CN104057779B - 电动的机动车轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动的机动车轴装置（12），具有至少一机动车轴（17）；一变速器（18，21），它与机动车轴（17，21）连接；一电动机（14，21），它具有转子并且该电动机与变速器（18，21）连接，用于传递转矩到至少一机动车轴（17，21）上；一位置感应装置（28,30），用于确定转子的旋转位置；一功率电路（15,16，21），它与电动机（14，21）连接，用于给电动机供电，其中该功率电路还具有用于评价位置感应装置的信号的评价装置（29）或者与由独立的装置构成的评价装置（29）连接，其中所述位置感应装置（28,30,31,33）至少部分地组合到功率电路或者评价装置（29）里面。

Description

电动的机动车轴装置

技术领域

本发明涉及一种电动的机动车轴装置以及一种具有电动的机动车轴装置的机动车、尤其是汽车。

背景技术

一般已知，由于有限的油储备和必需降低在交通中的CO₂排放，加速使用电动汽车和混合动力车。这种汽车的驱动单元由电动机组成，它一般通过变速器与车轮连接。此外驱动单元具有功率电路或者逆变器，它负责给电动机供电。此外驱动单元具有蓄能器，它一般由蓄电池构成。

由DE 10 2011 080 038 A1已知用于电动车的驱动单元，它具有设置在电动车机动车轴端部部位中的电动机。电动机包括驱动轴，在其敞开的端部上设置同步齿。在与同步齿对置的电动机驱动轴一侧上设置用于检测电动机转速的转速传感器。在转速传感器一侧上通过盖空气密封和流体密封地封闭电动机外壳。在电动机定子部位中的外壳外侧面上设有环绕的冷却筋，用于使电动机的热量尽可能有效地给到环境。此外设有变速单元，它与电动机共同作用，用于驱动电动车的各个车轮。在此电动机和变速单元靠近车轮地设置。

发明内容

本发明实现一种电动的机动车轴装置和一种具有这种机动车轴装置的机动车。电动的机动车轴装置具有：至少一机动车轴；一变速器，它与机动车轴连接；一电动机，它具有转子并且该电动机与变速器连接，用于传递转矩到至少一机动车轴上；一位置感应装置，用于确定转子的转子位置；一功率电路，它与电动机连接，用于给电动机供电，其中该功率电路还具有用于评价位置感应装置的信号的评价装置或者与由独立的装置构成的评价装置连接，其中所述位置感应装置至少部分地组合到功率电路或者评价装置里面。

优选的改进方案在以下说明中描述。

本发明实现一种电动的机动车轴装置，其中明显降低布线费用，通过使所述位置感应装置不再由独立的单元构成并通过电缆与功率电路连接。取而代之，在按照本发明的电动机动车轴装置中省去节点和与此相关的插头、电缆、传感器电缆以及外壳过孔。

本发明的基本思想是，在电动机动车、燃料电池机动车或者混合动力车的电动机动车轴装置中，将用于确定电动机转子的转子位置的位置感应装置至少部分地组合到功率电路或者评价装置里面。由此可以明显减少目前的位置感应器与这种电动机动车轴装置的电缆连接，因为所述位置感应装置至少部分地直接与功率电路或评价装置连接。

在电动机动车轴装置的一实施例中所述位置感应装置具有至少一位置传感器，用于确定转子位置。在此至少一位置传感器最好固定在功率电路的电路板上或评价装置的电路板上。其优点是，所述位置传感器无需附加的电缆并且还能够简单地装配。此外可以实现更牢固的设计，因为所述位置感应装置不必作为独立的部件固定，而是组合到功率电路或评价装置里面。要通过至少一位置传感器检测的元件例如设置在电动机或者变速器的旋转的部件上，其中该旋转部件例如是轴或齿轮。

在所述电动机动车轴装置的一实施例中，所述要被检测的元件例如是编码盘、刻度盘、磁盘、磁元件和/或变速器齿轮的齿轮侧面。通过使用现有的齿轮的齿轮侧面作为要被检测的元件可以省去附加使用要被检测的元件，并由此还节省安装空间和装配成本。

在所述机动车轴装置的一实施例中，所述电动机与功率电路无电缆地连接。为此所述电动机与功率电路例如利用至少一冲压栅作为电流导体相互间电连接。附加或备选地也可以使所述电动机的绕组线或线圈绕组与功率电路连接。其优点是，可以明显减少所需部件的数量，因为所述电动机与功率电路不像目前那样电缆连接。相应地可以减少所需的部件数量并因此也减少在装配时和运行中的故障源数量。此外简化节点和材料过渡并且能够直接连接在电动机和/或功率电路的印刷电路板或电路板上。

