用于代用燃料車輛的電動機傳感器總成的制作方法

專利名稱：用于代用燃料車輛的電動機傳感器總成的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及代用燃料車輛，尤其涉及用于代用燃料車輛的電動 機傳 總成。
背景技術：
最近幾年，隨著技術的發展，以及樣式上的不斷嘗試，導致汽車設 計發生了實質性的改變。改變之一涉及汽車內電氣和傳動系統的復雜性增加， 特別是代用燃料車輛，例如混合動力、電動以及燃料電池車輛。這種代用燃料 ^^通常1頓一個頓多電動機，或許與其它致動裝置結合，來驅動 。傳統的電動機控制系統一般包括反饋體或者位置傳感器以提供有
關電動機的速度、位置和方向信息。通常，這種傳感器作為部件包含在電動機 總成內，這增加了電動機的復雜性和成本。另外，因為電動機與魏器的集成 化，技術人員為了肖^夠接觸妾U傳感器(例如，為了修理或維護)必須將變速器 的主要部分從車輛上拆下來。而且，隨著對代用燃料車輛的動力和性能需求的持續增加，更需要 最大化車輛內各個系統的效率，并且減少車輛的總成本。此外，還始終希望降 低部件對空間的需求以便最小化 的總成本和重量。因此，希望提供一種用于代用燃料車輛的e爐的電動機傳感器總成。 而且，本發明的其它所希望的特點和特征將結合附圖和前述的技術領域及背景 技術明顯地體現在下面的詳細描述和附力啲權利要求中
發明內容
提供一種汽車傳動系統。所述汽車傳動系統包括變速器，所述變 速器包括數個齒輪；電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到變速器上使得電 動機的運行引起所述齒輪動作；以及傳感器總成，所述傳感器總成聯接到并設 置在魏器和電動機中至少一個的外部，所述傳繊總成配置為檢測轉子和數 個齒輪中至少一個的運動并產生表示所述運動的信號。提供一種汽車總成。所述汽車總成包括車架；變速器，所述變速
器聯接至陣架上并且包括數個齒給電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到
變速器上使得電動機的運行引起所述齒輪動作；以及傳感器總成，所述傳感器 總成聯接至拼設置在魏器和電動機中至少一個的外部，所述傳繊總成配置 為檢測轉子和數個齒輪中至少一個的運動并產生表示所述運動的信號，其中車 架、魏器、電動機和傳感器總成配置為，不用從車架上拆下變速器或者電動 機用戶就可以人工接觸到傳感器總成。提供一種汽車總成。所述汽車總成包括車架；變速器，所述變速
器聯接到車架上并且包括數個齒給電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到
變速器上使得電動機的運行引起所述齒輪動作；傳感器總成，所述傳感器總成
聯接到并設置在變速器和電動機中至少一個的外部，所述傳感器總成配置為檢
測轉子和數個齒輪中至少一個的運動并產生表示所述運動的信號；以及潤滑流 體儲存器，所淑閏滑流體儲存器聯接至陣架上并誕變速器和電動機，其中潤 滑流體儲存器、變速器、電動機和傳 總成布置為，當潤滑流體儲存器被拆 下時可人工接觸至U傳感器總成。


下面將結合附圖詳細描述本發明，其中相同的附圖標記表示相同的 部件，以及圖1是表示根據本發明的一個實施例的示范性汽車的示意圖；
圖2是表示包括兩個電動機和離合器外殼的變速箱的部分剖面立體
圖；圖3是表示圖2所示的魏箱拆下兩個電動機后的部賴l灑立體圖;
圖4是表示圖3所示的 箱的軸向視圖；
圖5和圖6是圖2中離合默卜殼的立體亂以及
圖7是圖2所示的變速箱的底面視圖。
具體實施例方式下面的詳細描述僅僅是解釋而不是為了限制本發明或本發明的應用 和使用。而且，前面的技術領域、背景技術、發明內容或下面的詳細描述中的 任何明示或暗示的理論也不構成限制。下面的描述涉及元件或都寺征被'連接"或'聯接"在一起。如這里所使
用的，"連接"指一個元件/特征直接接合到(或者直接通信到)另一個元件/特征， 而不必須是機械地連接。同樣，"聯接"指一個元件/特征l趙接或間接地接合到 (或者直接或間接地通信到)另一個元件/特征上，而不必須是機械iK接。然而 應當理解的是，雖然在一個實施例中兩個元件被描述為"連接"，但在另一個可 替換實施例中相似的元件可以是"聯接"，反之亦然。因此，雖然這里所示的示 意圖描繪了元件的示范性布置，但額外的中間元件、裝置、特征或部件都可以 出現在實際的實施方案中。還應當理解，圖1-圖7僅僅是圖示，不是按比例繪
