WO2024255947A1 - Sensoreinrichtung für eine elektrische achsantriebsvorrichtung und elektrische achsantriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Sensoreinrichtung für eine elektrische achsantriebsvorrichtung und elektrische achsantriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug Download PDF

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electric axle
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Definitions

  • the present invention relates to a sensor device for an electric axle drive device and an electric axle drive device for a motor vehicle.
  • sensor units to achieve the ASIL D safety level requires not only two sensor units, but also an installation space within an electric axle drive device, specifically for each sensor unit. This leads to an enlarged housing of the axle drive device and thus to increased weight and additional effort during assembly, since several sensor units have to be installed.
  • DCU disconnect unit
  • shifting device This is often designed as a conventional positive-locking claw coupling and can detach the electric machine from a vehicle wheel and also connect it to the vehicle wheel.
  • a defined differential speed must be present on the decoupling unit. be adjusted in order to prevent excessive loading of the components of the decoupling unit during the closing process (too high differential speed) and to prevent a tooth-on-tooth position (too low differential speed).
  • At least one speed sensor is required on the output side or on the vehicle wheel.
  • Simple speed sensors (such as Hall sensors) are generally used for this. These only output the direction of rotation and speed, but not the position or angular position. The direction of rotation and speed are transmitted to an evaluation unit for sensor data.
  • electric axle drive devices on the decoupling unit or on the shifting device have a position sensor that detects the position of a sliding sleeve of the decoupling unit/shifting device or detects whether the decoupling unit is transmitting a torque or not or whether the decoupling unit is closed or open. The detected state is transmitted to an evaluation unit for sensor data.
  • the switching quality for connecting an electric machine to a vehicle wheel also needs to be improved using different sensor types (e.g. at low speeds and when angle information is missing).
  • a first aspect of the present invention comprises a sensor device for an electric axle drive device.
  • the sensor device has a first sensor unit for detecting a rotational speed and position of a drive device of an electric axle drive device. In this way, the rotational speed and position of a drive device, such as an electric machine or its rotor, can be detected.
  • the sensor device further comprises a second sensor unit for detecting a rotational speed and position of an output device of an electric axle drive device.
  • the rotational speed and position of an output device such as a transmission with a connected vehicle wheel or a vehicle wheel or their rotational speed and position, can thus be detected.
  • the switchability of a decoupling unit or displacement device of an electric axle drive device can be improved.
  • speed and position can alternatively be used or understood.
  • speed and position can be understood as synonyms for the terms “speed and/or position and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular attitude”.
  • the sensor device is designed as an integral assembly, so that the sensor units can be mounted as a common whole in a housing of an electric axle drive device.
  • the sensor device can also be designed as an integral or as a common or as a one-piece assembly.
  • the sensor device can be designed as an integral device that includes the first and second sensor unit and/or a third sensor unit is combined into one assembly. This means that several sensor units can be installed or mounted simultaneously within a housing of an electric axle drive device. As a result, manufacturing and assembly costs can be saved. This also simplifies assembly within a housing of an electric axle drive device.
  • cables for connecting the sensor device or for connecting the sensor units can be reduced. Accordingly, the wiring effort can also be reduced.
  • the sensor device can be designed as a component or as a single component or as an integral component with several sensor units, which makes installation in an electric axle drive device simpler and more cost-effective.
  • the sensor device can have a common housing or a common structural component for the first and/or the second and/or a third sensor unit. Combining several sensor units into one sensor device simplifies the assembly effort.
  • All sensor units can be arranged inside the housing or on the structural component. As already mentioned, this simplifies assembly and also reduces the space required inside the housing of an electric axle drive device.
  • the sensor units can be arranged inside the housing or on the structural component, e.g. apart from an interface and/or apart from a cable as an interface for contacting the sensor units or the sensor device from outside the housing or from outside the structural component.
  • the housing or the structural component can be L-shaped in cross section or have an L-shape.