在所述机动车轴装置的一实施例中，所述功率电路和电动机设置在变速器的同一侧上。在此所述功率电路和电动机最好在空间上尽可能彼此靠近地设置。由此例如可以使可检测的元件或者可旋转的位置感应装置部件直接固定在电动机的轴上，并且所述用于位置感应装置的评价装置可以直接组合到功率电路里面或者靠近功率电路设置。所述位置感应装置同样可以以相同的方式通过变速器的任意的轴或齿轮连接。

在一实施例中所述功率电路和电动机设置在变速器的不同侧上。在此所述功率电路设置在与电动机对置的变速器一侧。也可以选择所述功率电路设置在与电动机相邻的变速器一侧。如上所述，由此可以使所述可检测的元件或者可旋转的位置感应装置部件例如直接固定在电动机的轴上，并且所述用于位置感应装置的评价装置可以直接组合到功率电路里面或者靠近功率电路设置。同样可以使所述位置感应装置以相同的方式通过变速器的任意的轴或齿轮连接。

在一实施例中所述由独立装置构成的评价装置设置在电动机与功率电路之间。由此可以实现紧凑的结构形式。

在一实施例中所述功率电路和/或评价装置设置在电动机的纵向或横向上。在此所述变速器例如可以与设置在电动机横向上的功率电路与评价装置并联地设置。其优点是，可以实现紧凑的结构形式。如果所述变速器例如设置在电动机与功率电路之间同样是适用的。

在实施例中所述电动机、变速器、功率电路和评价装置在空间上尽可能彼此靠近地设置，例如一公共的外壳里面。由此节省节点并相应地简化装配。此外实现更牢固的设计。

在一实施例中所述电动机、变速器、功率电路和/或评价装置利用公共的冷却循环（回路）冷却，并且在需要时也附加地润滑。由此明显简化冷却并且降低加工成本。此外节省机动车中的安装空间。

在另一实施例中一附加的电子装置组合到功率电路或评价装置里面。在此所述至少一电子装置例如固定在功率电路或评价装置的电路板上。由此可以附加地节省节点和相关的插头、电缆等等。

在一实施例中所述至少一附加的电子装置例如是功率模块、驱动组件、滤波器或者致动器。在此所述致动器例如是一用于通过冷却循环泵浦冷却剂的冷却剂泵的致动器、一用于操纵至少一阀门、例如用于控制和/或调节通过冷却循环和/或喷嘴的冷却剂流量的致动器、一用于操纵风扇的致动器或者一通断致动器。但是本发明不局限于所述示例。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明的其它特征和优点。附图示出：

图1机动车的示意图，具有驱动单元，其组成部件由独立的单元构成；

图2按照本发明实施例的电动机动车轴装置示意图；

图3按照本发明的电动机动车轴装置实施例的功率电路和电动机布置的示意图；

图4按照本发明的电动机动车轴装置另一实施例的功率电路和电动机布置的示意图。

具体实施方式

在图1中示出机动车1的示意图，具有驱动单元，其组成部件由独立的具有热的和电的节点（接口）的单元构成。在此在图1中示出这些组成部件的热连接39和电连接40。

如同前面在说明书序言中描述的那样，例如电动机动车或混合动力车的驱动单元具有电动机2，它一般通过变速器3与机动车轴4和其车轮5连接。此外驱动单元具有功率电路（功率电子装置）6。在此功率电路6具有逆变器7，它电连接在电动机2上，用于对电动机供电。此外驱动单元具有蓄能器8，它一般由蓄电池9构成并且电连接在逆变器7上，用于使蓄电池9的直流电利用逆变器7转换成用于电动机2的交流电。利用电动机2通过从属的变速器3驱动机动车1的机动车轴4并且传递转矩到机动车轴4的车轮5上，如同在图1中所示的那样。

所有组成部件由独立的单元构成，不仅具有热节点而且具有电节点，如同在图1中所示的那样。在电动机2和功率电路6里面产生的损失能一般通过冷却循环10排出。这个冷却循环10或者独立地排出每个组成部件的损失能，或者使组成部件为此热技术地串联，如同在图1中所示的那样。也可以使两者部分地组合。

