具有定向驻车机构的电动化车辆制造技术

本公开提供了“具有定向驻车机构的电动化车辆”。一种电动化车辆包括多相电机，所述多相电机具有转子，所述转子具有多个磁极对并且被固定以与输出轴一起旋转。被固定以与所述输出轴一起旋转的驻车齿轮具有被配置为选择性地接合驻车棘爪的外齿。所述驻车齿轮、所述转子和所述输出轴包括互补角对准特征部，以使所述驻车齿轮相对于所述转子成角度地定向在与所述转子的所述磁极中的一者偏移了分度角的角位置中，使得减少或消除了在为所述电机供电的逆变器的死区时间段期间所述驻车棘爪与所述驻车齿轮接合的发生。驻车齿轮接合的发生。驻车齿轮接合的发生。

【技术实现步骤摘要】
具有定向驻车机构的电动化车辆


[0001]本公开涉及一种驻车机构，所述驻车机构包括驻车齿轮和驻车棘爪总成，所述驻车棘爪总成相对于由电动化车辆中的逆变器供电的电机的转子成角度地定向。

技术介绍

[0002]诸如混合动力电动车辆(HEV)或纯电动车辆(EV)的电动化车辆具有高压(HV)牵引电池以存储能量并将能量提供给电机以用于车辆推进。电机通常是三相AC电机，其连接到由HV电池供电的逆变器，所述逆变器将电力从DC转换为AC并且可以包括一个或多个电容器。在钥匙关断或其他情况期间，可能期望使与逆变器相关联的电容器放电。电动化车辆通常包括具有驻车棘爪的驻车机构，所述驻车棘爪在车辆挡位选择器移动到驻车挡位置并且车辆停止或接近停止之后接合驻车齿轮的相邻齿之间的间隙。逆变器电容器的放电可能导致由电机产生扭矩，这可能导致驻车棘爪接触驻车齿轮的接合齿/间隙的侧面，从而导致非期望的噪声、振动和粗糙性(NVH)。

