例中，当第一离合器70被致动以便将第三行星齿轮组28的环形齿轮部件46″接地″时选择第一模式。当第一离合器70被释放并且第二离合器62同时被致动以将轴60连接到第三行星齿轮组128的支架52时选择第二模式。

另外，某些工作″范围″可以通过应用附加的离合器(例如，离合器62、73或75)来实现。当应用附加的离合器时(即，当应用两个离合机构时)，实现固定的输入输出速度比(即，固定的传动比)。电机56和72的转动则将取决于由离合装置定义的机构的内部转动并且与输入速度成比例。在一个实施例中，当第一和第四离合器70和75接合时，第一范围落入第一工作模式，而当第一和第二离合器62和70接合时，第二范围落入第一工作模式。在第二工作模式期间，当第二和第四离合器62和75接合时，第三固定比范围有效，并且在第二工作模式期间，当第二和第三离合器62和73接合时，第四固定比范围有效。

变速器10选择性地从发动机14接收功率。变速器10还从电存储设备74接收功率。电存储设备74可以是一个或多个电池或其他类型的存储设备。电存储设备74通过传输导体78A和78B与电控制单元(ECU)76通信。ECU 76通过传输导体78C和78D与第一电机56通信，而ECU 76相似地通过传输导体78E和78F与第二电机72通信。

ECU 76分别从第一和第二电机56和72二者、发动机14和电存储设备74获得信息。响应于(例如，来自于驱动范围选择器、加速器踏板和/或制动踏板的)操作员的动作或″操作员要求″，ECU 76确定需要什么并且然后适当地操纵混合变速器10的选择性操作的部件以对操作员要求做出响应。

图2示出了用在上述变速器10中的电机56的剖面图。描述电机56以提供对下述示例性电机评估方法的更好理解。图2中所描绘的电机被标记为第一电机56，但是它还可以表示第二电机72。

电机56可以是两极、三相、无刷永磁电机，但是以下描述可以适用于任意数目的磁极。电机56包括轴202，用于将输入提供到电机56并且从电机56接收输出。转子204耦合到轴202并且包括其上安装有永磁体208的转子芯206。定子210通过空气隙212与转子204分开，并且包括其上定位有电枢绕组216的定子芯214。

当转子204相对于定子210上的绕组214转动时，如法拉第定律所规定的，在绕组216中感应电压，该电压被表示为下列等式(1)。

$e_{\mathrm{ind}}=-\frac{\mathrm{d\λ}}{\mathrm{dt}}---\left(1\right)$

其中λ是链接定子绕组的总通量，以及e_ind是线圈上感应的电压。

假定磁体208均匀分布在转子204周围，则磁链可以被写成等式(2)。

λ＝K_vsin(ωt)    (2)

其中K_v是电机的电压常数，以及ω是电机的转动频率。

电压常数K_v是电机设计的各种参数的函数，这些参数包括：定子210的绕组216的匝数；转子204的磁场强度；和电机56中的磁通路径的磁导率(permeability)。将等式(2)代入等式(1)中产生等式(3)。

$e_{\mathrm{ind}}=-\frac{\mathrm{d\λ}}{\mathrm{dt}}$

$=-\frac{d\left(K_v\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)\right)}{\mathrm{dt}}$

$=-K_v\mathrm{\ω}\cos \left(\mathrm{\ωt}\right)---\left(3\right)$

等式(3)表示在定子210的绕组216的相上感应的电压的大小与电压常数K_v和电机56的转动速度成比例。

等式(4)示出了电压常数K_v是绕组216的匝数、磁通路径的磁导率和磁体208的强度的函数，如下所示。

K_v＝f(N，μ，Φ)  (4)

其中N是定子绕组中的匝数，μ是磁通路径的磁导率，Φ是转子磁体的场强。

因而，感应电压的等式(3)可以被写成等式(5)，如下所示。

e_ind＝-∫(N，μ，Φ)ωcos(ωt)

如等式(5)所示，感应电压的大小是转子204的角速度与绕组216的匝数、定子210的钢的磁导率和磁体208的强度的函数的乘积。如果这些参数中的任意一个不匹配设计标准，则对于给定的速度，在电机56上的感应电压将不会匹配基于设计值计算的值。

参考图3，电机56包括或者可以耦合到逆变器300，以促进到电机300和来自电机300的功率流动。在一个示例性实施例中，测量设备302测量逆变器300处的电压。如下所述，在一定条件下，逆变器300处测量的电压对应于电机56的定子210的绕组216上感应的电压。照此，逆变器300处测量的电压可以用于评估电机56。