利用机动车冷却器11实现为此所需的冷却循环10的中间冷却（再冷却）。变速器3一般被动地通过变速器外壳冷却。在此要排出的损失功率相对微小，因为变速器3具有非常高的效率。

作为蓄能器的蓄电池9或者被空气冷却，如同在图1中所示那样，或者通过独立的水循环冷却，它通过机动车1的空调设备的制冷循环一起冷却。

在图2中示出按照本发明实施例的集成的电动机动车轴装置12的示意图。

在图2中所示的本发明实施例中，电动机动车轴装置12的组成部件21在公共的冷却循环13中以冷却剂冷却。在此作为冷却剂例如使用油，例如变速器油。变速器油在目前的电动机动车和混合动力车中用于冷却和润滑变速器的变速器部件。由此得到新的可能性，无需连接在机动车的热系统上地实现热技术的自主单元。

如同在图2中的实施例所示的那样，高度集成的电动驱动轴装置12具有发动机、在这里电动机14作为组成部件，具有从属的功率电路15。功率电路15具有至少一电流变换器或逆变器16，用于对于电动机14提供适合的电流，例如交流电。

除了逆变器16以外，功率电路15还具有例如位置感应装置（位置传感器装置）的至少一部件，用于确定电动机14转子的转子位置、一评价装置，用于评价位置感应装置的信号和/或至少另一电子装置，例如致动器、功率模块、滤波器、驱动组件等，如同下面借助于图3和4示例解释的那样。在此致动器例如可以是用于操纵油泵22的致动器、用于操纵至少一阀门、例如用于控制和/或调节通过冷却循环13的冷却剂流量的阀门（未示出）、通断致动器或用于操纵风扇27的致动器。

作为其它的组成部件21电动机动车轴装置12具有至少一轴或机动车轴17和至少一变速器18，用于传递转矩到轴17和与轴连接的机动车轮上。为了传递转矩在本发明的实施例中变速器17例如可以具有差速器。

在此电动机动车轴装置12可以设计成前轴驱动装置、后轴驱动装置或全轴驱动装置。在此电动机动车轴装置12可以具有机动车1的前轴或后轴，用于构成机动车1的前轴驱动装置或后轴驱动装置。在此为了构成全轴驱动装置可以使两个电动机动车轴装置12相互组合，其中一个电动机动车轴装置12具有前轴，另一电动机动车轴装置12具有后轴。同样为了构成全轴驱动装置也可以只设有一个电动机动车轴装置12，它具有一个机动车轴17、例如前轴，并且通过侧面驱动装置（未示出）一起驱动另一机动车轴、例如后轴。在电动机动车轴装置12的各机动车轴17上可以固定机动车轮。

电动机动车轴装置12的高度集成由此实现，电动机动车轴装置12的至少两个或所有组成部件在空间上尽可能彼此靠近地设置。在此电动机动车轴装置12的组成部件例如设置在公共的外壳19里面，如同在图2中所示的那样。在一个实施例中外壳19还可以选择地具有一个或多个附加的隔壁20，如同在图2中通过点线表示的那样，用于在外壳19内部至少部分地屏蔽组成部件21，用于例如防止脏污组成部件21。在功率电路15除了逆变器16还具有其它电子装置的情况下，根据功能和使用目的逆变器16和其它电子装置可以设置在外壳19中的公共部位里面或者外壳19的不同位置上。逆变器16和其它电子装置在此可以通过一个或多个隔壁20与其余的组成部件21屏蔽开和/或也相互间至少部分地屏蔽。

如同在图2的示例中所示那样，发动机、在这里电动机14与变速器18连接，用于传递转矩到与变速器18连接的轴17或者多个轴上和与轴17或多个轴连接的机动车轮上。在此发动机14通过在图2中所示的逆变器18供电。逆变器16又可以与蓄能器连接，其中蓄能器例如是蓄电池。蓄能器负责例如以直流电供电逆变器16，直流电通过逆变器16转换成交流电并且输送到电动机14。

在图2中所示的实施例中蓄能器（未示出）在机动车1里面设置在电动机动车轴装置12的外壳19以外。在此电动机动车轴装置12的逆变器16如上所述可以与蓄能器电连接，用于通过逆变器16输送蓄能器的电能到电动机14上。

如同在图2中所示的那样，在组合的电动机动车轴装置12内部实现封闭的冷却剂循环（回路）13、尤其是封闭的油冷却循环。在此油作为冷却剂利用油泵22或者串联地（顺序地）和/或者并联地通过要被冷却的机动车轴装置12的组成部件21导引。由此可以保证所有组成部件21的散热或冷却。

