DE102014100290A1

DE102014100290A1 - Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014100290A1
Application number: DE102014100290.3A
Authority: DE
Inventors: William T. Ivan; Jeremy B. Campbell; Konstantinos Triantos
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2034-01-14
Also published as: US9295186B2; US20140204555A1; CN103939581A; CN103939581B; DE102014100290B4

Abstract

Es ist eine Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe offenbart. Ein Getriebegehäuse umfasst eine Basis und Wände, die sich von der Basis weg nach außen zu einer distalen Kante erstrecken. Das Getriebegehäuse definiert einen ersten Hohlraum zwischen den Wänden und umfasst eine Plattform, die zwischen den Wänden angeordnet ist. Ein Leistungsstromrichtermodul ist in dem ersten Hohlraum angeordnet und durch die Plattform abgestützt, wenn es sich in dem ersten Hohlraum befindet. Das Leistungsstromrichtermodul erzeugt während des Betriebs elektrisches Rauschen, das elektromagnetische Interferenz erzeugt. Ein Deckel ist an der distalen Kante der Wände angebracht, um das Leistungsstromrichtermodul innerhalb des ersten Hohlraums aufzunehmen. Ein Masseelement steht mit dem Leistungsstromrichtermodul und dem Deckel in Eingriff, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul elektrisch mit dem Deckel zu verbinden und somit das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum verlässt, zu verringern, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum verlässt, verringert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND
Leistungsstromrichtermodule können benutzt werden, um Elektromotoren von Hybridfahrzeugen zu steuern. Elektrische Signale zu und von dem Leistungsstromrichtermodul bewirken, dass das Leistungsstromrichtermodul elektromagnetische Interferenz erzeugt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe eines Fahrzeugs bereit. Die Anordnung umfasst ein Getriebegehäuse. Das Getriebegehäuse umfasst eine Basis und eine Mehrzahl von Wänden, die sich von der Basis weg nach außen zu einer distalen Kante erstrecken. Das Getriebegehäuse definiert einen ersten Hohlraum zwischen den Wänden und umfasst eine Plattform, die zwischen den Wänden angeordnet ist, um des Weiteren den ersten Hohlraum zu definieren. Die Anordnung umfasst ferner ein Leistungsstromrichtermodul, das in dem ersten Hohlraum angeordnet und durch die Plattform abgestützt ist, wenn es sich in dem ersten Hohlraum befindet. Das Leistungsstromrichtermodul erzeugt während des Betriebs elektrisches Rauschen, das elektromagnetische Interferenz erzeugt. Die Anordnung umfasst auch einen Deckel, der an der distalen Kante der Wände des Getriebegehäuses angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul innerhalb des ersten Hohlraums aufzunehmen. Zusätzlich umfasst die Anordnung ein Masseelement, das mit dem Leistungsstromrichtermodul und dem Deckel in Eingriff steht, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul mit dem Deckel elektrisch zu verbinden und somit elektrisches Rauschen, das den ersten Hohlraum verlässt, zu verringern, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum verlässt, verringert.
Die vorliegende Offenbarung stellt auch eine Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe eines Fahrzeugs bereit. Die Anordnung umfasst ein Getriebegehäuse. Das Getriebegehäuse umfasst eine Basis und eine Mehrzahl von Wänden, die sich von der Basis weg nach außen zu einer distalen Kante erstrecken. Das Getriebegehäuse definiert einen ersten Hohlraum und einen zweiten Hohlraum zwischen den Wänden und umfasst eine Plattform, die zwischen den Wänden angeordnet ist, um den ersten und zweiten Hohlraum zu trennen. Der erste Hohlraum ist benachbart zu der distalen Kante von jeder der Wände angeordnet. Die Anordnung umfasst ferner ein Leistungsstromrichtermodul, das in dem ersten Hohlraum angeordnet und durch die Plattform abgestützt ist, wenn es sich in dem ersten Hohlraum befindet. Das Leistungsstromrichtermodul erzeugt während des Betriebes elektrisches Rauschen, das elektromagnetische Interferenz erzeugt. Ein Anschlussstecker erstreckt sich von dem Leistungsstromrichtermodul zum elektrischen Verbinden des Leistungsstromrichtermoduls mit dem Fahrzeug. Die Anordnung umfasst auch einen Deckel, der an der distalen Kante der Wände des Getriebegehäuses angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul innerhalb des ersten Hohlraums aufzunehmen. Der Anschlussstecker erstreckt sich durch den Deckel hindurch. Zusätzlich umfasst die Anordnung ein Masseelement, das um den Anschlussstecker herum angeordnet ist und eine Mehrzahl von Ansätzen umfasst, die voneinander um den Anschlussstecker herum beabstandet sind. Das Masseelement steht mit dem Leistungsstromrichtermodul in Eingriff, und jeder der Ansätze steht mit dem Deckel in Eingriff, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul mit dem Deckel elektrisch zu verbinden und somit elektrisches Rauschen, das den ersten Hohlraum verlässt, zu verringern, was elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum verlässt, verringert.