  • the housing or the structural component can also have a shape that consists of a hollow cylinder and a circular disk that can be arranged at one end of the hollow cylinder. This design even allows several or additional sensor units along the circumference of the hollow cylinder and/or the annular disc in order to create redundancies.
  • the sensor device can have a circuit board for the first, the second and/or a third sensor unit. This allows the sensor device to be manufactured cost-effectively.
  • the first, the second and/or a third sensor unit can share a common circuit board.
  • the first sensor unit can be set up and designed to detect the rotational speed and position of a drive device of an electric axle drive device in order to determine the position of a toothing of a first connection unit of a drive device of an electric axle drive device.
  • the rotational speed and position of an annular disk part of a first connecting unit of a drive device of an electric axle drive device can be detected in order to deduce the position of a toothing of the first connecting unit.
  • the second sensor unit can be set up and designed to detect the rotational speed and position of an output device of an electric axle drive device in order to draw conclusions about the position of a first gear of a second connection unit of an output device of an electric axle drive device.
  • the rotational speed and position of a second gear of a second connection unit of an output device of an electric axle drive device can be detected in order to draw conclusions about the position of a first gear of the second connection unit, e.g. with the aid of an evaluation unit for sensor data.
  • first and/or second sensor unit can have an eddy current sensor and/or a rotor position sensor and/or a Hall sensor, with which the rotational speed and/or position of a drive device or an output device of an electric axle drive device can be detected.
  • first and/or second sensor unit may comprise an eddy current sensor, with which speed and position and/or the presence and/or Distance of a drive device or an output device of an electric axle drive device can be detected.
  • the first and/or second sensor unit can also have a rotor position sensor with which the rotational speed and position of a drive device or an output device of an electric axle drive device can be detected.
  • first and/or second sensor unit can have a Hall sensor with which the rotational speed and position of a drive device or an output device of an electric axle drive device can be detected.
  • the sensor device can have a third sensor unit for detecting the position of a connecting device of an electric axle drive device, with which a drive device of an electric axle drive device can be connected to an output device of an electric axle drive device or can be detached from an output device of an electric axle drive device.
  • the third sensor unit can have a magnetic field sensor with which the position of a connecting device, e.g. its sliding sleeve, of an electric axle drive device can be detected.
  • a second aspect of the present invention includes an electric axle drive device for a motor vehicle.
  • an electric axle drive device for a motor vehicle has a drive device for generating a torque and an output device for transmitting the generated torque to a vehicle wheel. Furthermore, the electric axle drive device comprises a connecting device for connecting and disconnecting the drive device with and/or from the output device.
  • the electric axle drive device has a sensor device according to the first aspect.
  • the electric axle drive device comprises a housing in which the drive device, the output device, the connecting device and the sensor device are arranged. This means that an electric axle drive device can be manufactured cost-effectively, using less material and with optimized weight. Furthermore, this design ensures simplified assembly of the sensor units within an electric axle drive device.
  • the electric axle drive device is designed and the sensor device is arranged within the housing in such a way that the speed and position of the drive device and the output device as well as the position of the connecting device can be detected by the sensor device.
  • a position and/or rotor position and/or angular position of the drive device can be redundantly checked using the sensor device.
  • a position or angular position of the drive device can be redundantly checked using the sensor device.
  • a rotor position of a rotor of an electrical machine of the drive device can be redundantly checked using the sensor device.
  • an ASIL D safety level can be achieved.
  • this design means that a sensor or a sensor IC can be dispensed with.
  • this design simplifies the installation of the sensor device within the electric axle drive device and thus reduces the manufacturing costs.
  • the use of the sensor device and the described arrangement of this and thus the design of the electric axle drive device also makes it possible to switch a decoupling unit or the connection device.
  • the installation space is reduced compared to prior art solutions, whereby the housing of the electric axle drive device can be made smaller and consequently can be designed with less weight compared to prior art solutions.
  • the drive device can comprise an electric machine with a rotor and a stator.
  • the drive device can also have a first connection unit with which a torque and/or force flow can be transmitted from the rotor to the output device or to its second connection unit.
