[发明专利]特别用于电或混合动力车辆的电机单元

说明书

本发明涉及一种电机单元，其包括具有定子(22)和带有转子轴(18)的转子(20)的电机(2)。定子(22)与无接触的转动力矩测量装置(6)的静止的部件(28)连接并且转子轴(18)与其转动的部件(30)连接。转动的部件(30)设计用于，测量转子轴(18)的由转动力矩引起的扭力并且将测量值无接触地发送到静止的部件(28)处。电机单元特别设置用于电或混合动力车辆。

本申请是申请号为201610866715.4、申请日为2016年09月29日、发明名称为“特别用于电或混合动力车辆的电机单元”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电机单元，特别用于电或混合动力车辆，该电机单元具有电机，其中，电机包括定子和具有转子轴的转子。

背景技术

电机一般被理解为机电转换器，其能够具有各种运行方式。因此，其能够仅用作为电驱动器或仅用作为发电机或交替地或者用作为电驱动器或者用作为发电机。例如，电或混合动力车辆中的电机在驱动车辆时工作在电机运行模式中并且在制动时工作在发电机运行模式中。

通常，对于电机的运行重要的是，知道当前通过电机的转子轴传递的是哪个转动力矩。

已知的是，施加在电机处的转动力矩直接经由电机处的当前的电参量确定。

为了在轴上直接机械地进行负载检测，从现有技术中还已知了各种类型的扭力传感器。其例如布置在转子轴上。因此，应变传感器(简称DMS)能够布置在轴上，以便检测轴上的机械的负载。然而，该设置带来的缺点在于，DMS必须经由信号线与相应的控制装置连接，其是实体连接的，以便能够实现信号传输。特别地，该接触在能转动的轴的情况中是不方便的，因为必须为信号传输而安装集电环或类似的接触接口。

此外也已知了无接触的转动力矩测量方法，其使用用于测量轴上的转动力矩的反磁致伸缩效应(inversen magnetostriktiven Effekt)(也被称为磁致弹性效应(magneto-elastischer Effekt)或维拉里效应(Villari-Effekt))。该效应在铁磁的材料中最大并且存在于磁化系数的由于机械应力的改变中。目前，这样的无接触的转动力矩测量方法广泛地在Pedelec(“Pedal Electric Cycle”，踏板电动车的简称)的传感器轴承中采用。然而，Pedelec的传感器轴承中的这样的无接触的转动力矩测量方法的几何结构有时是不可靠和/或易干扰的，因为对于转动力矩测量来说要考虑测量的、分别检测的传感器轴承部件相对于转动的部件的精确的定位。这对于现有技术来说主要通过高耗费的壳体附加结构实现，特别是通过附加的载体或套筒元件实现，其大多由机械上稳定性低的塑料制成。此外，在前述的Pedelec中存在的问题是，无接触的转动力矩测量方法在调节技术上到复杂(电气化)的整体系统中的结合仅能够高耗费地实现，因为这样的传感器轴承迄今为止仅能够传输无反作用的控制信号。此外，该传感器轴承对于现有技术来说不足以针对直接的环境的电干扰影响进行屏蔽。

发明内容

本发明的目的在于，在结构上和功能上改进前述的现有技术。特别地，电机应当具有改进的转动力矩测量装置。

该目的通过本发明的特征的电机单元实现。在此，在开头所述的电机单元中，无接触的转动力矩测量装置的静止的部件与定子连接，并且无接触的转动力矩测量装置的转动的部件与转子轴连接，并且转动的部件设计用于，测量转子轴的由转动力矩引起的扭力并且将测量的值无接触地发送到静止的部件处。

转动力矩测量装置的无接触的设计方案与具有DMS的有线连接的设计方案相比明显地进行了简化并且也提高了其可靠性。

此外有利地，能够取决于所测量的、分别检测的转动力矩地控制或调节电机的驱动或回收利用功率。