一种用于车辆的电机系统和控制方法及车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车辆的电机系统和控制方法及车辆，涉及车辆技术领域。用于车辆的电机系统包括电机，所述电机包括电机输出轴，所述电机输出轴上具有至少一个花键；减速器花键轴套，包覆在所述电机输出轴的外部，并通过键槽与所述电机输出轴的花键配合；其中，至少部分所述花键的内部设有可移动的缓冲滑块，所述缓冲滑块配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触，以对所述花键与所述键槽的接触进行缓冲。本发明专利技术还提供了相应的控制方法。同时，本发明专利技术还提供了一种车辆，包括上述所述的电机系统。本发明专利技术能够兼顾乘员舱的安静及舒适性和电机的动力响应。

A Motor System and Control Method for Vehicles and Vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆的电机系统和控制方法及车辆
本专利技术涉及车辆
，特别是涉及一种用于车辆的电机系统和控制方法及车辆。
技术介绍
随着国家和世界范围内对节能减排的提倡，越来越多的新能源车型相继面市，且批量投放市场。但是在混动及纯电动车型上，都涉及电机扭矩过零问题，从正扭矩到负扭矩或从负扭矩到正扭矩，由于电机输出轴和减速器花键轴套存在齿隙，电机扭矩换向过程中，减速器花键轴套和电机输出轴花键刚性碰撞，从而造成异响和冲击，在纯电模式的低速段由于没有发动机的高分贝噪声覆盖，异响问题显得尤为突出，严重影响乘客的乘坐舒适性。
技术实现思路
本申请的专利技术人发现，为解决异响问题，目前均通过软件控制来实现。即在电机扭矩接近0扭矩时降电机扭矩以很小的梯度降下来，让其平缓的度过扭矩换向，再次缓慢的增加或减小电机扭矩，以避开该工况。然而通过软件来解决上述问题，车辆已经完全没有了纯电动车型该有的快速响应性，和一辆传统车的发动机扭矩响应相差无几。为解决上述问题，本专利技术第一方面的一个目的是提供一种用于车辆的电机系统，其能够兼顾乘员舱的安静及舒适性和电机的动力响应。本专利技术第一方面的另一个目的是提供一种能够延长电机使用寿命的用于车辆的电机系统。本专利技术第二方面的一个目的是提供一种控制方法，其能够兼顾乘员舱的安静及舒适性和电机的动力响应。本专利技术第三方面的一个目的是提供一种车辆，包括上述电机系统，所述电机系统能够兼顾乘员舱的安静及舒适性和电机的动力响应。根据本专利技术第一方面，本专利技术提供了一种用于车辆的电机系统，包括：电机，所述电机包括电机输出轴，所述电机输出轴上具有至少一个花键；减速器花键轴套，包覆在所述电机输出轴的外部，并通过键槽与所述电机输出轴的花键配合；其中，至少部分所述花键的内部设有可移动的缓冲滑块，所述缓冲滑块配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触，以对所述花键与所述键槽的接触进行缓冲。进一步地，所述键槽设置在所述减速器花键轴套的内侧，所述花键插入所述键槽中并与所述键槽相匹配。进一步地，还包括伺服电机和伺服电机控制器，所述伺服电机用于在所述伺服电机控制器的控制下驱动所述缓冲滑块相对所述花键移动。进一步地，所述伺服电机包括伺服电机传动轴，所述电机输出轴内部中空，所述伺服电机传动轴位于所述电机输出轴中，并与所述缓冲滑块固定连接。进一步地，所述伺服电机传动轴与所述电机输出轴滑动连接。根据本专利技术第二方面，本专利技术提供了一种应用于上述所述的用于车辆的电机系统的控制方法，包括：判断所述电机的工作状态；若所述电机处于扭矩过零点状态，控制所述缓冲滑块伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触，以对所述花键与所述键槽的接触进行缓冲；若所述电机处于大扭矩状态，控制所述缓冲滑块隐藏于所述花键内。进一步地，若所述电机处于待机状态，控制所述缓冲滑块由所述键槽的一侧内壁运动至所述键槽的另一侧内壁，以计算出所述缓冲滑块由所述键槽的一侧内壁运动至所述键槽的另一侧内壁所需的时间，从而确定出所述缓冲滑块的磨损量以及所述缓冲滑块相对对应的所述键槽的中间位置。进一步地，所述计算出所述缓冲滑块由所述键槽的一侧内壁运动至所述键槽的另一侧内壁所需的时间后，还包括：控制所述缓冲滑块运动至对应的所述花键的中间位置。进一步地，所述若所述电机处于扭矩过零点状态，控制所述缓冲滑块伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触包括：确定所述缓冲滑块相对对应的所述花键需移动的距离和方向；确定所述缓冲滑块的移动速度。根据本专利技术第三方面，本专利技术提供了一种车辆，包括车身，还包括上述所述的电机系统，所述电机系统与所述车身连接。本专利技术的用于车辆的电机系统和控制方法及车辆，通过至少部分所述花键的内部设有可移动的缓冲滑块，所述缓冲滑块配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触，以对所述花键与所述键槽的接触进行缓冲。因此，不仅能够有效避免减速器花键轴套和电机输出轴花键刚性碰撞从而产生异响问题而影响乘客的乘坐舒适性，而且不影响电机的快速响应性，因而极大提高了车辆的性能。进一步地，通过设置缓冲滑块来避免减速器花键轴套和电机输出轴花键刚性碰撞，因而能够避免由于刚性碰撞带来的零部件的损坏，因而能够有效延长电机的使用寿命。