、
根據本發明的一個方面，提供一種汽車傳感器總成，其中電動機速 度傳感器安裝在電動機總成的外部，因此在對其維護時不需要將^3I器從車輛 上拆下來。傳感器可以設置為不增加^3I器的長度(即，軸向尺寸)。在一個實施例中，電動機速度傳感器安裝在離合器外殼上，且安裝 成提供通過油盤的通路，以便于維護和電連接。在一個實施例中，電動機速度 傳繊是剛性部件完整的傳感器，與松散的線束相反。圖1表示根據本發明的一個實施例的電動糊(或汽車)20。汽車 20包括車架22，四個車輪24，和電子控制系統26。雖然沒有特別示出，車架 包括底盤和體械盤上的車身，其基本上包圍著車輛20的其它部件。齡車 輪24分別在 車架22的拐角處轉動聯接到車架22上。汽車20可以是各種不同，汽車中的一種，例如，轎車，貨車，卡 車，或者運動型多用途車(SUV)，而且可以是兩輪驅動(2WD)(也就是后輪 驅動或者皿驅動)，四輪驅動(4WD)，或者全輪驅動(AWD)。汽車20還可 以例如結合多種不同鄉發動機中的任何一種或者它們的組合，例如，汽油或 柴油內燃機，"柔性燃料車"(FFV)發動機(也就是{柳汽油和酒精的混合物)，氣態化合物(例如氫和/或天然氣)燃料發動機，燃傲電動機混合動力發動機， 以及電動機。在圖1所示的示范性實施例中，汽車20是AWD混合動力車輛，還 包括前致動裝置總成28，后致動裝置總成30，和電池(也就M流(DC)電 源)34。前致動裝置總成28包括內燃機36，前電動機/^3I器總成38，前功率 變換器總成40 (或者牽引功率變換t^莫i央(TPM))，和潤滑流體儲存器41。前電動#1/^1器總成38在其中包括有^I器，其集成了一個頓多 電動W發電機(或者"電機')42， ^ffi常所理解的，該^I器聯接到內燃機36。 電動機42包括定子總成和轉子總成，下面將更詳細地描述。潤滑流體儲存器41 可以是位于前電動#1/ 器總成38下方的油盤和/或變速器儲油槽，配置為收 集例如冷卻液和/或潤滑液，諸如油。后致動驢總成30包括后電動W變速器 總成44和后功率變換器46 (或者后功率變換器模±央(RPM))。繼續參照圖1 ，后致動裝置總成30通ili (或驅動)軸56聯接到前 致動裝置總成28上，每個致動裝置總成28和30都艦多根軸58聯接到車輪 24。雖然沒有示出，在一個實施例中，前變換器40和后變換器46 都包括聯接到電壓電源和電動機的三相電路。更具體地，變換器40和46旨 都包括開關網絡(switch network),所述開關網絡具有聯接到電池34的第一輸 AS]聯接到電動板發電機42和48的輸出。雖然示出了單個電壓電源(例如，
電池34)，也可以^ra具有兩個串聯電源的分布^i:流電(DC) |^各。開關網絡可以包括三對串聯的開關以及與電動機42和48的每一運
行階段相對應的反平行二極管(也就是與每個開關反平行)。仍然參照圖1 ，電子控制系統26可操作地與前致動裝置總成28、后 致動裝置總成30、電池34、以及變換器40和46通信。雖然沒有詳細示出，電 子控制系統26包括各種傳感器和汽車控制模塊，或者電子控制單元(ECU)， 例如變換器控制模i央和糊控制器，以及至少一個鵬器和/或存儲器，該至少 一個處理器和/或存儲器包括存儲在其中(或其它計算機可讀介質內)的指令， 用于執纟于下面描述的程序和方法。在一個實施例中，汽車20是"串聯HEV"，其中內燃機36不直接聯 接到變速器上，而是聯接到電動機42和48上，用于致動電動機42和48以產生電功率。在另一個實施例中，汽車20是'并聯HEV"，其中內燃機30M31， 例如，使電動機的轉子旋轉聯接到內燃機36的驅動軸上，而直接聯接到^3I器 上。在運行過程中，仍然參照圖l，汽車20通過借助于內燃機36與電動 機42和48以交替的方式和/或借助于內燃機36與電動機42和48同時地向 24提供動力來實現運行。為了向電動機42和48供能，在激勵電動機42和48 之前，從電池34向變換器40和46提供直流電功率，所述變換器40和46將直 流電功率轉換為交流電功率。圖2、圖3禾口圖4表示根據本發明的一個實施例的變速箱60，其可 以設置在汽車20 (圖l)內，例如，設置在前致動錢總成28處。在其它部件 中， 箱60包括(或者其中安裝有)兩個電動機42和位于電動機42之間的 離合器外殼62。