在此如同在图2的实施例中所示的那样，油的中间冷却（再冷却）例如被动地通过外壳19实现。在油被动地再冷却油时，油通过与外壳19接触被冷却。

在此如图2所示，外壳19的外侧面的至少一部位可选择配有至少一个或者多个附加的冷却筋23，用于附加地改善到环境空气的热传递。

通过这个被动的冷却可以使至少部分或者最好全部在电动机动车轴装置12里面产生的损失功率通过外壳19排出到环境空气。

如图2所示，机动车轴装置12具有一个自己的或者与转速无关的油泵作为油泵22，它与油池24连接，用于泵浦油到机动车轴装置12的组成部件21，用于冷却和/或润滑它们。在此油泵22和油池24例如设置在电动机动车轴装置12的外壳19里面，如同在图2中所示的那样。油泵的优点是，它与电动机的转速无关，因为它不通过电动机14驱动。因此这个油泵已经可以泵浦油到电动机动车轴装置12的组成部件21，如果电动机14的转速还为零的时候。

油泵22和/或油池23同样也可以设置于机动车中的外壳19以外（未示出）并且与电动机动车轴装置12的油管道系统（未示出）连接，用于泵浦油到机动车轴装置12的组成部件21。

通过油泵22实现所有组成部件21的有目的的冷却，其中油泵22并联或串联地泵浦油通过组成部件21。利用油还可以不仅冷却电动机动车轴装置12的组成部件21，而且也润滑它们，例如变速器18。可以机械地和/或电地驱动油泵22。在电驱动油泵时或者在机械地和电地驱动油泵时可以保证与牵引设备转速无关地润滑并冷却所有组成部件21。可以通过适合的装置、例如自由轮（未示出）、通过牵引设备（未示出）和/自己的电的泵马达（未示出）驱动机械和电驱动的油泵。

通过油管道系统25与其油管道输送油到机动车轴装置12的各个组成部件21，用于冷却和/或润滑。油管道系统25可以通过其油管道部分地或全部地组合到外壳19里面或者一体地构成。附加或备选地也可以使油管道系统25的油管道的至少一部分作为独立的管道设置在外壳19里面。

例如通过油管道系统25首先将油输送到功率电路15和其逆变器16并且接着输送到电动机14，或者反之，用于冷却这些组成部件21。接着通过油管道系统25给变速器18供油，用于冷却和/或润滑变速器18。在此对于变速器18利用油润滑和/或冷却变速器部件、例如至少一离合器、轴承和/或齿轮等。

可以串联（如图2所示）和/或并联地实现以油通流机动车轴装置12的组成部件21。在图2中所示的实施例中示出油管道系统25，通过它使油利用油泵22从外壳19的油池24为了冷却和必要时附加地润滑按照顺序输送到机动车轴装置11的组成部件21。在此如图2所示，顺序例如从功率电路15和其逆变器16开始，然后再到电动机14并从电动机14最后到变速器18。其中图2的顺序是纯示例性的，并且本发明不受此局限。

如图2所示，在一个适合地以油作为冷却剂串联通流结构的示例中，首先以油冷却功率电路15和其逆变器16，因为功率电路15和其逆变器具有最高的冷却需求。由此以尽可能冷的油冷却功率电路15和其逆变器16。在通流功率电路15和其逆变器16以后油流优选导引到马达、在这里电动机14。在此电动机14的定子和/或转子以油冷却。在油流冷却电动机14以后，优选油流导引到变速器18并且导引到至少一个或多个变速器部件、如至少一齿轮、轴承和/或离合器。在此不仅可以冷却而且润滑齿轮、轴承和离合器。变速器18和其变速器部件如轴承、齿轮、离合器等等布置在冷却链末端的附加优点是，在电动机动车轴装置12启动和热运行时明显改善这些变速器部件的效率，因为由于接收的电动部件的损失功率可以使油达到明显更高的温度水平并由此降低油的粘度，这导致在变速器部件、例如轴承、齿轮、离合器中更小的损失。

可以设有一个或多个离合器（未示出）作为变速器部件，用于例如在机动车1中提供两挡变速器或多挡变速器。

在冷却电动机14时除了定子以外也可以有目的地以油冷却转子和电动机14的绕组头。电动机14的各个绕组头还可以附加地通过至少一附加的喷嘴（未示出）以油作为冷却剂喷洒到外壳19里面。为此使喷嘴例如与油管道系统25和油泵22连接或者通过自身的油管道系统和/或自身的油泵例如由外壳19的油池24馈送油。例如具有空心轴的转子也可以通过以例如来自外壳19油池24的油通流空心轴实现冷却。

