[发明专利]用于涡轮增压器功率模块的液冷式外壳

说明书

一种涡轮增压器包括轴承箱，在轴承箱的内部部分内包含马达。液冷式功率模块紧固到轴承箱的外部部分。该功率模块具有外壳并且包含向马达供电并控制其速度的电气部件，该外壳包括由公共壁隔开的密封的第一和第二容积。第一容积是用于去除从电气部件产生的热的液冷式隔室，第二容积是包含电力部件的无液体隔室。电力部件固定到由导热材料形成的公共壁上，该公共壁可以包括延伸到第一容积中的散热翅片，以优化从公共壁到液冷式隔室中的热传递。最后，液冷式功率模块直接通过轴承箱与马达连通。

技术领域

本发明总体上涉及包括轴承箱的涡轮增压器，该轴承箱包含电动马达，其经配置提高涡轮增压器速度响应于发动机性能要求，并且更具体地涉及经配置控制这类电动马达的功率模块的液体冷却。

背景技术

通常采用混合动力涡轮增压器来避免与“标准”涡轮增压器相关联的所谓“涡轮增压器滞后”，该“标准”涡轮增压器仅依赖于排气压力来运行。当仅依赖于排气压力时，涡轮增压器涡轮机通常需要近一秒钟的时间才能加速到指令速度。近年来，特别是在高性能车辆中，已经使用包括在涡轮增压器轴承箱内的电动马达以提高加速时间，从而改善按需发动机性能。

涡轮增压器环境对于提供马达控制的电气部件的物理布置具有挑战性，这是由于在容纳这种马达的涡轮增压器轴承箱内部和外部会产生大量的热量。因此，相关的马达控制通常放置在涡轮增压器压缩机壳体上或附近，其相对于涡轮增压器涡轮机和轴承箱附近的区域更冷。然而，电子控制与涡轮增压器马达物理间隔的距离越大，潜在电磁干扰(EMI)的问题越大。

理想地，包含马达控制的功率模块将安装到轴承箱以减少EMI特征，并且允许通过轴承箱将来自模块的相位超前直接连接到其相关联的马达。

发明内容

在本发明的一个描述的实施例中，涡轮增压器轴承包括包含在轴承箱内的马达。包括用于控制马达的电力部件的液冷式功率模块紧固到轴承箱的外部部分。该功率模块具有外壳，该外壳包括由公共壁隔开的密封的第一和第二容积；第一容积限定液冷式隔室，第二容积限定用于固定到公共壁上的电力部件的无液体隔室。来自功率部件的热量通过公共壁传递到液冷式隔室中。液冷式功率模块直接通过轴承箱与马达连通。

在本发明的另一个描述的实施例中，混合动力涡轮增压器包括包含在轴承箱内的马达的涡轮增压器轴承箱。包括用于控制马达的电力部件的液冷式功率模块紧固到轴承箱的外部部分。该功率模块具有外壳，该外壳包括由公共壁隔开的密封的第一和第二容积；第一容积限定液冷式隔室，第二容积限定用于固定到公共壁上的电力部件的无液体隔室。来自功率部件的热量通过公共壁传递到液冷式隔室中。液冷式功率模块直接通过轴承箱与马达连通。

在本发明的又一个描述的实施例中，制造涡轮增压器轴承箱的方法包括以下步骤：将电动马达安装在轴承箱的内部内并且提供包括用于控制该电动马达的电力部件的液冷式功率模块。该方法还包括将电力模块固定到轴承箱的外部，并且形成用于电力模块的外壳，以包括由公共壁隔开的第一和第二密封容积。该方法进一步提供：第一容积限定液冷式隔室；第二容积限定用于这些电力部件的无液体隔室，这些电力部件固定到公共壁上，使得来自功率部件的热量通过公共壁传递到液冷式隔室中。最后，该方法还提供了液冷式功率模块直接通过轴承箱与马达连通。

附图说明

以下将结合附图描述本发明的一个或多个实施例，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是包括根据本发明的一个实施例构造的功率模块的涡轮增压器的透视图；

图2是沿图1的线2-2截取的图1的实施例的放大横截面图；

图3是沿图1的线3-3截取的图1的相同实施例的另一个视图；并且

图4是功率模块的透视图，但是部分经移除和/或切除以显示根据本发明的一个实施例构造的内部细节。

图5是图4的相同实施例的功率模块的横截面正视图。