電動機42布置為關于軸線63基本上對稱的方式。也就是說， 電動機42布置為使轉子在其中繞軸線63轉動。圖5和圖6詳細標了離合器外殼62。在其它部件中(例如，數個 齒輪)，特別值得注意的是，離合默卜殼62包括延伸向耙輪(tone wheel)(或者 電動tlit動指示構件)64的電動禾/13!^傳 總成(或電動機傳m&) 66。雖 然沒有清楚ite出，應當理解的是，在至少一個實施例中，革巴輪64是其中一個 電動機42的部件。靶輪64包括數個圍繞其周邊的磁齒68，并且基本上為具有 半徑69的環狀。傳感器66包括傳自主體70和連接件(或栓)72。在一個實 施例中，傳麟主體70包括第一和第二磁場(和/艦量)傳感器74和76，它 們與耙輪64的磁齒68對準。磁場傳感器74和76可以是霍爾效應傳感器，其 檢測由靶輪64上的磁齒68產生的磁場運動從而檢測耙輪64的運動，以及轉動 地聯接到其上的任意部件的運動，例如離合器和/或其中一個電動機42的轉子。 本領域的技術人員都知道，磁場傳感器74和76還產生表示耙輪64的位置和運 動的信號，其可以用于控制電動機42。傳繊總成66連接到離合默卜殼62 (和/或魏箱60禾口/或電動機 42)的外部，并且i體為距離軸線63—鄉巨離71， ^fi耙輪68。在一個實施 例中，革巴輪68的半徑69小于或等于(也就是不大于)所淑巨離71。雖然沒有 詳細示出，連接件72由剛性絕緣材料(例如，復合材料)制成，并且其內包括 各種導體用于電連接到磁場傳 74和76上。
參照圖3和圖7，在一個實施例中，離合默卜殼62安裝在，箱60 內，且定向為使傳感器66位于,^I箱60 (也就是當變速箱60安裝在汽車 20內時)的下側80的位置。在描述的實W!ii^I箱60在下側80且,傳 感器66的位置處還包括傳感^t修孔78，通過所述檢修 L 78可以接觸到傳感 器66 (特別是連接件72)。參照圖1和圖3，在一個實施例中，變速箱60安裝在汽車20內，使 得變速箱60的下側80靠近潤滑流體儲存器41，并且通過潤滑流體儲存器41 可人工接觸到變速箱60的下側80。更詳細地，當潤滑流體儲存器41從汽車上 拆下時，例如維修期間，變速箱60的安裝允i午接觸至U傳感器檢修孔78以及傳 繊66。上述傳感器總成的一個優點是，傳感器沒有集成在電動機內，這簡 化并降低了電動機的制造成本。另一W尤點是不需要拆下變速器就可以接觸到 傳感器。因此，便于維護傳感器以及電連接到傳麟。還有一個優點在于，由 于連銜牛與傳感器整糊成并且由剛性材料制成，因此其在離合默卜殼的安裝 過程中被損壞的可能性降低。還有一個優點在于，因為傳感器的位置(也就是 在耙輪的纖處)，離合默卜殼(和/或變速體體)的軸向長度不會增加，因此 節省了空間。雖然前面詳細描述了至少一個示范性的實施例，應當理解的是還可 以有大量的變化。還應當理解的是示范性實施例僅僅是舉例，不是為了限制本 發明的范圍、應用或構造。相反，前面的詳細描述提供給本領域的技術人員應 用示范性實施例的便利途徑。應當理解，在不背離通過權利要求及其等效物所 定義本發明的范圍內可以對元件的功能和布置進行各種改變。
權利要求
1、一種汽車傳動系統，包括變速器，所述變速器包括數個齒輪；電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到所述變速器上，使得該電動機的運行引起所述齒輪動作；以及傳感器總成，所述傳感器總成聯接到并設置在所述變速器和所述電動機中至少一個的外部，所述傳感器總成配置為檢測所述轉子和所述數個齒輪中至少一個的運動并產生表示該運動的信號。
2、 根據權利要求1所述的汽車傳動系統，其中所述轉子布置為繞軸線轉動，以及所述傳自總成定位鄉巨離所述軸線一殿巨離。
3、 根據權利要求2所述的汽車傳動系統，還包括運動指示構件，所跪動 指示構件聯接至U所述^I器和所述電動機中的至少一個上，并且配置為在所述 電動機的運行過程中繞所述軸線轉動，所述運動指示構件具有不大于所述軸線 和所述傳感器總成之間的距離的半徑。
4、 根據權利要求3所述的汽車傳動系統，其中所述運動指示構件靠近所述傳ii^總成。
5、 根據權利要求4所述的汽車傳動系統，其中所跪動指示構件包括數個 磁鐵。
6、 根據權利要求5所述的汽車傳動系統，其中所述傳感器總成包括至少一 個磁場傳繊。
