[发明专利]车辆和具有非磁性解析器屏蔽环的转子毂组件

说明书

技术领域

本公开涉及用于转子毂组件中的非磁性解析器屏蔽环。

背景技术

马达和/或发电机形式的电机可用于广泛的应用中。例如，在混合动力电动、电池电动或增程式电动车辆中，电牵引马达可被用于给变速器提供输出扭矩。存储在这样的车辆的通常的电池模块中的相对高的DC电压可经由辅助电源模块（APM）降低到更适当的水平。APM输出，通常为12V DC，可被用于给整个车辆的更小的驱动马达供电。

在各种型号的电机中，转子毂组件可被用于容纳转子。在其中需要马达位置和速度数据的应用中，马达解析器可相对于转子毂定位。解析器测量转子的角位置，并且将转子的角位置转变为可由控制器使用的电信号。控制器处理接收到的解析器信号，以精确地确定马达的输出扭矩和相对旋转速度。这样的值然后可被用于马达和/或可连接到马达的其他装置的反馈控制中。

发明内容

本文公开了一种用于电机中的毂组件。该毂组件包括转子毂，定位在转子毂中的马达/电机转子、解析器转子、和环形电磁（EM）场屏障，后文称为EM场屏障环。EM场屏障环定位在解析器转子和转子毂之间。当电机被激励时，在电机转子周围产生电磁场。该解析器转子，与通常的现有技术的装置不同，其定位在电机转子的电磁场内，将电机转子的角位置编码为解析器信号组。EM场屏障环配置为减少电机转子的电磁场与解析器转子的直接耦合，以由此减少解析器信号组中的噪声。

EM场屏障环可完全围绕限制解析器。另外，EM场屏障环的设计允许解析器转子直接被安装到转子毂。以相同方式安装的传统设计可能在任何产生的解析器信号中产生不可接受的噪声水平，因而需要附加的并且可能麻烦的控制步骤，例如信号处理/滤波。

本文还公开了一种车辆，其包括变速器和电机。电机包括转子轴，该转子轴连接到变速器的输入构件。电机包括上面所述的毂组件。

在特定实施例中，EM场屏障环可由奥氏体不锈钢构成。转子毂可限定圆周凹部。EM场屏障环可压配合或以其他方式设置在圆周凹部中。EM场屏障环可以可选地粘合到解析器转子。例如EM场屏障环可具有由一对垂直布置的壁限定的L状横截面。在这样的配置中，解析器转子可粘合到垂直布置的壁中的每一个。

在结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述非常显而易见。

附图说明

图1是具有如本文所述的带电磁（EM）场屏障环的转子毂组件的示例性车辆的示意图。

图2是这样的转子毂组件的示例的示意图。

图2A是图2中所示的毂组件的一部分的示意图，其示出用于放置EM场屏障环的圆周凹部。

图3是示例性解析器和EM场屏障环配置的示意性剖视图。

图4是描绘示例性解析器电压信号的基线时间曲线的图表。

图5是描绘可通过在图2的毂组件内就位的EM场屏障环产生的示例性解析器电压信号的另一基线时间曲线的图表。

具体实施方式

参照附图，其中，在所有附图中相同的附图标记对应于相同或相似的部件，示例车辆10示意性显示在图1中。车辆10可包括电机16，即马达、发电机或马达/发电机单元。电机16包括毂组件20，在毂组件20中，解析器转子28被用于来测量马达转子26（参见图2）的变化的角位置。如本领域可完全理解的，解析器具有旋转部件（转子）和静止部件（定子）。图2中所示以及下面讨论的解析器转子28因此为总解析器组件（未示出）上的特定部分，该总解析器组件可被安装或定位在毂组件20中。

电机16还包括电磁（EM）场屏障环29，如下面参照图2和3详细描述的。EM场屏障环29有效增加对当电机16被激励时从关于毂组件20产生的任何磁通量进入解析器转子28中的转子场的磁屏障，由此减少由解析器转子28传送到控制器13的解析器信号组（箭头11）中的信号噪声或失真。

在图1的示例性构造中，电机16实现为电牵引马达，并且因而配置为将马达输出扭矩通过转子轴18传递给变速器14。电机16可以是多相装置，其可由能量存储系统23通过功率逆变器模块22选择性地激励。如本领域中所知，功率逆变器模块22将来自能量存储系统23的DC功率转变为适于由电机16使用的多相AC功率。

虽然本文中参照图1描述车辆实施例，但是本领域技术人员应意识到，可使用本文公开的类型的毂组件20以及可使用解析器进行控制的任何类型的电机16可受益于本发明的屏蔽方法。因此，应用不限于图1中所示的特定车辆10，甚至不限于通常的车辆应用。