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sind für die Offenbarung unterstützend und beschreibend, aber der Umfang der Offenbarung ist allein durch die Ansprüche definiert. Obgleich einige der besten Arten und anderer Ausführungsformen zum Ausführen der Ansprüche ausführlich beschrieben worden sind, gibt es verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der in den beigefügten Ansprüchen definierten Offenbarung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Seitenansicht einer Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz mit einem Kabelstrang und einem Drahtstrang, die von einem Getriebegehäuse hervorgehoben gezeigt sind.
2 ist eine schematische, teilweise in Explosionsansicht gezeigte, perspektivische Ansicht der Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz.
3 ist eine schematische, perspektivische, aufgebrochene Ansicht des Getriebegehäuses, wobei eine Pumpe, ein erster Motor/Generator und ein zweiter Motor/Generator jeweils in einem zweiten Hohlraum angeordnet sind.
4 ist eine schematische, teilweise in Explosionsansicht gezeigte, perspektivische Ansicht des Leistungsstromrichtermoduls.
5 ist eine schematische, aufgebrochene Teilschnittansicht eines Leistungsstromrichtermoduls innerhalb eines ersten Hohlraums des Getriebegehäuses.
6 ist ein schematisches Schaubild der Dezibel in Mikrovolt pro Meter, die mit und ohne ein Masseelement erzeugt werden, über die Frequenz in Megahertz.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den unterschiedlichen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile angeben, ist eine Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe 12 eines Fahrzeugs allgemein in den 1 und 2 gezeigt. Im Allgemeinen kann das Getriebe 12 ein elektrisch verstellbares Getriebe 12 sein, wie es nachstehend weiter besprochen wird, oder irgendein anderes geeignetes Getriebe 12. Daher kann das hierin besprochene Getriebe 12 für ein Hybridfahrzeug oder irgendein anderes geeignetes Fahrzeug sein. Es ist auch festzustellen, dass die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz mit anderen Komponenten als dem Getriebe 12 benutzt werden kann.
Unter Bezugnahme auf die 1–3 umfasst die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz ein Getriebegehäuse 14, das an dem Fahrzeug montiert ist. Das Getriebegehäuse 14 umfasst eine Basis 16 und eine Mehrzahl von Wänden 18, die sich von der Basis 16 weg nach außen zu einer distalen Kante 20 erstrecken. Das Getriebegehäuse 14 definiert einen ersten Hohlraum 22 zwischen den Wänden 18 und umfasst eine Plattform 24, die zwischen den Wänden 18 angeordnet ist, um des Weiteren den ersten Hohlraum 22 zu definieren. Im Allgemeinen ist der erste Hohlraum 22 benachbart zu der distalen Kante 20 von jeder der Wände 18 angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen definiert das Getriebegehäuse 14 den ersten Hohlraum 22 und einen zweiten Hohlraum 26 (siehe 3) zwischen den Wänden 18, wobei die Plattform 24 zwischen den Wänden 18 angeordnet ist, um den ersten und zweiten Hohlraum 22, 26 zu trennen.
Wie es in den 2 und 3 am besten gezeigt ist, umfasst die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz ferner ein Leistungsstromrichtermodul 28, das in dem ersten Hohlraum 22 angeordnet und durch die Plattform 24 abgestützt ist, wenn es sich in dem ersten Hohlraum 22 befindet. Im Allgemeinen wird Hochspannung in das Leistungsstromrichtermodul 28 eingespeist, um verschiedene Komponenten, von denen einige nachstehend besprochen werden, innerhalb des Getriebes 14 zu betreiben. Deshalb kann das Leistungsstromrichtermodul 28 als ein Hochspannungsmodul oder Hochleistungsmodul bezeichnet werden.
Zusätzlich werden Signale, wie etwa elektrische Signale, in das Leistungsstromrichtermodul 28 eingegeben, um verschiedene Komponenten innerhalb des Moduls 28 zu betreiben, und Signale werden von dem Leistungsstromrichtermodul 28 ausgegeben, um mit anderen Komponenten des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Leistungsstromrichtermodul 28 erzeugt während des Betriebes elektrisches Rauschen, das elektromagnetische Interferenz erzeugt. Deshalb verringert die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz einen Betrag an elektrischem Rauschen, der den ersten Hohlraum 22 verlässt, und verringert somit einen Betrag der elektromagnetischen Interferenz, die den ersten Hohlraum 22 verlässt. Zum Beispiel erzeugen die Signale zu und von den elektrischen Komponenten, die innerhalb des Leistungsstromrichtermoduls 28 arbeiten, elektrisches Rauschen, das elektromagnetische Interferenz erzeugt. Dieses elektrische Rauschen kann als Gleichtaktstörung bezeichnet werden.