为了中间冷却变速器油还可以如上所述利用外壳19。在此外壳19例如附加地从内部通过一个或多个冷却剂喷嘴26以原先用于冷却和必要时润滑机动车轴装置12的组成部件21的油喷洒，如同在图2中表明的那样。由此使外壳19的表面主动地用于冷却。在此冷却剂喷嘴26例如与油管道系统25和油池22连接，如同在图2中以点划线表示的那样。同样冷却剂喷嘴26也可以通过自身的油管道系统（未示出）连接在自身的油泵和/或自身的油池上。

对于至少一喷嘴和/或冷却剂喷嘴26，为了强化冷却效果，可以附加或备选地使外壳外壁至少部分地配有一个或多个冷却筋23，如上所述那样。在此通过对流排出热量到环境空气。

对于至少一喷嘴、至少一冷却剂喷嘴26和/或至少一冷却筋23，可以附加或备选地通过至少一附加的风扇27增强冷却。在此至少一风扇27设置于机动车1中的电动机动车轴装置12的外壳19以外并且从外部以空气吹风外壳，用于附加地冷却外壳19。

通过这种方式可以使目前在机动车1里面只用于变速器18的变速器油附加地作为用于其他的或者最好所有的电动机动车轴装置12的组成部件21的冷却剂。

电动机动车轴装置12的组成部件21的或者至少部分组成部件21最好在公共的外壳19里面在空间上尽可能彼此靠近的布置能够使外壳19被用作再冷却器。在此外壳19可以用于不同的功能，例如电动机14的转子冷却。为此可以利用油泵22用于变速器油的循环并且例如附加地用于电动机绕组在外壳19中的冷却。

在机动车1中可以省去至少一冷却循环（回路），由此可以明显减少对于冷却循环所需的节点数量以及所需的单个组成部件的数量。由于电动机动车轴装置12的组成部件21在空间上尽可能靠近的布置和利用变速器油冷却组成部件21实现电动机动车轴装置12的有效和有意义的高度集成。通过以变速器油冷却电动机动车轴装置12的组成部件21还得到混合动力车、燃料电池机动车和电动机动车的电驱动单元的热自主的单元，它可以不连接在机动车1的热系统上地运行。

由此在电动机动车中可以节省至少一目前必需的冷却循环（回路）。在混合动力车中也可以省去费事地热连接电动轴在内燃发动机的冷却循环上。在电动机动车和混合动力车中还明显减少对于冷却循环所需的节点数量以及所需的单个组成部件的数量。

高度集成的电动机动车轴装置12提供了新型的热管理。机动车轴装置12的热自主部件例如可以被动地通过行驶风冷却，尤其是外壳19，在其中空间上彼此靠近地设置组成部件21。在此还可以通过至少一风扇27、例如标准风扇增强冷却，它设置在外壳19外部并且冷却外壳。此外通过沿着机动车轴装置12的组成部件适合地导引油改善并且最佳地利用油粘度，其中例如可以最终利用在此期间被加热的或者再加热的油来冷却并润滑变速器18。

上述电动机动车轴装置12的优点是，可以提供自身可靠的组成部件。此外电动机动车轴装置12可以更容易地组合到现有系统里面，因为仍然可以使用目前只用于冷却和润滑的变速器油。由此可以节省成本和重量。

此外通过更快速地加热实现变速器18的恒温并由此达到效率优点。此外由于减少节点和部件提高可靠性并且可以节省机动车安装空间。要冷却和必要时要润滑的组成部件21顺序可以彼此适合地协调，由此可以实现效率改善并由此减少所需的冷却功率。

在机动车方面通过电动机动车轴装置12在电动机动车中可以去掉机动车冷却器和相关的用于冷却机动车轴装置的冷却剂。此外可以省去用于机动车冷却器冷却剂的循环泵和水调节阀。此外可以省去用于机动车冷却器的冷却剂的冷却管道和目前为此所需的节点。此外在电动机动车和混合动力车中在装配机动车时无需冷却循环的充满过程或者只需减少的充满过程。