7、 根據權利要求6所述的汽車傳動系統，還包括連樹牛，所腿樹牛聯接 至U所述傳感器總成上并且配置為與栓相配合，其中所述連接件基本上由剛性材 料制成。
8、 一種汽車總成，包括 車架；變速器，所述變速器聯接到所述車架上并且包括數個齒輪-, 電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到所述變速器上，使得所述電動機 的運行引^^f述齒糊作；以及傳感器總成，所述傳感器總成聯接至拼設置S^f述變速器和所述電動機中至少一個的外部，所述傳感器總成配置為檢測所述轉子和所述數個齒輪中至少 一個的運動并產生^/示所述運動的信號，其中所述車架、所述變速器、所述電 動機和所述傳感器總成配置成，不用從所述車架上拆下所述變速器或所述電動機，用戶就可以AX接觸至iJ所述傳麟總成。
9、 根據權利要求8所述的汽車總成，其中所述轉子布置為繞軸線轉動，以 及所述傳繊總成定位成距離所述軸線一段距離。
10、 根據權利要求9所述的汽車總成，還包括運動指示構件，所述運動指 示構件聯接至斷述變速器和所述電動機中的至少一個上，并且配置為在所述電 動機的運行過程中繞所述軸線轉動，所述運動指示構件具有不大于所述軸線和 所述傳感器總成之間的距離的半徑。
11、 根據權利要求10所述的汽車總成，其中所跪動指示構件S^所述傳 感器總成。
12、 根據權利要求11所述的汽車總成，其中所^it動指示構件為大致環形 并包括數個磁鐵。
13、 根據權利要求12所述的汽車總成，其中所述傳感器總成包括至少一個 磁場傳感器。
14、 根據權利要求13所述的汽車總成，還包括連接件，所述連接件聯接到 所述傳感器總成并且配置為與栓相配合，其中所述連接件基本上由剛性材料制 成。
15、 根據權利要求8所述的汽車總成，還包括潤滑流體儲存器，所述潤滑 流體儲存器聯接至U所述車架上并靠近所述變速器和所述電動機，其中所述潤滑 流體儲存器、所述變速器、所述電動機和所述傳感器總成布置為，通過所述潤 滑流體儲存器可AX接觸到所述傳感器總成。
16、 一種汽車總成，包括 車架；^3I器，所述變速器聯接到所述車架上并且包括數個齒輪；電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到所述變速器上，使得所述電動機的運行引起所述齒f^力作；傳感器總成，所述傳感器總成聯接到并設置在所述變速器和所述電動機中至少一個的外部，所述傳感器總成配置為檢測所述轉子和所述數個齒輪中至少一個的運動并產生表示所腿動的信號；以及潤滑流體儲存器，所述潤滑流體儲存器聯接至斷述車架上并靠jfi^述變速 器和所述電動機，其中所述潤滑流體儲存器、所述變速器、所述電動機和所述 傳感器總成布置成，當所述潤滑流體儲存ll從所述車架上被拆下時，可人工接 觸到所述傳感器總成。
17、 根據權禾腰求16所述的汽車總成，其中所述車架、所述^3t器、所述 電動機和所述傳感器總成配置成，不用從所述車架上拆下所述變速器或者所述 電動機，用戶就可以人工接觸至1J所述傳繊總成。
18、 根據權利要求17所述的汽車總成，其中所述轉子布置為繞軸線轉動，所述傳感器總成定位成距離所述軸線一段距離，以及所述汽車總成還包括運動 指示構件，所,動指示構件聯接至l術述變速器和所述電動機中的至少一個上，并且配置為在所述電動機的運行過程中繞所述軸線轉動，所述運動指示構件具 有不大于所述軸線和所述傳感器總成之間的距離的半徑。
19、 根據權利要求18所述的汽車總成，其中所腿動指示構件^^所述傳S^總成并且包括數個磁鐵。
20、 根據權利要求19所述的汽車總成，其中所述傳感器總成包括至少一個 磁場傳感器。
全文摘要
本發明涉及用于代用燃料車輛的電動機傳感器總成。提供了一種汽車傳動系統，其包括變速器，所述變速器包括數個齒輪；電動機，所述電動機具有轉子并且聯接到變速器上使得電動機的運行引起所述齒輪的動作；以及傳感器總成，所述傳感器總成聯接到并設置在變速器和電動機中至少一個的外部，所述傳感器總成配置為檢測轉子和數個齒輪中至少一個的運動并產生表示所述運動的信號。
文檔編號H02K11/00GK101564989SQ20091020394
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月3日 優先權日2008年4月4日
發明者C·J·鮑斯, D·H·努, W·S·里德 申請人:通用汽車環球科技運作公司