Den 1 und 2 zugewandt, umfasst die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz auch einen Deckel 30, der mit dem Getriebegehäuse 14 gekoppelt oder an diesem angebracht ist. Genauer ist der Deckel 30 an der distalen Kante 20 der Wände 18 des Getriebegehäuses 14 angebracht, um das Leistungsstromrichtermodul 28 innerhalb des ersten Hohlraums 22 aufzunehmen. Im Allgemeinen kann der Deckel 30 einen Auslass 32 (siehe 2 und 5) definieren, in welchem das elektrische Rauschen, das durch das Leistungsstromrichtermodul 28 erzeugt wird, austreten oder entweichen kann. Es ist festzustellen, dass das Getriebegehäuse 14 und/oder der Deckel 30 im Allgemeinen als eine Umhausung bezeichnet werden können. Es ist ferner festzustellen, dass die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz mit jeder geeigneten Umhausung und jedem geeigneten Leistungsstromrichtermodul 28 benutzt werden kann.
Das Getriebegehäuse 14 und der Deckel 30 wirken als eine Umhausungsmasse, um das Leistungsstromrichtermodul 28 elektrisch mit dem Deckel 30 und somit dem Getriebegehäuse 14 zu verbinden, wie es nachstehend weiter besprochen wird. Das Getriebegehäuse 14 und der Deckel 30 können aus einem Metallmaterial gebildet sein. In einer Ausführungsform ist das Metallmaterial des Getriebegehäuses 14 und des Deckels 30 Stahl. In einer anderen Ausführungsform ist das Metallmaterial des Getriebegehäuses 14 und des Deckels 30 Aluminium. Es ist festzustellen, dass das Getriebegehäuse 14 und der Deckel 30 aus dem gleichen Metallmaterial oder unterschiedlichen Metallmaterialien gebildet sein können. Es ist auch festzustellen, dass jegliches geeignete Metallmaterial bzw. jegliche geeigneten Metallmaterialien für das Getriebegehäuse 14 und den Deckel 30 benutzt werden können.
Zusätzlich umfasst unter Bezugnahme auf die 2 und 4 die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz ein Masseelement 34, das mit dem Leistungsstromrichtermodul 28 und dem Deckel 30 in Eingriff steht, wenn der Deckel 30 an dem Getriebegehäuse 17 angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul 28 elektrisch mit dem Deckel 30 zu verbinden und somit das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum 22 verlässt, zu verringern, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum 22 verlässt, verringert. Genauer kann das elektrische Rauschen den ersten Hohlraum 22 durch den Auslass 32 verlassen, und daher verringert das Masseelement 34 die elektrische Interferenz, die durch den Auslass 32 austritt. Im Allgemeinen führt das Masseelement 34 das elektrische Rauschen in den ersten Hohlraum 22 und/oder zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 zurück, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum 22 verlässt, verringert. Einfach ausgedrückt, das Masseelement 34 führt zumindest etwas von dem elektrischen Rauschen in das Getriebegehäuse 14 zurück, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum 22 verlässt, verringert. Das Masseelement 34 minimiert eine Potentialdifferenz zwischen dem Leistungsstromrichtermodul 28 und dem Deckel 30 und somit dem Getriebegehäuse 14, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum 22 verlässt, verringert. In bestimmten Ausführungsformen ist das Potential zwischen dem Leistungsstromrichtermodul 28 und dem Deckel 30, und somit dem Getriebegehäuse 14, gleich, wenn das Masseelement 34 benutzt wird. Im Allgemeinen kann das Masseelement 34 benutzt werden, um eine Potentialdifferenz zwischen irgendeinem geeigneten Leistungsstromrichtermodul 28 und irgendeiner geeigneten Umhausung zu minimieren.
Im Allgemeinen ist das Masseelement 34 aus einem leitfähigen Material gebildet. In einer Ausführungsform ist das leitfähige Material des Masseelements 34 Kupfer. In einer anderen Ausführungsform ist das leitfähige Material des Masseelements 34 Berylliumkupfer. In einer noch anderen Ausführungsform ist das leitfähige Material des Masseelements 34 Stahl. Es ist festzustellen, dass das Masseelement 34 aus anderen leitfähigen Materialien gebildet sein kann, wie z. B. Messing, silberplattierter Stahl, goldplattierter Stahl oder jegliches andere geeignete leitfähige Material bzw. jegliche anderen geeigneten leitfähigen Materialien. Im Allgemeinen ist das Masseelement 34 aus kostengünstigen Materialien und Materialien geringer Masse gebildet, wodurch eine Möglichkeit geschaffen wird, die Kosten niedrig zu halten.
Den 1, 2 und 4 zugewandt, kann die Anordnung 10 zu Verringerung elektromagnetischer Interferenz einen Anschlussstecker 36 umfassen, der sich von dem Leistungsstromrichtermodul 28 erstreckt, um das Leistungsstromrichtermodul 28 mit dem Fahrzeug elektrisch zu verbinden. Mit anderen Worten, das Leistungsstromrichtermodul 28 kann mit anderen Komponenten des Fahrzeugs durch den Anschlussstecker 36 kommunizieren. Darüber hinaus kann das Leistungsstromrichtermodul 28 optional eine Abdeckung 38 umfassen, die ein Loch 40 definiert, wobei sich der Anschlussstecker 36 durch das Loch 40 hindurch erstreckt. Deshalb erstreckt sich im Allgemeinen der Anschlussstecker 36 durch die Abdeckung 38. Zusätzlich erstreckt sich der Anschlussstecker 36 durch den Deckel 30 und gestattet Eingangssignale in das Leistungsstromrichtermodul 28 und Ausgangssignale aus dem Leistungsstromrichtermodul 28 heraus. Genauer ist der Anschlussstecker 36 durch den Auslass 32 hindurch angeordnet; und deshalb tritt elektrisches Rauschen aus dem ersten Hohlraum 22 durch den Auslass 32 aus, so dass die elektromagnetische Interferenz den ersten Hohlraum 22 durch den Auslass 32 verlässt. Einfach ausgedrückt, elektromagnetische Interferenz verlässt den ersten Hohlraum 22 durch den Anschlussstecker 36, und tritt somit durch den Auslass 32 des Steckers 30 aus. Der Anschlussstecker 36 kann als Niederspannungs-Eingangs/Ausgangs-Signalverbinder bezeichnet werden.