逆变器300是耦合到电机(被描绘为第一电机56，但是它也可以是第二电机72)的三相电路。逆变器300包括耦合到电池74和电机56的三对串联开关302、304和306。第一对开关302在第一端子308处耦合到电机56的第一相314。第二对开关304在第二端子310处耦合到电机56的第二相316。第三对开关306在第三端子312处耦合到电机56的第三相318。

在工作期间，逆变器300通过改变这三对开关302、304和306的状态而在端子308、310和312上产生三相电压。例如，两个相(A和B)之间的逆变器300(假定从逆变器中流出的电流为正)处的电压由等式(6)表示。

$\mathrm{Vab}=\mathrm{La}\frac{\mathrm{dIa}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{RaIa}+\mathrm{Ea}-\mathrm{Eb}-\mathrm{RbIb}-\mathrm{Lb}\frac{\mathrm{dIb}}{\mathrm{dt}}---\left(6\right)$

典型地，逆变器300致动开关302、304和306以控制流入和流出每个端子308、310和312的电流。如果如上所述逆变器300被命令为使用例如闭环电流调节器来控制相端子中的零电流，则当Ia＝Ib＝dIa/dt＝dIb/dt＝0时，逆变器电压等式变为等式(7)。

Vab＝Ea-Eb     (7)

由于假定电流为零，因此等式(3)中的感应电压可以等同于等式(7)中给出的端子电压，从而产生等式(8)。

Vab＝-K_vωcos(ωt)    (8)

物理参考系和数学dq系中测量的各个量之间的关系示于等式(9)中。

$\left[\begin{array}{c}{f}_d\\ f_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{f}_a\\ f_b\\ f_c\end{array}\right]---\left(9\right)$

其中f可以被替换为适当的物理量，例如电压、电流或者磁通量。

基于上述等式(9)中的变换，控制开关302、304和306的电流调节器可以用等式(10)的形式表示。

Vd＝PI_regulator(I_d commanded-I_d measured)

Vq＝PI_regulator(I_q commanded-I_q measured)  (10)

电流调节器对测量的电流而不是命令的电流起作用。如上所述，命令的电流被逆变器300指定为零。因此，等式(10)右侧的所有非零项是可测量的，并且当电流调节器将测量的电流驱动到期望的电流时，计算保持电流为零所需要的电压。所形成的电压的大小可以如等式(11)所示进行计算。

$\mathrm{Vref}=\sqrt{V_d^2+V_q^2}---\left(11\right)$

应当在基本速度以下，即在逆变器输出电压为最大时测量该电压。换句话说，基本速度是电机56或72上的感应电压匹配可用于逆变器300的电源电压的点。比较等式(11)的Vref与等式(8)并且由测量已知电机速度，则电机56和72中的任何一个的电压常数K_v可以被计算并且与一组接受值相比较，从而评估电机56或72。

既然已描述了变速器10、电机56和72以及逆变器300，现在将讨论用于利用逆变器300评估电机56和62的条件和方法。再次参考图1，在本发明的一个实施例中，提供了一种在制造线末端(例如在制造商或OEM)评估变速器10的第一和第二电机56和72的方法。首先将描述该示例性方法的条件。

在该方法的此实施例中，变速器10在输入部件12处附接到输入测功机82，并且在输出部件64处附接到输出测功机84。输入和输出机82和84可以以规定的速度和/或转矩分别旋转变速器10的输入和输出部件10和64。

在各个实施例中，变速器10的模式和/或齿轮配置中的任何一种可以被用于生产线末端变速器评估。在一个实施例中，使用第一模式来模拟第一固定齿轮(fixed gear)，其中第一离合器70和第四离合器75闭合，而第二离合器62和第三离合器73断开。在第一固定齿轮中，输入测功器82、第一电机56和第二电机72的速度相等，并且输出测功器84的速度与之不同，系数为第一齿轮组24的比(the speed of the outputdynamometer 84 is the different by the ratio of the first gearset 24)。第一模式通过选择输入速度和输出速度以使得输入速度等于输出速度乘以第一传动比来模拟第一固定齿轮。这将导致第四离合器62的滑动速度(slip speed)为零，而不需要实际接合该离合器。

第一模式用来模拟第一固定齿轮，因为如果输入测功器82和输出测功器84二者在由固定齿轮连接的同时都控制速度的话，则这两个测功器82和84将彼此相反(oppose)。