在按照本发明的电动机动车轴装置12中通过位置感应装置确定电动机14的转子位置。位置感应装置的位置传感器例如是自动同步发送器（旋转感应器），例如增量感应器或者绝对值感应器等等，但是本发明不局限于位置感应器的上述示例。

在图3和4的按照本发明的电动机动车轴装置12的下面实施例中示出功率电路15、电动机14、变速器18和机动车轴17的有效和紧凑的布置。在此可以明显减少与必需的插接或钎焊连接的布缆。

如同前面借助于图2描述的那样，根据功能和使用目的功率电路15至少具有一逆变器16。功率电路15例如还可以具有用于确定电动机14转子位置的位置感应装置28的至少一部件、用于评价位置感应装置28信号的评价装置29和/或至少另一电子装置、例如致动器、功率模块、滤波器、驱动组件等，如同下面利用图3和4示例解释的那样。

在图3中示出电动机动车轴装置12的功率电路15、电动机14、变速器18和机动车轴17的结构实施例的示意图。在此功率电路15与其逆变器16设置在电动机14的纵向上。在此变速器18还例如与功率电路15和电动机14并联。此外附加地在电动机14的纵向上设置至少一部分或者全部的位置感应装置28，如同在图3中所示的那样。

此外功率电路15可以位于变速器18的一侧，而电动机14位于变速器18另一侧，如同在图3中所示那样。原则上，功率电路15和电动机14也可以设置在变速器18一侧，例如电动机14纵向上（未示出）或者变速器18的两个位于并排的一侧上（未示出）。

通过评价装置29评价用于确定电动机14的转子位置的位置感应装置28的信号。位置感应装置28例如具有自动同步发送器或者其它适合的传感器或者传感器组合作为转子位置或位置传感器30，用于直接和/或间接地确定电动机14的转子位置。利用评价装置29、例如微处理器评价位置感应装置28的信号。

在图3中所示的结构中功率电路15与其逆变器16、位置感应装置28和评价装置29设置在变速器18一侧上，而电动机14设置在变速器18另一侧、例如对置的一侧上。在图3中纯示例地且极其简化地示出功率电路15、变速器18和电动机14的顺序。同样也适应于下面的图4。

为了确定电动机14转子的位置，位置感应装置28的至少一个第一部件31、尤其可活动或者旋转地设置的要被检测的部件，直接设置在电动机14的轴32、在这里马达轴上，用于与这个轴一起运动或者旋转，如同在图3中所示的那样。位置感应装置28的第一部件31例如是编码盘、刻度盘、磁盘、磁元件等等。代替设置在电动机14的轴或者变速器18的每个其它轴上，也可以使位置感应装置28的第一部件31设置于齿轮上。代替上述的编码盘、刻度盘、磁元件等，也可以例如也可以使用齿轮的齿轮侧面，作为位置感应装置28的第一或要被检测的部件31。

位置感应装置28的第二部件33、尤其是相对于的一部件31静止或位置固定的部件例如设置于功率电路15的印刷电路板或电路板34上。位置感应装置28的第二部件33在此例如是位置传感器、例如自动同步发送器。自动同步发送器例如也可以是增量发送器（传感器）、绝对值发送器（传感器）等。在此本发明不局限于位置感应装置28的第一和第二部件31,33的上述示例。

如上所述，位置感应装置28的至少第一或要被检测的部件31也可以设置在变速器18的任意的轴32上，如同下面的图4以虚线表示的那样，或者连接在变速器18的齿轮36上，如同在下面的图4中以点线表示的那样。

用于评价位置感应装置28信号的评价装置29、如微处理器可以组合到功率电路15里面，如同在图3中所示的那样。评价装置29同样也可以由独立的部件构成，如同在下面的图4中所示的那样，并且例如尽可能靠近功率电路15和/或电动机14设置。

在图3的实施例中在电动机14与功率电路15的逆变器16之间的电连接例如直接通过至少一冲压栅35实现。备选地例如也可以使电动机14的绕组线38直接与功率电路15的逆变器16连接，如同在图3中以虚线表示的那样。由此在两种情况下可以放弃电动机14与逆变器16的布缆。

在图4中电动机动车轴装置12的功率电路15、电动机14、变速器18和机动车轴17的另一结构实施例的示意图。

代替在图3中设置在纵向上，在图4所示的实施例中功率电路15与其逆变器16和评价装置29、例如微处理器设置在电动机14的径向或横向上。在此至少一部分或整个的位置感应装置28同样径向相对于电动机14设置，如同在图4中所示的那样。