Darüber hinaus, unter Bezugnahme auf 1, kann die Anordnung 10 zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz einen Drahtstrang 42 umfassen, der mit dem Anschlussstecker 36 zum elektrischen Verbinden des Leistungsstromrichtermoduls 28 mit dem Fahrzeug gekoppelt ist. Daher treten Signale im Allgemeinen in das Leistungsstromrichtermodul 28 durch den Anschlussstecker 36 hindurch durch den Drahtstrang 42 ein und aus. Von daher kann das Leistungsstromrichtermodul 28 mit anderen Komponenten des Fahrzeugs durch den Anschlussstecker 36 und den Drahtstrang 42 kommunizieren. Von daher liefert der Drahtstrang 42 Eingangssignale an das Leistungsstromrichtermodul 28 und Ausgangssignale aus dem Leistungsstromrichtermodul 28 heraus. Das erzeugte elektrische Rauschen, und somit die elektromagnetische Interferenz, kann den ersten Hohlraum 22 über den Drahtstrang 62 verlassen. Das Masseelement 34 führt das elektrische Rauschen zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 zurück, bevor das elektrische Rauschen durch den Drahtstrang 42 austreten kann. Deshalb gestattet das Masseelement 34 nicht, dass das gesamte elektrische Rauschen durch den Drahtstrang 42 austritt. Anders ausgedrückt, das Masseelement 34 führt die Gleichtaktstörung zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 zurück, anstelle zuzulassen, dass die gesamte Gleichtaktstörung durch den Drahtstrang 42 austritt.
Den 2 und 4 zugewandt, kann das Leistungsstromrichtermodul 28 eine Leiterplatte 44 umfassen, die elektrisch mit dem Anschlussstecker 36 zum elektrischen Verbinden des Leistungsstromrichtermoduls 28 mit dem Fahrzeug verbunden ist. Im Allgemeinen ist die Abdeckung 38 des Leistungsstromrichtermoduls 28 über der Leiterplatte 44 angeordnet. Die Leiterplatte 44 kann mit anderen Komponenten des Fahrzeugs durch den Drahtstrang 42 kommunizieren. Daher können Signale zu und von dem Leistungsstromrichtermodul 28 durch den Drahtstrang 42 übermittelt werden. Im Einzelnen steht die Leiterplatte 44 mit dem Drahtstrang 42 in Verbindung, so dass Signale zu und von anderen Komponenten des Fahrzeugs mit der Leiterplatte 44 kommunizieren können. Im Allgemeinen kann die Leiterplatte 44 ein Controller für das Leistungsstromrichtermodul 28 sein.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 kann die Leiterplatte 44 einen ersten Stromrichter 46 steuern, der elektrisch mit einem ersten Motor/Generator 48 verbunden ist, einen zweiten Stromrichter 50, der elektrisch mit einem zweiten Motor/Generator 52 verbunden ist, und einen dritten Stromrichter 54, der elektrisch mit einem Motor 56 einer Pumpe 58 verbunden ist. Der erste, zweite und dritte Stromrichter 46, 50, 54 wandeln Gleichstromenergie, die in das Leistungsstromrichtermodul 28 durch einen Eingangsverbinder 60 eintritt, in Wechselstromenergie um, die an den entsprechenden ersten Motor/Generator 48, den zweiten Motor/Generator 52 und den Motor 56 der Pumpe 58 abgegeben oder diesem zugeführt wird. Wie es oben erwähnt wurde, kann das Leistungsstromrichtermodul 28 als Hochspannungs- oder Hochleistungsmodul bezeichnet werden, was zumindest teilweise die Gleichstromenergie betrifft, die in das Modul 28 eintritt. Ein Kabelstrang 61 (siehe 1) kann mit dem Eingangsverbinder 60 gekoppelt sein, um die Gleichstromenergie dem Leistungsstromrichtermodul 28 zuzuführen.