  • the first connecting unit may have a toothing on its outer surface or on its outer circumference or on its outer circumference.
  • the first connection unit can have on its inner circumferential surface or on its inner circumference a profile for a shaft-hub connection, with which the first connection unit is fixedly secured in a rotationally fixed manner to the rotor of the electric machine of the drive device.
  • first connection unit can have a gear.
  • the first connection unit can also have an annular disk part which is arranged in a rotationally fixed manner at an axial end of the gear and which projects outward beyond the teeth of the first connection unit in the radial direction.
  • the annular disc part can have interruptions or recesses in the circumferential direction in order to form a sensor wheel for the first sensor unit of the sensor device, with which the speed and position of the first connection unit can be detected.
  • the output device can have a second connection unit with which a torque and/or force flow from the drive device or from its first connection unit can be absorbed.
  • the second connection unit can be designed as a loose wheel which is rotatably mounted on a rotor of an electric machine of the drive device.
  • the second connecting unit can have a first and a second toothing which have different pitch circle diameters.
  • the first and second toothings can also be formed by one gear each, both of which are connected to each other in a rotationally fixed manner and/or which have different pitch circle diameters.
  • the second connecting unit can have a first gear with a first toothing and a second gear with a second toothing.
  • the second toothing or the second gear can serve to transmit a torque and/or power flow from the output device to a vehicle wheel.
  • a front side of the second gear which can be opposite the second sensor unit, can have recesses or depressions in order to form or simulate a sensor wheel for the second sensor unit of the sensor device, with which the speed and position of the second connection unit can be detected.
  • the first toothing can be connected to the drive device or to its first connection unit by means of the connecting device or can be detachable from the drive device or from its first connection unit by means of the connecting device.
  • the connecting device can have a sliding sleeve for connecting and releasing the drive device or its first connecting unit with or from the output device or its second connecting unit.
  • the sliding sleeve can have a toothing on its inner surface.
  • the toothing can be designed to engage in the toothing of a first connection unit of the drive device and in the toothing of a second connection unit of the output device or in a first toothing of a second connection unit of the output device in order to establish or interrupt a torque and/or force flow between the drive device and the output device.
  • the sliding sleeve can be designed similarly to a coupling half of a claw coupling in order to grip or engage in interruptions or recesses of a disk part of a first connecting unit of the output device.
  • the connecting device can comprise a piston unit which forms a pressure chamber together with the housing of the electric axle drive device.
  • the piston unit can be arranged inside the housing of the electric axle drive device.
  • the piston unit can be designed and constructed to move the sliding sleeve in order to connect the drive device to the output device or to detach it from the output device, so that a torque and/or force flow between the drive device and the output device can be established or interrupted.
  • the piston unit can also have a magnet for generating a detectable magnetic field for the sensor device or for a third sensor unit of the sensor device. The distance or position of the magnet can be detected by means of the third sensor unit of the sensor device.
  • the sliding sleeve can be designed and constructed to be displaced by the piston unit so that the drive device can be connected to the output device or detached from the output device.
  • a torque and/or force flow between the drive device and the output device can be established or interrupted.
  • the sensor device can be arranged within the housing of the electric axle drive device such that the rotational speed and position of the drive device and the output device and the position of the connecting device for the sensor device can be detected.
  • the first sensor unit of the sensor device can be arranged opposite the annular disk part of the first connecting unit of the drive device, e.g. in the axial direction.
  • the second sensor unit of the sensor device can also be arranged opposite the second toothing of the second connection unit of the output device, e.g. in the axial direction.
  • the third sensor unit of the sensor device can be arranged opposite the sliding sleeve of the connecting device, e.g. in the radial direction.
  • a compact sensor device can be created within the electric axle drive device. This can be arranged centrally in one place within the housing of the electric axle drive device, which not only reduces the manufacturing costs of the sensor device, but also the assembly costs of an electric axle drive device. This is because, for example, it is no longer necessary to lay multiple cables to contact sensor units. It is also no longer necessary to install several sensor units at different locations within the housing of the electric axle drive device.