如上结合图3所述的那样，为了确定电动机14转子的位置，位置感应装置28的至少一第一部件31、尤其是位置感应装置28的可活动或旋转地设置的部件直接设置在电动机14的轴32或齿轮36上或者与其连接的变速器18上，用于与轴32或齿轮36一起运动或旋转。从属的位置传感器30可以在评价装置29里面设置于电路板37上，如同在图4中所示的那样。

位置感应装置28的第一或要被检测的部件31例如是编码盘、刻度盘、磁盘、磁元件等。代替设置于电动机14的马达轴（如图4所示）或者变速器18轴（如图4点划线所示），第一部件31例如也可以设置于变速器18的齿轮36上，如同图4中以点线表示的那样，并且通过第二部件33例如位置传感器30检测。代替上述的编码盘、刻度盘磁元件等，作为位置感应装置28的第一部件31也可以使用变速器18的齿轮36的齿轮侧面。

位置感应装置28的第二部件33、尤其相对于第一部件31静止或位置固定的部件例如设置于功率电路15的印刷电路板或电路板上（未示出）或者评价装置29的印刷电路板或电路板37上，如同在图4中以点划线表示的那样，用于检测在图4中从属的点线或虚线表示的位置感应装置的第一部件31。位置感应装置28的第二部件33在此处例如是位置传感器30，例如自动同步发送器或者其它适合的传感器等。

在图4的实施例中在电动机14与功率电路15的逆变器16之间的连接如同前面在图3中所述那样同样直接通过至少一冲压栅35实现。备选地例如也可以选择使电动机14的绕组线直接与功率电路15的逆变器16连接，如同前面在图3中所示的那样。在两种情况下由此可以省去电动机14和逆变器16的布缆。因为功率电路15在图4的实施例中直接设置在电动机14上，在其间没有变速器18，例如为了连接电动机14与功率电路15可以设置特别短的冲压栅35。同样适用于连接电动机14的绕组线38到功率电路15和其逆变器16上。在这里连接也可以缩短，因为在电动机14与功率电路15之间没有定位任何必须桥接的变速器18。

代替设置在对置的两侧上（如图3所示）或者设置在同一侧上（如图4所示），也可以使电动机14和功率电路15例如设置在变速器18的两个并排的侧面上（未示出）。在此评价装置29组合到功率电路16里面，如图3所示，或者作为独立的部件，例如设置在电动机14与功率电路15之间，如图4所示那样。

因为在图3和4所示的实施例中在电动机14与功率电路15和其逆变器16之间的电连接或者直接通过至少一个冲压栅35实现和/或使电动机14的绕组线38直接与功率电路15和其逆变器16连接，功率电路15和电动机14例如可以设置在公共的外壳里面，如同前面在图2中示例表示的那样。评价装置29在此可以作为功率电路15的部件或者作为独立的部件同样设置在公共外壳里面，如同前面示例地在图2中所示的那样。

此外可以节省用于插头、电缆、传感器电缆等的节点以及外壳过孔。由此还可以简化装配并提供更牢固的设计。此外可以减轻重量并降低生产成本。

在此功率电路15除了逆变器16、评价装置29和至少一位置感应装置28部件以外还可以具有至少另一电子装置，例如致动器、功率模块、滤波器和/或驱动组件等。

其优点是，功率电路15可以对应于图3和4中所示的安装变化设置在电动机动车轴装置12内部。在此为了获得转子位置所需的位置传感器30可以组合到功率电路15里面，其中将其固定在功率电路15的印刷电路板或电路板34上。

在两个在图3和4所示的结构中可以使布缆费用可以最小化并且不仅传感器的连接而且在电动机14与功率电路15之间的连接也可以特别紧凑且有利地构成。

通过在电动机14与功率电路15之间的通过至少一冲压栅35或通过电动机14的绕组线38的功率连接可以节省加工步骤并且减少在装配时和运行中的故障源。同样可以减少必需的部件数量。此外简化节点和材料过渡。

尽管在上面借助于优选的实施例已经描述了本发明，但是不局限于这些实施例，而是可以以许多形式和方式改型。尤其也可以使前面借助于图2至4所述的实施例相互组合，尤其各个特征的组合。

Claims (23)