Die Leiterplatte 44 steuert, welcher von dem ersten, zweiten und dritten Stromrichter 46, 50, 54 zu aktivieren ist, um Wechselstromenergie dem ersten und zweiten Motor/Generator 48, 52 und/oder dem Motor 56 der Pumpe 58 zuzuführen und somit den ersten und zweiten Motor/Generator 48, 52 und/oder den Motor 56 der Pumpe 58 zu betreiben. Deshalb wird das Leistungsstromrichtermodul 28 benutzt, um die Wechselstromenergie dem ersten und zweiten Motor/Generator 48, 52 und dem Motor 56 der Pumpe 58 zuzuführen sowie den ersten und zweiten Motor/Generator 48, 52 und den Motor 56 der Pumpe 58 zu steuern. Im Allgemeinen benutzen elektrisch verstellbare Getriebe 12 den ersten und zweiten Motor/Generator 48, 52 in Hybridfahrzeugen. Es ist festzustellen, dass die Leiterplatte 44 und der erste, zweite und dritte Stromrichter 46, 50, 54 in dem Leistungsstromrichtermodul 28 von 2 lediglich zu Veranschaulichungszwecken schematisch gezeigt sind, und die Ausgestaltung/Lage der Leiterplatte 44 und des ersten, zweiten und dritten Stromrichters 46, 50, 54 sich ändem kann. Es ist ferner festzustellen, dass mehr als eine Leiterplatte 44 in dem Leistungsstromrichtermodul 28 angeordnet sein kann. Es ist auch festzustellen, dass manche der Nachrichtenverbindungen lediglich zu Veranschaulichungszwecken in 2 in gleichmäßig gestrichelten Linien gezeigt sind.
Optional kann die Anordnung 10 zur Verringerung der elektromagnetischen Interferenz ferner einen Isolator 62 (siehe 4) umfassen, der um den Anschlussstecker 36 herum angeordnet ist. Im Allgemeinen ist der Isolator 62 zwischen der Leiterplatte 44 und dem Masseelement 34 angeordnet, um ein Kurzschließen der Leiterplatte 44 zu verhindern. Mit anderen Worten, der Isolator 62 verhindert, dass das Masseelement 34 verschiedene Schaltkreise innerhalb der Leiterplatte 44 kurzschließt. Der Isolator 62 kann irgendeine geeignete Ausgestaltung haben, um Kurzschließen der Leiterplatte 44 zu verhindern.
Der Isolator 62 kann aus einem nicht leitfähigen Material gebildet sein, um die Leiterplatte 44 und das Masseelement 34 voneinander zu isolieren. In einer Ausführungsform ist das nicht leitfähige Material des Isolators 62 ein Polymermaterial. In einer Ausführungsform ist das Polymermaterial des Isolators 62 Kunststoff. Es ist festzustellen, dass jedes geeignete nichtleitfähige Material für den Isolator 62 benutzt werden kann.
Unter Fortsetzung mit 4 kann das Leistungsstromrichtermodul 28 auch eine Masseplatte 64 umfassen. Zum Beispiel kann die Masseplatte 64 innerhalb der Abdeckung 38 des Leistungsstromrichtermoduls 28 angeordnet sein. Die Leiterplatte 44 ist elektrisch mit der Masseplatte 64 durch ein oder mehrere Befestigungselemente 65 verbunden. Es ist festzustellen, dass die Befestigungselemente 65 irgendeine geeignete Ausgestaltung haben können, um die Leiterplatte 44 elektrisch mit der Masseplatte 64 zu verbinden.
Die Masseplatte 64 und die Befestigungselemente 65 können jeweils aus einem Metallmaterial gebildet sein. In einer Ausführungsform ist das Metallmaterial der Masseplatte 64 und der Befestigungselemente 65 Stahl. In einer anderen Ausführungsform ist das Metallmaterial der Masseplatte 64 und der Befestigungselemente 65 Aluminium. Es ist festzustellen, dass die Masseplatte 64 und die Befestigungselemente 65 aus dem gleichen Metallmaterial oder unterschiedlichen Metallmaterialien gebildet sein können. Es ist ferner festzustellen, dass die Masseplatte 64 und die Befestigungselemente 65 aus jeglichem geeigneten Metallmaterial bzw. jeglichen geeigneten Metallmaterialien gebildet sein können.
Im Allgemeinen ist das Masseelement 34 elektrisch mit der Masseplatte 64 gekoppelt, um das Leistungsstromrichtermodul 28 elektrisch mit dem Deckel 30 und somit dem Getriebegehäuse 14 zu koppeln. Genauer ist das Masseelement 34 elektrisch mit der Masseplatte 64 durch eine Leiterplatten-Masseschicht 67 (siehe 4) gekoppelt, die in der Leiterplatte 44 angeordnet ist, was nachstehend weiter besprochen wird. Das Masseelement 34 stellt eine Verbindung mit niedrigem Widerstand zwischen der Masseplatte 64 in dem Leistungsstromrichtermodul 28 und dem Deckel 30 bereit, was das Gleichtaktrauschen zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 zurückführt, anstatt zuzulassen, dass die gesamte Gleichtaktstörung durch den Drahtstrang 42 austritt.
Im Allgemeinen kann die Leiterplatten-Masseschicht 67 aus einem leitfähigen Material gebildet sein. In einer Ausführungsform ist das leitfähige Material der Masseschicht 67 Kupfer. Es ist festzustellen, dass die Masseschicht 67 aus jeglichem geeigneten leitfähigen Material bzw. jeglichen geeigneten leitfähigen Materialien gebildet sein kann. Es ist festzustellen, dass die Leiterplatten-Masseschicht 67 in 4 lediglich zu Veranschaulichungszwecken schematisch gezeigt ist, und die Ausgestaltung/Lage dieser Masseschicht 67 sich ändern kann.