  • the installation space of the housing for the electric axle drive device can be reduced compared to solutions from the prior art, which also reduces the weight of the electric axle drive device. This also means that the range of an electric vehicle can be increased.
  • This idea concerns - in simplified terms - centralizing the existing sensor system of an electric axle drive device in one assembly.
  • This central sensor assembly or sensor device can be arranged on a decoupling unit or near a displacement device of an electric axle drive device and can detect both the primary-side rotor position (1-channel) of a drive device of an electric axle drive device and the secondary-side rotor position (1-channel) of an output device of an electric axle drive device.
  • the position sensor system of a sliding sleeve of a sliding device of an electric axle drive device can also be integrated.
  • a sensor cluster or a system or a unified whole which can consist of connected elements or parts with, for example, similar properties and/or features, can detect a primary angular position of a drive device of an electric axle drive device and a secondary angular position of an output device of an electric axle drive device (e.g. by means of eddy current sensors) as well as the position of the sliding sleeve of the sliding device.
  • the rotor position of an electric machine of the drive device is redundantly available.
  • the solution presented results in space savings due to an increased degree of integration (also with regard to cables/connectors) and, for example, evaluation circuits in a control unit or in an evaluation unit for sensor data.
  • angle information from the secondary side can enable a more robust switching process of the shifting device, since tooth-on-tooth positions between a drive device and an output device of an electric axle drive device can be avoided.
  • This so-called switching window can be calculated in both drive train halves (drive device and output device) by a control or an evaluation unit for sensor data and switching processes can be controlled in such a way that the two drive train halves can be securely connected.
  • Fig. 1 is a first sectional view of an electric axle drive device for a motor vehicle with a sensor device
  • Fig. 2 is a second sectional view of the electric axle drive device similar to Figure 1.
  • Figure 1 shows a first sectional view of an electric axle drive device 10 for a motor vehicle with a sensor device 1, wherein Figure 2 shows a second sectional view of the electric axle drive device similar to Figure 1.
  • Figures 1 and 2 show an electric axle drive device 10 for a motor vehicle with a drive device 11 for generating a torque and with an output device 12 for transmitting the generated torque to a vehicle wheel.
  • axle drive device 10 comprises a connecting device 13 for connecting and disconnecting the drive device 11 with or from the output device 12 and a sensor device 1.
  • the electric axle drive device 10 comprises a housing 14 in which the drive device 11, the output device 12, the connection device 13 and the sensor device 1 are arranged.
  • the electric axle drive device 10 is designed and the sensor device 1 is arranged within the housing 14 in such a way that the speed and position and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of the drive device 11 and the output device 12 and the position of the connection device 13 can be detected by the sensor device 1.
  • the sensor device 1 As a result, in the case of a connection or in the case of a torque and/or force flow from the drive device 11 to the output device 12, e.g. established via or through the connection device 13, an angular position and/or rotor position of the drive device 11 can be redundantly checked by means of the sensor device 1.
  • a rotor position of a rotor 15 of an electrical machine of the drive device 11 can be redundantly checked by means of the sensor device 1. In this way, for example, an ASIL D safety level can be achieved.
  • the sensor device 1 for an electric axle drive device 10 comprises a first sensor unit 2 for detecting a rotational speed and position of the drive device 11, a second sensor unit 3 for detecting a rotational speed and position of the output device 12 and a third sensor unit 4 for detecting the position of the connecting device 13.
  • the sensor device 1 is designed as an integral assembly, so that the sensor units 2, 3, 4 can be mounted as a common whole in a housing 14 of the electric axle drive device 10. It can also be noted that the sensor device 1 is designed as an integral or as a common assembly. In other words, the sensor device 1 is designed as an integral device that combines the first 2 and second sensor unit 3 as well as the third sensor unit 4 into one assembly.