1.一种电动的机动车轴装置（12），具有：

至少一机动车轴（17）；

一变速器（18），它与机动车轴（17）连接；

一电动机（14），它具有转子并且该电动机与变速器（18）连接，用于传递转矩到至少一机动车轴（17）上；

一位置感应装置（28,30），用于确定转子的转子位置；

一功率电路（15,16），它与电动机（14）连接，用于给电动机供电，其中该功率电路还具有用于评价位置感应装置的信号的评价装置（29）或者与由独立的装置构成的评价装置（29）连接，

其中所述位置感应装置（28,30,31,33）至少部分地组合到功率电路或者评价装置（29）里面。

2.如权利要求1所述的机动车轴装置，其中所述位置感应装置（28,30,31,33）具有至少一位置传感器（30,33），用于确定转子位置，其中至少一位置传感器（28,30,31,33）固定在功率电路（15）和/或评价装置（29）的电路板（34,37）上并且要通过至少一位置传感器（30，33）检测的元件设置在电动机（14）或者变速器（18）的旋转部件（32,36）上。

3.如权利要求2所述的机动车轴装置，其中所述要通过至少一位置传感器（30，33）检测的元件是编码盘、刻度盘、磁盘、磁元件和/或变速器（18）的齿轮（36）的齿轮侧面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的机动车轴装置，其中所述电动机（14）与功率电路（15）无电缆地连接并且其中所述电动机（14）与功率电路（15）利用至少一冲压栅（35）相互间电连接，和/或其中所述电动机（14）的绕组线（38）与功率电路（15）连接。

5.如权利要求1所述的机动车轴装置，其中所述功率电路（15）和电动机（14）设置在变速器（18）的同一侧上。

6.如权利要求1所述的机动车轴装置，其中所述功率电路（15）和电动机（14）设置在变速器（18）的不同侧上，其中所述功率电路（15）设置在与电动机（14）对置的变速器（18）一侧，或者设置在与电动机（14）相邻的变速器（18）一侧。

7.如权利要求1所述的机动车轴装置，其中所述由独立的装置构成的评价装置（29）设置在电动机（14）与功率电路（15）之间。

8.如权利要求5至7中任一项所述的机动车轴装置，其中所述功率电路（15）和/或评价装置（29）设置在电动机（14）的纵向或横向上。

9.如权利要求1所述的机动车轴装置，其中所述电动机（14）、变速器（18）、功率电路（15）和评价装置（29）在空间上尽可能彼此靠近地设置。

10.如权利要求9所述的机动车轴装置，其中所述电动机（14）、变速器（18）、功率电路（15）和/或评价装置（29）能够利用公共的冷却循环（13）冷却。

11.如权利要求1所述的机动车轴装置，其中至少一附加的电子装置组合到功率电路（15）或评价装置（29）里面。

12.如权利要求11所述的机动车轴装置，其中所述至少一附加的电子装置是功率模块、驱动组件、滤波器或者致动器。

13.如权利要求2所述的机动车轴装置，其中所述旋转部件是轴（32）或齿轮（36）。

14.如权利要求5所述的机动车轴装置，其中所述功率电路（15）和电动机（14）在空间上尽可能彼此靠近地定位。

15.如权利要求8所述的机动车轴装置，其中所述变速器（18）与电动机（14）并联地设置，或者设置在电动机（14）与功率电路（15）之间，或者设置在电动机（14）与评价装置（29）之间。

16.如权利要求9所述的机动车轴装置，其中所述电动机（14）、变速器（18）、功率电路（15）和评价装置（29）设置在一公共的外壳（19）里面。

17.如权利要求10所述的机动车轴装置，其中所述冷却循环（13）的冷却剂是变速器油。

18.如权利要求10所述的机动车轴装置，其中所述冷却循环（13）的冷却剂用于冷却和润滑变速器（18）。

19.如权利要求11所述的机动车轴装置，其中所述至少一电子装置固定在功率电路（15）或评价装置（29）的电路板（34,37）上。

20.如权利要求12所述的机动车轴装置，其中所述致动器是一用于通过冷却循环（13）泵浦冷却剂的冷却剂泵（22）的致动器、一用于操纵至少一阀门和/或喷嘴（26）的致动器、一用于操纵风扇（27）的致动器或者一通断致动器。

21.如权利要求20所述的机动车轴装置，其中所述阀门是用于控制和/或调节通过冷却循环（13）的冷却剂流量的阀门。

22.一种机动车，其具有至少一如上述权利要求中任一项所述的电动的机动车轴装置（12）。

23.如权利要求22所述的机动车，其中所述机动车（1）是电动汽车、燃料电池汽车或者混合动力车。