Wieder unter Fortsetzung mit 4 kann ein erster Koppler 66 an dem Masseelement 34 und der Leiterplatte 44 angebracht sein, um das Masseelement 34 und die Leiterplatte 44 miteinander zu verbinden. In bestimmten Ausführungsformen kann ein zweiter Koppler 68 an dem Masseelement 34 und der Leiterplatte 44 angebracht sein, um das Masseelement 34 und die Leiterplatte 44 miteinander zu verbinden. Im Allgemeinen ist der zweite Koppler 68 von dem ersten Koppler 66 beabstandet. Im Einzelnen verbinden der erste und zweite Koppler 66, 68 das Masseelement 34 und die Leiterplatte 44 elektrisch. Genauer verbinden der erste und/oder zweite Koppler 66, 68 das Masseelement 34 elektrisch mit der Leiterplatten-Masseschicht 67. Daher ist das Masseelement 34 mit der Masseplatte 64 durch den ersten und/oder zweiten Koppler 66, 68, der bzw. die mit dem Masseelement 34 und der Leiterplatten-Masseschicht 67 in Eingriff steht/stehen und durch die Befestigungselemente 65, die mit der Leiterplatten-Masseschicht 67 und der Masseplatte 64 in Eingriff stehen, elektrisch verbunden. Es ist festzustellen, dass jede geeignete Zahl von Kopplern 66, 68 benutzt werden kann, und die Koppler 66, 68 Befestigungselemente oder irgendeine andere geeignete Ausgestaltung sein können. Das Masseelement 64 ist leicht an das Leistungsstromrichtermodul 28 unter Verwendung der Koppler 66, 68 zu montieren, wodurch die Montagekosten niedrig gehalten werden.
Der erste und zweite Koppler 66, 68 können aus einem leitfähigen Material gebildet sein. In einer Ausführungsform ist das leitfähige Material der Koppler 66, 68 Kupfer. Es ist festzustellen, dass die Koppler 66, 68 aus anderen leitfähigen Materialien gebildet sein können, wie z. B. Messing, silberplattierter Stahl, goldplattierter Stahl oder jegliches andere geeignete Material bzw. jegliche anderen geeigneten Materialien. Es ist festzustellen, dass die Koppler 66, 68 aus dem gleichen leitfähigen Material oder unterschiedlichen leitfähigen Materialien gebildet sein können.
Wieder dem Masseelement 34 zugewandt, kann das Masseelement 34 um den Anschlussstecker 36 herum angeordnet sein (siehe 2 und 4). In bestimmten Ausführungsformen kann das Masseelement 34 eine Öffnung 70 definieren, wobei der Anschlussstecker 36 durch die Öffnung 70 hindurch angeordnet ist, so dass das Masseelement 34 den Anschlussstecker 36 umgibt. Darüber hinaus kann das Masseelement 34 zumindest einen Ansatz 72 umfassen, der sich in Richtung des Deckels 30 nach außen erstreckt. Der Ansatz 72 steht mit dem Deckel 30 in Eingriff, wenn der Deckel 30 an dem Getriebegehäuse 14 angebracht ist, um das elektrische Rauschen zurück in den ersten Hohlraum 22 zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 weg von dem Auslass 32 zurückzuführen und somit die elektromagnetische Interferenz, die den Auslass 32 verlässt, zu verringern. Mit anderen Worten, der Ansatz 72 verbindet das Leistungsstromrichtermodul 28 elektrisch mit dem Deckel 30 und dem Getriebegehäuse 14, was zumindest etwas von dem elektrischen Rauschen zurück zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 zurückführt, anstatt zuzulassen, dass das gesamte elektrische Rauschen den ersten Hohlraum 22 verlässt und spezifisch den Auslass 32 verlässt.
Unter Bezugnahme auf die 2, 4 und 5 ist in einer Ausführungsform der zumindest eine Ansatz 72 ferner als eine Mehrzahl von Ansätzen 72 definiert, die voneinander um den Anschlussstecker 36 herum beabstandet sind. Im Allgemeinen steht jeder der Ansätze 72 mit dem Deckel 30 in Eingriff, wenn der Deckel 30 an dem Getriebegehäuse 14 angebracht ist, um das elektrische Rauschen zurück in den Hohlraum 22 zu dem Leistungsstromrichtermodul 28 von dem Auslass 32 weg zurückzuführen und somit die elektromagnetische Interferenz, die den Auslass 32 verlässt, zu verringern. Genauer steht das Masseelement 34 mit dem Leistungsstromrichtermodul 28 in Eingriff, und jeder der Ansätze 72 steht mit dem Deckel 30 in Eingriff, wenn der Deckel 30 an dem Getriebegehäuse 14 angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul 28 elektrisch mit dem Deckel 30 und somit mit dem Getriebegehäuse 14 zu verbinden, um das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum 22 verlässt, und spezifisch den Auslass 32 verlässt, zu verringern, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum 22 verlässt, und spezifisch den Auslass 32 verlässt, verringert. Im Allgemeinen kann der Deckel 30 eine Innenfläche 74 umfassen (siehe 5), die dem Inneren des ersten Hohlraums 22 zugewandt ist, wenn der Deckel 30 an dem Getriebegehäuse 14 angebracht ist, wobei die Ansätze 72 des Masseelements 34 mit der Innenfläche 74 in Eingriff stehen, um das Leistungsstromrichtermodul 28 elektrisch mit dem Deckel 30 und dem Getriebegehäuse 14 zu verbinden. In bestimmten Ausführungsformen erstrecken sich die Ansätze 72 durch das Loch 40 der Abdeckung 38, so dass die Ansätze 72 zur Außenseite der Abdeckung 38 hin freigelegt sind, um mit der Innenfläche 74 des Deckels 30 in Eingriff zu stehen, wenn der Deckel 30 an dem Getriebegehäuse 14 angebracht ist.