  • Figures 1 and 2 show that the sensor device 1 has a common housing 5 or a common structural component 5 for the first 2, the second 3 and the third sensor unit 4. All sensor units 2, 3, 4 are arranged within the housing 5 or on the structural component 5. However, only the sensor units 2, 3, 4 can be arranged within the housing 5 or on the structural component 5, apart from an interface and/or apart from a Cable as an interface for contacting the sensor units 2, 3, 4 or the sensor device 1 from outside the housing 5 or from outside the structural component 5.
  • the housing 5 or structural component 5 has an L-shape in cross section, which is composed of a hollow cylinder 6 and an annular disk 7 which is arranged at one end of the hollow cylinder 6.
  • the sensor device 1 may have a circuit board for the first, the second and/or a third sensor unit 2, 3, 4.
  • the first, the second and/or a third sensor unit 2, 3, 4 can also share a common circuit board.
  • the drive device 12 comprises an electric machine with a rotor 15 and a stator (not shown).
  • the drive device 12 has a first connection unit 16, with which a torque and/or force flow can be transmitted from the rotor 15 to the output device 12 or to its second connection unit 20.
  • the first connection unit 16 has a gear 17 and an annular disk part 18.
  • the disk part 18 is arranged in a rotationally fixed manner at an axial end of the gear 17 and projects outwards beyond the teeth of the first connection unit 16 in the radial direction R.
  • the circular disk part 18 has interruptions 19 or recesses 19 in the circumferential direction in order to form a sensor wheel for the first sensor unit 2 of the sensor device 1.
  • the first sensor unit 2 is set up and designed to detect the speed and position or speed and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of the drive device 11.
  • the speed and position can be determined using the first sensor unit 2. or speed and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of the annular disk part 18 of the first connection unit 16 can be detected. This makes it possible to deduce the position of a toothing of the first connection unit 16.
  • the first sensor unit 2 is arranged opposite the annular disk part 18 of the first connection unit 16 in the axial direction A.
  • Figures 1 and 2 show that the output device 12 has a second connection unit 20, with which a torque and/or force flow from the drive device 11 or from its first connection unit 16 can be absorbed.
  • the second connection unit 20 is designed as a loose wheel that is rotatably mounted on the rotor 15.
  • the second connection unit 20 has a first and a second toothing 21, 22, which have different pitch circle diameters.
  • the first and second toothings 21, 22 are each formed by a gear wheel, both of which are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the first toothing 21 can be connected to the drive device 11 or to its first connection unit 16 by means of the connecting device 13 or can be detached from the drive device 11 or from its first connection unit 16 by means of the connecting device 13.
  • the second connection unit 20 has a first gear 21 with a first toothing and a second gear 22 with a second toothing.
  • the second toothing 22 or the second gear 22 serves to transmit a torque and/or force flow from the output device 12 to a vehicle wheel.
  • a front side of the second gear 22, which is opposite the second sensor unit 3, has recesses or depressions (not shown) in order to form a sensor wheel for the second sensor unit 3.
  • the second sensor unit 3 is set up and designed to detect the speed and position or speed and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of the output device 12.
  • Speed and position or speed and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of the second gearing 22 of the second connection unit 20 can be detected.
  • the position of the first gearing 21 of the second connection unit 20 can thus be determined, for example, using an evaluation unit for sensor data.
  • the second sensor unit 3 is arranged opposite the second gearing 22 of the second connection unit 20 of the output device 12 in the axial direction A.
  • the first and second sensor units 2, 3 can each have an eddy current sensor with which the rotational speed and position and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular orientation of the drive device 11 or the output device 12 can be detected.
  • first and second sensor units 2, 3 each have a rotor position sensor with which the rotational speed and position or rotational speed and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of the drive device 11 or the output device 12 can be detected.
  • first and second sensor units 2, 3 each have a Hall sensor with which the rotational speed and position or rotational speed and/or direction of rotation and/or angular position and/or angular position of a drive device 11 or an output device 12 of an electric axle drive device 10 can be detected.
  • Figures 1 and 2 show that the connecting device 13 has a sliding sleeve 23 for connecting and disconnecting the drive device 11 or its first connecting unit 13 with or from the output device 12 or its second connecting unit 20.