在此实施例中，还可能有利的是断开到连接到变速器10的逆变器300(图3)的接触器或将相绕组216(图2)与逆变器300切断以防止逆变器300中的整流在测试期间允许电流流动。可替换地，逆变器300(图3)的DC电压大于从电机56或72产生的预期最大峰值电压，以避免整流电流。

既然已经描述了生产线末端制造评估的条件，现在将讨论用于在制造之后评估电机的示例性方法400的步骤。参考图4，在方法400的第一步骤410，输入测功机82被旋转到可接受的速度以进行测试。在示例性实施例中，该可接受的速度可以是例如大约2000rpm。一般来说，输入测功机82的速度应当是刚好低于弱磁(flux weakening)速度，或者根据设计参数确定的电机56或72的基本速度。此外，一般来说，该速度应当使得产生的电压小于逆变器DC电压，并且足够使变速器10中的主泵提供足够的液压，从而使得第一离合器70能够接合。

在第二步骤420，输出测功机84被调节以保持第一离合器70滑动速度为零。当输入测功器82旋转时，电机56或电机72通过行星齿轮组24和26旋转。当电机72旋转时，仅有一个输出速度会将第三行星齿轮28的环形齿轮46保持在零速度。由于第一离合器70的一侧连接到变速器壳体68以实现离合器70两端的零滑动速度，即离合器70的两侧以相同的速度旋转，因此齿轮28的环形48应当被保持在零速度。

在第三步骤430，第一离合器70被接合，以及在第四步骤440，以适当的速度旋转输出测功机84，以同步第四离合器75并且匹配第一和第二电机56和72的速度。作为此旋转的结果，在每个电机56和72的绕组上感应电压，如上所述，该电压由等式(5)表示。在第五步骤450，利用测量设备302(图3)测量第一和第二电机56和72的每一个的每相上产生的电压。在第六步骤460，将每个电机56和72的测量电压的大小除以每个电机56和72的转动速度，以产生每一个电机56和72的电压常数。在第七步骤470，可以将第一和第二电机56和72的电压常数与设计规范值相比较，以确定第一和第二电机56和72是否已被适当地制造并安装。如果电压常数在可接受的公差范围之外，则可以推断所测试的电机56和72不满足设计标准并且不应该被使用。

根据另一个示例性实施例，提供了一种用于在维修环境中评估变速器10的方法。在维修期间，输入和输出测功机82和84可能不可用，因而，生产线末端变速器测试可能不可行。但是，由于变速器10的传动配置，可以提供一种在维修环境中评估电机56和72的方法的示例性实施例。

在输入部件12的输入速度与第一和第二电机56和72的速度之间存在一致的关系，如下面等式(12)所示：

Ni＝K₁Na+K₂Nb   (12)

在空挡(neutral)条件下，使输入部件12的输入转矩与第一和第二电机56和72的转矩联系的转矩等式如下面等式(13)所示：

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Tb}\\ \mathrm{Ti}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{K}_{T1}\\ -K_{T2}\end{array}\right]\mathrm{Ta}---\left(13\right)$

可以作为第二电机72上的转矩(Tb)的函数，对于第一电机56的转矩(Ta)和来自输入部件12的转矩(Ti)来求解等式(13)，如以下等式(14)所示。

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ta}\\ \mathrm{Ti}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{K}_{T3}\\ -K_{T4}\end{array}\right]\mathrm{Tb}---\left(14\right)$

照此，命令对第一电机56的速度控制导致对第一电机56的转矩命令，其具有为维持希望速度所必需的大小。由于在这个测试环境下第一电机56上没有负载，因此维持希望速度所需要的转矩将低至克服变速器10中的摩擦所需要的转矩(即″起步(breakaway)转矩″)。由于发动机14的起步转矩将明显大于变速器10上的起步转矩，因此变速器输入端12处产生的转矩将不足以旋转发动机14。

因此，如果发动机14的速度被保持为零，并且发动机14的负载不超过起步转矩，则等式(14)产生如下所示的等式(15)。

0＝K₁Na+K₂Nb    (15)

可以对等式(15)求解，如以下等式(16)所示。

$\mathrm{Na}=-\frac{K_2}{K_1}\mathrm{Nb}---\left(16\right)$

由于变速器10的齿轮系数(gear coefficient)，等式(16)可以被改写为等式(17)，如下所示。

Na≈-Nb    (17)