Wie es oben besprochen ist, kann das Masseelement 34 aus dem leitfähigen Material gebildet sein. Zusätzlich ist das leitfähige Material des Masseelements 34 auch elastisch, so dass das Masseelement 34 leitfähige Eigenschaften und elastische Eigenschaften aufweist. In einer Ausführungsform kann das Masseelement 34 aus Stahl gebildet sein, so dass die Ansätze 72 elastisch verformbar sind, wenn sie mit Deckel 30 in Eingriff stehen, um den Eingriff der Ansätze 72 mit dem Deckel 30 aufrechtzuerhalten. In einer anderen Ausführungsform kann das Masseelement 34 aus Berylliumkupfer gebildet sein, so dass die Ansätze 72 elastisch verformbar sind, wenn sie mit dem Deckel 30 in Eingriff stehen, um den Eingriff der Ansätze 72 mit dem Deckel 30 aufrechtzuerhalten. Deshalb kann oder können sich einer oder mehrere der Ansätze 72 auslenken oder biegen, wenn er/sie mit dem Deckel 30 in Eingriff gelangt/gelangen, um den Eingriff zwischen den Ansätzen 72 und dem Deckel 30 aufrechtzuerhalten. Genauer können sich die Ansätze 72 auslenken oder biegen, um den Eingriff mit der Innenfläche 74 des Deckels 30 aufrechtzuerhalten. Zusätzlich können sich die Ansätze auslenken oder biegen, um Fertigungstoleranz zu kompensieren. Da darüber hinaus die Ansätze 72 elastisch verformbar sind, können die Ansätze 72 eine Vorspannung ausüben, um zu ihrer ursprünglichen Ausgestaltung zurückzuspringen, wenn der Deckel 30 entfernt wird. Es ist festzustellen, dass die Ansätze 72 jede geeignete Ausgestaltung haben können, um mit dem Deckel 30 in Eingriff zu stehen. Das Masseelement 34 kann aufgrund der Ansätze 72, die elastisch verformbar oder vorspannbar sind, als eine Massefeder bezeichnet werden. Es ist festzustellen, dass das Masseelement 34 aus anderen leitfähigen und elastischen Materialien gebildet sein kann, wie z. B. Kupfer, Messing, silberplattierter Stahl, goldplattierter Stahl oder irgendwelche anderen geeigneten leitfähigen und elastischen Materialien.
Unter Bezugnahme auf den Graphen von 6 stellt eine stark gewichtete Linie 76 das elektrische Rauschen dar, das den ersten Hohlraum 22 verlässt, und spezifisch den Auslass 32 verlässt, wenn das Masseelement 34 von dem Leistungsstromrichtermodul 28 entfernt ist, und eine schwach gewichtete Linie 78 stellt das elektrische Rauschen dar, das den ersten Hohlraum 22 verlässt, und spezifisch den Auslass 32 verlässt, wenn das Masseelement 34 in dem Leistungsstromrichtermodul 28 benutzt wird. Der Graph von 6 ist mit Dezibel in Mikrovolt pro Meter (dBμV/m) relativ zu Megahertz (MHz) gekennzeichnet. Wie durch die Differenzen in diesen Linien 76, 78 angegeben, ist das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum 22 verlässt, verringert, wenn das Masseelement 34 benutzt wird. Mit anderen Worten, das elektrische Rauschen, das durch den Drahtstrang 42 austritt, wird verringert, wenn das Masseelement 34 benutzt wird. Zum Beispiel wird in bestimmten Ausführungsformen das elektrische Rauschen, das dem ersten Hohlraum 22 durch den Auslass 32 verlässt, um von etwa 10 dB bis etwa 20 dB über einen Bereich von etwa 40 MHz bis etwa 60 MHz verringert. In anderen Ausführungsformen wird das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum 22 durch den Auslass 32 verlässt, um von etwa 13 dB bis etwa 18 dB über einen Bereich von etwa 45 MHz bis etwa 55 MHz verringert. In nochmals anderen Ausführungsformen wird das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum 22 durch den Auslass 32 verlässt, um von etwa 17 dB bis etwa 48 MHz verringert. Unter Fortsetzung mit 6, als ein Beispiel, y₁ kann gleich 0 dBμV/m sein, y₂ kann gleich 5 dBμV/m sein, y₃ kann gleich 10 dBμV/m sein, y₄ kann gleich 15 dBμV/m sein, y₅ kann gleich 20 dBμV/m sein, y₆ kann gleich 25 dBμV/m sein, y₇ kann gleich 30 dBμV/m sein, y₈ kann gleich 35 dBμV/m sein, y₉ kann gleich 40 dBμV/m sein, y₁₀ kann gleich 45 dBμV/m sein, y₁₁ kann gleich 50 dBμV/m sein, y₁₂ kann gleich 55 dBμV/m sein, x₁ kann gleich 45 MHz sein, x₂ kann gleich 50 MHz sein, x₃ kann gleich 60 MHz sein und x₄ kann gleich 65 MHz sein. Es ist festzustellen, dass die Werte für y₁–y₁₂ und x₁–x₄ in dem Beispiel oben lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen und andere Werte benutzt werden können.