[发明专利]具有轴承倾斜探测系统的驱动系统和具有该驱动系统的电动汽车或混合动力汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动系统以及一种电动汽车和/或混合动力汽车。

背景技术

在近些年，尤其是基于环境意识的不断增长，人们对电动汽车越来越感兴趣。

在电动汽车中，除了中心的和车轮附近的电机之外尤其还安装有电轮毂驱动装置。电轮毂驱动装置是电机的一种特殊实施方式并且包括直接安装到汽车的车轮中的电机，并且同时承载轮毂，从而使发动机的一部分与车轮一起旋转。

在电机中，尤其是在设计成轮毂驱动装置的电机中，发动机转子的运转精确度是很重要的要求。为了达到尽可能高的力密度或力矩密度，在定子与转子之间的空气间隙被设计得尽可能小。然而外部的影响，例如转弯时的侧向力，在设计成轮毂驱动装置的电机中尤其会导致转子轴承或车轮轴承发生倾斜并因此也导致转子发生倾斜。转子的倾斜在此会导致空气间隙中的磁力不平衡，该磁力不平衡进一步导致轴承倾斜。

由DE102004024851A1公知有一种用于支承至少一个机器部件的轴承装置，其具有至少一个第一压电元件和至少一个第二压电元件。利用这些压电元件尤其可以探测至少一个机器部件的倾斜。

由US2011/0031836A1公知有一种用于从电动机器的平衡位置来识别它的转子移动的系统。所说的移动可以利用电磁传感器或磁传感器，尤其是电感式传感器、电容式传感器或涡流式传感器来检测。此外还可以考虑光学传感器和/或声传感器以测量移动。

发明内容

本发明的任务在于识别出轴承或转子的倾斜，尤其以便防止转子在定子上发生滑磨并且/或识别出系统中的损坏。

该任务通过具有根据权利要求1的特征的驱动系统来解决。固定部件与可转动部件之间的轴承尤其可以是车轮轴承。驱动系统尤其适用于汽车，例如电动汽车和/或混合动力汽车。

通过轴承倾斜探测系统可以有利地识别出轴承倾斜并且克服该轴承倾斜。一方面可以导致降低马力（Derating）或有针对性地驱控驱动系统（扭矩矢量控制（Torque Vectoring）），以便减小作用到轴承上的力并进而也减小倾斜。例如作为对ESP系统的扩展，一个或多个汽车车轮的车轮转速和/或制动力矩和/或驱动力矩可以有针对性地降低，而尤其是在车轮轮毂驱动装置中，与常规的ESP系统不同，一个或多个汽车车轮的车轮转速和/或制动力矩和/或驱动力矩甚至可以有针对性地提高，以便减小作用到轴承上的力并减小倾斜。此外还可以向汽车驾驶员发出警告，以便向汽车驾驶员指示对驾驶方式进行适配和/或执行维护工作。在没有得到重视的情况下甚至可以导致驱动系统的紧急运转模式，在该紧急运转模式中，汽车的实际功率通过控制技术受到限制。总而言之，由此可以避免驱动系统，尤其是转子和定子受损。

作为对此的替选或补充可以内部记录轴承负载或轴承倾斜。因此可以有利地推断出汽车的使用，必要时也可以推断出汽车的滥用和/或系统，尤其是轴承的状态。当例如由评估已经存在的传感器得出轴承的负载可能不高，但轴承或系统的可转动支承的部件却强烈地倾斜时，那么这可能是轴承损坏或在系统中存在损坏的指示，并且例如向汽车驾驶员指示要执行维护工作。

电机可以是内转子或外转子。电机可以具有转子支架，其用于将转子紧固在轴承上，尤其是车轮轴承的可转动的部件上，例如车轮轴承的可转动的外环或内环上。电机优选可作为发动机或发电机运行。

在实施方式的框架内，定子具有用作电磁体的定子绕组。用于探测轴承倾斜的轴承倾斜探测系统在此可以评估关于尤其是定子绕组的电感的数据。这是因为通过转子相对于定子的倾斜尤其可以改变两个主体之间的磁阻。倾斜尤其可以导致提高尤其垂直于倾斜轴线的定子绕组的电感。因此通过测量尤其是定子绕组的电感可以确定倾斜度。该做法尤其在低转速的情况下可以是有利的。为此，可以直接或间接地测量尤其是各单个定子绕组的电感。用于确定电转子角度的无传感器方法，例如INFORM、电压空间矢量调制/电流空间矢量调制都以直接或间接地测量各单个定子绕组的电感为基础。因此，这种方法可以有利地，必要时通过一些修改被用于探测轴承倾斜。因此可以在不使用额外的系统的情况下有利地实现多种用途。此外，由此还可以有利地确定轴承倾斜量，尤其是轴承倾斜度并可量化地给出轴承或与该轴承连接的构件，尤其是转子的倾斜。