等式(17)表示第一电机56在与第二电机72相反的方向上并且以与第二电机72相同的速度空载旋转，或者至少具有线性关系(the firstmotor 56 spins unloaded in the opposite direction and at the samespeed as the second motor 72，or at least has a linearrelation ship)。因此，第一电机56可以用于旋转第二电机72，并且然后第二电机72的相电压可以被测量以确定关联的电压常数。相似地，第二电机72可以用于旋转第一电机56，并且第一电机56的相电压可以被测量以确定关联的电压常数。

参考图5，在方法500的第一步骤510，使用来自于ECU 76的设备控制消息来命令第一电机56的速度。如上所述，这还导致第二电机72在相反的方向并且以相同的速度旋转。

在第二步骤520，第二电机72的每相上产生的电压被测量。在耦合到第二电机72的逆变器302(图3)处测量该电压。

在第三步骤530，将测量的电压的大小除以第二电机72的转动速度，以产生第二电机72的电压常数。

在第四步骤540，将第二电机72的电压常数与设计规范值相比较。然后重复上述步骤，除了第二电机72被控制到旋转第一电机56以使得第一电机56可以相似地被评估的速度。同样，在第五步骤550，给第二电机72命令导致第一电机56旋转的速度。同样，在第六步骤560，测量第一电机56的每相上产生的电压。

在第七步骤570，将测量的电压的大小除以第一电机56的转动速度，以产生电压常数。

在第八步骤580，将第一电机56的电压常数与设计规范中的预定值相比较，以评估第一电机56。如果根据第一和第二电机56、72的电压测量所导出的电压常数在预定值的可接受阈值之内，则认为电机56、72被适当地制造、安装并且维护。相反，如果电压常数在该阈值之外，则可能表示电机56、72存在问题。

因此，提供了在双模、复合分流、机电变速器中评估第一和第二电机的示例性方法。在特定的示例性实施例中，可以在生产线末端变速器测试时以及在维修期间评估电机。

虽然在上述详细说明中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在许多变化。还应该理解，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并且不意欲以任何方式限制本发明的范围、应用性或配置。相反，上述详细说明将为本领域技术人员提供实现该一个或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离由所附权利要求书及其法律等价物所限定的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种变化。

Claims (20)

1.一种用于在制造线末端评估时评估在汽车驱动***的变速器中的包括第一永磁电机的电机组件的方法，该第一电机包括：第一转子，在其上安装有第一多个磁体；和第一定子，其具有接近于所述第一转子的第一多个绕组，其中该第一绕组耦合到第一逆变器，该方法包括：

用输入测功机将所述第一电机旋转到预定速度，以使得所述第一电机的第一转子在所述第一逆变器上感应第一电压；

测量所述第一逆变器上的所述第一电压；

根据该第一电压计算所述第一电机的第一电压常数；

将所述第一电压常数与一组接受的电压常数进行比较；以及

如果所述第一电压常数在该组接受的电压常数范围之外，则将该电机识别为不可接受的。

2.如权利要求1所述的方法，其中该电机组件还包括第二电机，该第二电机包括：第二转子，其上安装有第二多个磁体；和第二定子，其具有接近于该转子的第二多个绕组，其中该第二绕组耦合到第二逆变器，该方法还包括：

用输出测功机旋转所述第二电机以匹配所述第一电机的所述预定速度，以使得所述第二转子在所述第二逆变器上感应第二电压；

测量所述第二逆变器上的所述第二电压；

根据所述第二电压计算所述第二电机的第二电压常数；

比较所述第二电压常数与一组接受的电压常数；以及

如果所述第二电压常数在该组接受的电压常数的范围之外，则将该电机识别为不可接受的。

3.如权利要求1所述的方法，还包括在该旋转步骤之前将该变速器置于模拟的第一固定齿轮中。

4.如权利要求1所述的方法，还包括在该旋转步骤之前将该变速器置于第一模式中。

5.如权利要求1所述的方法，还包括在该旋转步骤之前将该变速器置于使得输入测功器的速度近似等于第一电机的速度的条件下。

6.如权利要求5所述的方法，其中该变速器还包括第二电机，该第二电机具有：第二转子，其上安装有第二多个磁体；和第二定子，其具有接近于该转子的第二多个绕组，其中该第二绕组耦合到第二逆变器，该方法还包括：