技术实现思路

[0003]在各种实施例中，一种电动化车辆包括多相电机，所述多相电机具有转子，所述转子具有多个磁极对并且被固定以与输出轴一起旋转。被固定以与所述输出轴一起旋转的驻车齿轮具有被配置为选择性地接合驻车棘爪的外齿。所述驻车齿轮、所述转子和所述输出轴包括互补角对准特征部，以使所述驻车齿轮相对于所述转子成角度地定向在与所述转子的所述磁极中的一者偏移了分度角的角位置中，使得减少或消除了在为所述电机供电的逆变器的死区时间段期间所述驻车棘爪与所述驻车齿轮接合的发生。
[0004]实施例还可以包括一种方法，所述方法包括：将具有多个外齿的驻车齿轮相对于电机的转子的磁极对对准，所述多个外齿被配置为选择性地接合所述外齿中的相邻外齿之间的驻车棘爪并且被固定以与所述电机的输出轴一起旋转，以最大程度地减少在从牵引电池向所述电机供电的逆变器的死区时间段期间所述驻车棘爪接合在所述外齿中的相邻外齿之间的发生。
[0005]在一个或多个实施例中，一种电动化车辆包括：多相电机，所述多相电机具有第一数量的相并且包括围绕具有第二数量的磁极对的转子并由气隙与所述转子分开的定子，所述转子被固定以与所述电机的输出轴一起旋转；以及驻车齿轮，所述驻车齿轮被固定以与所述电机的所述输出轴一起旋转并且具有围绕圆周间隔开的第三数量的外齿，所述第三数量的外齿被配置为选择性地接合相邻外齿之间的驻车棘爪，所述驻车齿轮、所述转子和所述输出轴包括互补角对准特征部以将所述驻车齿轮相对于所述转子成角度地定向在与所述转子的所述磁极中的一者偏移了分度角的角位置中。
[0006]所述角位置或分度角可以基于相数、极对数量以及所述外齿的数量、间隔或定位、由其选择或确定。所述外齿数量对应于所述第一相数的两倍乘以所述第二极对数量的数值因子。在一个实施例中，所述电机是三相电机，所述转子具有四个磁极对，并且所述驻车齿
轮具有八个外齿。所述分度角可以基于所述驻车棘爪的角位置。所述输出轴可以包括外部花键，所述外部花键与所述驻车齿轮的内部花键配合以固定所述驻车齿轮以与所述输出轴一起旋转，其中所述互补角对准特征部包括围绕所述输出轴和所述驻车齿轮中的一者的圆周的缺省脊部图案，所述缺省脊部图案与围绕所述输出轴和所述驻车齿轮中的另一者的圆周的加宽脊部图案相对应。所述互补角对准特征部可以包括在所述转子、所述驻车齿轮和所述输出轴中的至少两者上的冲压对准标记。
[0007]在各种实施例中，所述电动化车辆包括牵引电池和逆变器，所述逆变器耦合到所述牵引电池并且能够操作以通过控制与所述多相AC电力的所述相中的每一者相关联的一对开关将来自所述牵引电池的直流(DC)电力转换为提供给所述电机的多相交流(AC)电力，并且当多对开关中的任一者中的两个开关都关断时具有多个死区时间段和相关联的转子角位置。所述驻车齿轮、所述转子和所述驻车棘爪相对于彼此成角度地定位，以最大程度地减少与所述驻车棘爪在所述驻车齿轮中的相邻外齿之间的对准重合的死区时间段的数量。所述驻车齿轮可以包括尺寸不对称或间隔开的外齿，以减少、最大程度地减少或消除为所述电机供电的逆变器的死区时间段的数量，所述死区时间段与所述驻车棘爪在所述驻车齿轮中的相邻外齿之间的对准重合。
[0008]在一个或多个实施例中，一种方法包括：将具有多个外齿的驻车齿轮相对于电机的转子的磁极对对准，所述多个外齿被配置为选择性地接合所述外齿中的相邻外齿之间的驻车棘爪并且被固定以与所述电机的输出轴一起旋转，以最大程度地减少在从牵引电池向所述电机供电的逆变器的死区时间段期间所述驻车棘爪接合在所述外齿中的相邻外齿之间的发生。所述方法可以包括在固定所述驻车齿轮以与所述输出轴一起旋转之前将所述驻车齿轮上的标记与所述输出轴上的标记对准。所述标记可以被冲压、压印、雕刻、形成等在待对准部件上或其中。在一个或多个实施例中，对准所述驻车齿轮包括分别将所述驻车齿轮或所述输出轴上的键与所述输出轴或所述驻车齿轮上的互补狭槽对准。所述驻车齿轮被对准以减少、最大程度地减少或消除在所述逆变器的死区时间段期间所述驻车棘爪接合在所述外齿中的相邻外齿之间的发生。
[0009]实施例还可以包括一种车辆动力传动系统，所述车辆动力传动系统具有：电机，所述电机包括具有多个磁极对的转子，所述转子被固定以与输出轴一起旋转；以及驻车齿轮，所述驻车齿轮具有外齿，所述外齿被配置为选择性地接合所述外齿中的相邻外齿之间的驻车棘爪，所述驻车齿轮被固定以与所述输出轴一起旋转并且相对于所述转子的所述磁极对成角度地定向，使得对于与被配置为对所述电机供电的逆变器的死区时间段相关联的多个转子位置，所述驻车棘爪与所述外齿中的相关联外齿的至少一部分重叠。所述驻车齿轮和所述输出轴可以包括互补对准特征部，诸如冲压、压印、雕刻或形成在所述部件中的对准标记。所述对准特征部可以指定单个独特的旋转位置，或者可以提供多个可能的旋转位置，所述多个可能的旋转位置在与逆变器死区时间段相对应的转子位置期间实现驻车棘爪与驻车齿轮的接合的相同的减少、最大程度地减少或消除。所述互补对准特征部可以包括提供单个角对准的不对称对准特征部，或提供多个潜在角对准的对称对准特征部。所述转子位置的数量可以对应于所述磁极对数量的两倍乘以所述电机的相数。
[0010]根据本公开的一个或多个实施例可以具有相关联的优点。例如，实施例可以通过将驻车齿轮相对于电机转子对准以在为电机供电的逆变器的死区时间段期间减少、最大程
度地减少或消除驻车棘爪接合来减少在电动化车辆处于驻车挡的情况下钥匙关断时电容器放电期间的噪声、振动和粗糙性。
附图说明
[0011]图1是被实施为混合动力电动车辆的电动化车辆的框图。
[0012]图2是示出具有经由逆变器为电机供电的牵引电池的电动化车辆的框图。
[0013]图3示出了电机定子和转子，其中相对于转子的磁极对存在逆变器死区时间位置。
[0014]图4示出了被固定以在电机输出轴上旋转的驻车棘爪和九齿驻车齿轮，其中针对选定转子角位置具有代表性逆变器死区时间位置。
[0015]图5A至图5C是示出在图4所示的驻车齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动化车辆，其包括：多相电机，所述多相电机具有第一数量的相并且包括围绕具有第二数量的磁极对的转子并由气隙与所述转子分开的定子，所述转子被固定以与所述电机的输出轴一起旋转；以及驻车齿轮，所述驻车齿轮被固定以与所述电机的所述输出轴一起旋转并且具有围绕圆周间隔开的第三数量的外齿，所述第三数量的外齿被配置为选择性地接合相邻外齿之间的驻车棘爪，所述驻车齿轮、所述转子和所述输出轴包括互补角对准特征部以将所述驻车齿轮相对于所述转子成角度地定向在与所述转子的所述磁极中的一者偏移了分度角的角位置中。2.根据权利要求1所述的电动化车辆，其中所述分度角是基于所述第一相数、所述第二极对数量和所述第三外齿数量。3.根据权利要求2所述的电动化车辆，其中所述第三外齿数量对应于所述第一相数的两倍乘以所述第二极对数量的数值因子。4.根据权利要求3所述的电动化车辆，其中所述电机是三相电机，所述转子具有四个磁极对，并且所述驻车齿轮具有八个外齿。5.根据权利要求2所述的电动化车辆，其中所述分度角还基于所述驻车棘爪的角位置。6.根据权利要求1所述的电动化车辆，其中所述输出轴包括外部花键，所述外部花键与所述驻车齿轮的内部花键配合以固定所述驻车齿轮以与所述输出轴一起旋转，并且其中所述互补角对准特征部包括围绕所述输出轴和所述驻车齿轮中的一者的圆周的缺省脊部图案，所述缺省脊部图案与围绕所述输出轴和所述驻车齿轮中的另一者的圆周的加宽脊部图案相对应。7.根据权利要求1所述的电动化车辆，其中所述互补角对准特征部包括在所述转子、所述驻车齿轮和所述输出轴中的至少两者上的冲压对准标记。8.根据权利要求1所述的电动化车辆，其还包括：牵引电池；以及逆变器，所述逆变器耦合到所述牵引电池并且能够操作以通过控制与多相AC电力的相中的每一者相关联的一对开关将来自所述牵引电池的直流(DC)电力转换为提供给所述电机的多相交流(AC)电力，并且当多对开关中的任一者中的两个开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴吉，迈克尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：