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Offenbarung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei die Anordnung umfasst: ein Getriebegehäuse, das eine Basis und eine Mehrzahl von Wänden umfasst, die sich von der Basis weg nach außen zu einer distalen Kante erstrecken, wobei das Getriebegehäuse einen ersten Hohlraum zwischen den Wänden definiert und eine Plattform umfasst, die zwischen den Wänden angeordnet ist, um des Weiteren den ersten Hohlraum zu definieren; ein Leistungsstromrichtermodul, das in dem ersten Hohlraum angeordnet und durch die Plattform abgestützt ist, wenn es sich in dem ersten Hohlraum befindet, wobei das Leistungsstromrichtermodul während des Betriebs elektrisches Rauschen erzeugt, das elektromagnetische Interferenz erzeugt; einen Deckel, der an der distalen Kante der Wände des Getriebegehäuses angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul innerhalb des ersten Hohlraums aufzunehmen; und ein Masseelement, das mit dem Leistungsstromrichtermodul und dem Deckel in Eingriff steht, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, um das Leistungsstromrichtermodul elektrisch mit dem Deckel zu verbinden und somit das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum verlässt, zu verringern, was die elektromagnetische Interferenz, die den ersten Hohlraum verlässt, verringert.
Anordnung nach Anspruch 1, die ferner einen Anschlussstecker umfasst, der sich von dem Leistungsstromrichtermodul zum elektrischen Verbinden des Leistungsstromrichtermoduls mit dem Fahrzeug erstreckt, wobei das Masseelement um den Anschlussstecker herum angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei das Masseelement eine Öffnung definiert, wobei der Anschlussstecker durch die Öffnung hindurch angeordnet ist, so dass das Masseelement den Anschlussstecker umgibt.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Deckel einen Auslass definiert, wobei der Anschlussstecker durch den Auslass hindurch angeordnet ist, und das elektrische Rauschen den ersten Hohlraum durch den Auslass verlässt, so dass die elektromagnetische Interferenz den ersten Hohlraum durch den Auslass verlässt.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum durch den Auslass verlässt, um von etwa 10 dB bis etwa 20 dB über einen Bereich von etwa 40 MHz bis etwa 60 MHz verringert ist.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum durch den Auslass verlässt, um von etwa 13 dB bis etwa 18 dB über einen Bereich von 45 MHz bis etwa 45 MHz verringert ist.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei der Deckel einen Auslass definiert, wobei der Anschlussstecker durch den Auslass hindurch angeordnet ist, und das elektrische Rauschen, das den ersten Hohlraum durch den Auslass verlässt, so dass die elektromagnetische Interferenz den ersten Hohlraum durch den Auslass verlässt.
Anordnung nach Anspruch 7, wobei das Masseelement zumindest einen Ansatz umfasst, der sich nach außen in Richtung des Deckels erstreckt, wobei der Ansatz mit dem Deckel in Eingriff steht, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, um das elektrische Rauschen zurück in den ersten Hohlraum zu dem Leistungsstromrichtermodul von dem Auslass weg zurückzuführen, und somit die elektromagnetische Interferenz, die den Auslass verlässt, zu verringern.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei der zumindest eine Ansatz ferner als eine Mehrzahl von Ansätzen definiert ist, die voneinander um den Anschlussstecker herum beabstandet sind, wobei jeder der Ansätze mit dem Deckel in Eingriff steht, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, um das elektrische Rauschen zurück in den ersten Hohlraum zu dem Leistungsstromrichtermodul von dem Auslass weg zurückzuführen und somit die elektromagnetische Interferenz, die den Auslass verlässt, zu verringern.
Anordnung nach Anspruch 9, wobei der Deckel eine Innenfläche umfasst, die dem Inneren des ersten Hohlraums zugewandt ist, wenn der Deckel an dem Getriebegehäuse angebracht ist, wobei die Ansätze des Masseelements mit der Innenfläche in Eingriff stehen, um das Leistungsstromrichtermodul mit dem Deckel und dem Getriebegehäuse elektrisch zu verbinden.