用输出测功机旋转所述第二电机以匹配所述第一电机的所述预定速度，以使得所述第二转子在所述第二逆变器上感应第二电压；

测量所述第二逆变器上的所述第二电压；

根据所述第二电压计算所述第二电机的第二电压常数；以及

比较所述第二电压常数与一组接受的电压常数。

7.如权利要求6所述的方法，还包括调节该输出测功机以保持第一离合器的滑动速度为零。

8.如权利要求6所述的方法，其中该第一电压测量步骤包括测量第一电机的三个相上的电压。

9.如权利要求6所述的方法，其中该第二电压测量步骤包括测量第二电机的三个相上的电压。

10.一种在维修环境中评估汽车驱动***的变速器中的永磁电机的方法，该电机包括第一和第二电机，每个电机包括：转子，其上安装有多个磁体；和定子，其具有接近于该转子的多个绕组，其中所述第一和第二电机的绕组分别耦合到第一和第二逆变器，该方法包括：

将所述第一电机旋转到预定速度以旋转所述第二电机，使得所述第二电机的转子在所述第二逆变器上感应电压；

测量所述第二逆变器上的电压；

根据该电压计算所述第二电机的电压常数；以及

将所述第二电机的电压常数与一组接受的电压常数进行比较。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

将所述第二电机旋转到预定速度，以旋转所述第一电机使得所述第一电机的转子在所述第一逆变器上感应第二电压；

测量所述第一逆变器上的所述第二电压；

根据所述第二电压计算所述第一电机的电压常数；以及

比较所述第一电机的电压常数与一组接受的电压常数。

12.如权利要求10所述的方法，其中第一和第二电机在变速器内耦合在一起，以及其中该方法还包括将变速器置于空挡。

13.如权利要求10所述的方法，其中第一和第二电机在具有发动机的变速器内耦合在一起，以及其中该方法还包括关闭发动机。

14.如权利要求10所述的方法，其中该旋转步骤包括旋转第一电机以使得第二电机在与第一电机相反的方向上空载旋转。

15.一种汽车驱动***，包括：

内燃机；

耦合到该内燃机的双模、复合分流、机电变速器，该变速器包括：

输入部件，用于从该内燃机接收功率；

输出部件，用于传递来自该变速器的功率；

同轴对准的第一电机和第二电机；

第一、第二和第三同轴对准的行星齿轮装置，每个行星齿轮装置利用第一、第二和第三齿轮部件，所述第一和第二电机与这三个行星齿轮装置同轴对准，所述第一或第二行星齿轮装置中的第一、第二和第三齿轮部件中的至少一个连接到所述第一电机，并且所述第二和第三行星齿轮装置中的第一、第二和第三齿轮部件中的另一个连接到所述第二电机，所述第一行星齿轮装置的齿轮部件中的一个连续地连接到该输入部件；

第一离合器，其选择性地将所述第三行星齿轮组的齿轮部件中的一个与地连接；

第二离合器，其选择性地将与每个行星齿轮装置关联的齿轮部件中的一个彼此连接并且连接到所述输出部件；

第三离合器，其选择性地将所述第二行星齿轮组的齿轮部件中的一个与所述第二行星齿轮组的齿轮部件中的另一个相连接；

第四离合器，其选择性地将所述第二行星齿轮组的齿轮部件中的一个与地相连接；

第一互连部件，其连续地将所述第一行星齿轮组的部件中的一个与所述第二行星齿轮组的部件中的一个相连接；和

第二互连部件，其连续地将所述第二行星齿轮组的部件中的一个与所述第三行星齿轮组的部件中的一个相连接；

功率逆变器，其耦合到所述第一和第二电机；和

处理器，被配置为：

测量当所述第一电机被旋转到预定速度时由所述第一电机在所述功率逆变器处感应的第一电压；

根据所述第一电压计算第一电压常数；

将所述第一电压常数与一组接受的电压常数相比较；

测量当所述第二电机被旋转到该预定速度时由所述第二电机在所述第二逆变器处感应的第二电压；

根据所述第二电压计算所述第二电机的第二电压常数；以及

将所述第二电压常数与一组接受的电压常数相比较。

16.如权利要求15所述的***，其中第一电机被配置为由输入测功器旋转，以及第二电机被配置为由输出测功器旋转。

17.如权利要求15所述的***，其中第二电机被配置为由第一电机旋转。

18.如权利要求15所述的***，其中该处理器被配置为测量第一电机的三个相上的第一电压。

19.如权利要求15所述的***，其中该处理器被配置为测量第二电机的三个相上的第二电压。

20.如权利要求15所述的***，其中该处理器被配置为当第一或第二电压常数不在接受的电压常数的范围内时产生维修信号。

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