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的用于车辆的电机系统沿电机输出轴轴向的剖视示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的用于车辆的电机系统的电机输出轴部位沿输出轴径向的剖视示意图；图3是图2中A区域的放大示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的电机扭矩换向过程中缓冲滑块与花键的相对位置图；图5是根据本专利技术另一个实施例的电机扭矩换向过程中缓冲滑块与花键的相对位置图；图6是根据本专利技术一个实施例的电机控制方法的流程图。具体实施方式图1是根据本专利技术一个实施例的用于车辆的电机系统沿电机输出轴轴向的剖视示意图，图2是根据本专利技术一个实施例的用于车辆的电机系统的电机输出轴部位沿输出轴径向的剖视示意图，图3是图2中A区域的放大示意图。参见图2，还可以参见图1和图3，本实施例以图2为主加以说明。用于车辆的电机系统包括电机(图中未示出)和减速器花键轴套1。所述电机包括电机输出轴3，所述电机输出轴3上具有至少一个花键4。减速器花键轴套1包覆在所述电机输出轴3的外部，并通过键槽8与所述电机输出轴3的花键4配合。其中，至少部分所述花键4的内部设有可移动的缓冲滑块2，所述缓冲滑块2配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键4，并先于所述花键4与所述键槽8的内壁接触，以对所述花键4与所述键槽8的接触进行缓冲。在这里，所述缓冲滑块2具有12个，当然，在其他实施例中，所述缓冲滑块2可以具有任意个数，均根据实际情况而定，本专利技术并不做具体限定。同时，所述缓冲滑块2可以为耐磨材料，该材料为非金属件具有一定的缓冲作用。本专利技术的用于车辆的电机系统，通过至少部分所述花键4的内部设有可移动的缓冲滑块2，所述缓冲滑块2配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键4，并先于所述花键4与所述键槽8的内壁接触，以对所述花键4与所述键槽8的接触进行缓冲。因此，不仅能够有效避免减速器花键轴套和电机输出轴花键刚性碰撞从而产生异响问题而影响乘客的乘坐舒适性，而且不影响电机的快速响应性，因而极大提高了车辆的性能。进一步地，通过设置缓冲滑块2来避免减速器花键轴套1和电机输出轴3花键4刚性碰撞，因而能够避免由于刚性碰撞带来的零部件的损坏，因而能够有效延长电机的使用寿命。具体说来，如图3所示，所述键槽8设置在所述减速器花键轴套1的内侧，所述花键4插入所述键槽8中并与所述键槽8相匹配。同时，如图3所示，所述缓冲滑块2在所述花键4的旋转方向上的尺寸小于对应的所述花键4在所述花键的旋转方向上的尺寸。如此，在所述电机处于大扭矩状态时，所述缓冲滑块2就能够完全隐藏于所述花键4内，此时，花键齿平面与减速器花键轴套1贴合，与传统花键与花键轴套的啮合类似。进一步地，图4是根据本专利技术一个实施例的电机扭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的电机系统，其特征在于，包括：电机，所述电机包括电机输出轴，所述电机输出轴上具有至少一个花键；减速器花键轴套，包覆在所述电机输出轴的外部，并通过键槽与所述电机输出轴的花键配合；其中，至少部分所述花键的内部设有可移动的缓冲滑块，所述缓冲滑块配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触，以对所述花键与所述键槽的接触进行缓冲。

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的电机系统，其特征在于，包括：电机，所述电机包括电机输出轴，所述电机输出轴上具有至少一个花键；减速器花键轴套，包覆在所述电机输出轴的外部，并通过键槽与所述电机输出轴的花键配合；其中，至少部分所述花键的内部设有可移动的缓冲滑块，所述缓冲滑块配置成在所述电机的扭矩换向过程中，受控地伸出所述花键，并先于所述花键与所述键槽的内壁接触，以对所述花键与所述键槽的接触进行缓冲。2.根据权利要求1所述的用于车辆的电机系统，其特征在于，所述键槽设置在所述减速器花键轴套的内侧，所述花键插入所述键槽中并与所述键槽相匹配。3.根据权利要求1所述的用于车辆的电机系统，其特征在于，还包括伺服电机和伺服电机控制器，所述伺服电机用于在所述伺服电机控制器的控制下驱动所述缓冲滑块相对所述花键移动。4.根据权利要求3所述的用于车辆的电机系统，其特征在于，所述伺服电机包括伺服电机传动轴，所述电机输出轴内部中空，所述伺服电机传动轴位于所述电机输出轴中，并与所述缓冲滑块固定连接。5.根据权利要求4所述的用于车辆的电机系统，其特征在于，所述伺服电机传动轴与所述电机输出轴滑动连接。6.一种应用于如权利要求1-5中任一项所述的用于车辆的电机系统的控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱剑，刘国瑞，张荡，汪典成，唐雄伟，邓乃上，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，吉利汽车研究院宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33