  • the sliding sleeve 23 has a toothing on its inner surface. This is designed to fit into the toothing of the first connecting unit 16 of the drive device
  • the sliding sleeve 23 is designed similarly to a coupling half of a claw coupling in order to engage in interruptions 19 of the disk part 18 of the first connecting unit 16 of the output device 12.
  • the third sensor unit 4 has a magnetic field sensor with which the position of the connecting device 13, e.g. its sliding sleeve 23, can be detected.
  • the third sensor unit 4 is arranged opposite the sliding sleeve 23 of the connecting device 13 in the radial direction R.
  • the connecting device 13 comprises a piston unit 24, which forms a pressure chamber together with the housing 14 of the electric axle drive device 10.
  • the piston unit 24 is arranged inside the housing 14.
  • the piston unit 24 is designed and constructed to move the sliding sleeve 23 in order to connect the drive device 11 to the output device 12 or to detach it from the output device 12, so that a torque and/or force flow between the drive device 11 and the output device 12 can be established or interrupted.
  • the piston unit 24 has a magnet (not shown) for generating a detectable magnetic field for the sensor device 1 or for the third sensor unit 4 of the sensor device 1.
  • the sliding sleeve 23 is designed and constructed to be displaced by the piston unit 24 so that the drive device 11 can be connected to the output device 12 or detached from the output device 12. As a result, a torque and/or force flow between the drive device 11 and the output device 12 can be established or interrupted. list of reference symbols

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung (1) für eine elektrische Achsantriebsvorrichtung (10) aufweisend: - eine erste Sensoreinheit (2) zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung (11) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10), - eine zweite Sensoreinheit (3) zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition einer Abtriebseinrichtung (12) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10), - wobei die Sensoreinrichtung (1) als eine integrale Baugruppe ausgebildet ist, sodass die Sensoreinheiten (2, 3, 4) als gemeinsames Ganzes in einem Gehäuse (14) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) anbringbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Achsantriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung (1).

Description

Sensoreinrichtunq für eine elektrische Achsantriebsvorrichtunq und elektrische Achsantriebsvorrichtunq für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für eine elektrische Achsantriebsvorrichtung sowie eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Bei Elektroantriebssystemen bzw. bei elektrischen Achsantriebsvorrichtungen, gerade mit radselektiven Antrieben, wird die Funktion des Verbindens und Lösens einer elektrischen Maschine einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung mit einem Fahrzeugrad mit dem Sicherheitslevel ASIL D (Automotive Safety Integrity Level D) eingestuft.
Das bedeutet, dass z. B. die Erfassung einer Rotorlage der elektrischen Maschine nur eine sehr geringe Fehlerhäufigkeit aufweisen darf. Um dies zu erreichen, werden bei bekannten elektrischen Achsantriebsvorrichtungen zwei- oder mehrkanalige Sensoren bzw. Sensoreinheiten eingesetzt. Hierbei hat jede Sensoreinheit einen IC und eine Leitungsführung zu einer Auswerteeinheit für Sensordaten.
Die doppelte Ausführung von Sensoreinheiten zur Erreichung des Sicherheitslevels ASIL D bedarf nicht nur zweier Sensoreinheiten, sondern auch eines Bauraums innerhalb einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung und zwar pro Sensoreinheit. Dies führt zu einem vergrößerten Gehäuse der Achsantriebsvorrichtung und somit zu erhöhtem Gewicht sowie zu einem Mehraufwand bei der Montage, da mehrere Sensoreinheiten eingebaut werden müssen.
Zudem ist es aus Effizienzgründen und zur Erreichung unterschiedlicher Fahrmodi einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung bekannt, z. B. deren elektrische Maschine mit einer sog. Abkoppeleinheit (Disconnect Unit = DCU) bzw. Verschiebeeinrichtung zu versehen. Diese ist oft als gewöhnliche formschlüssige Klauenkupplung ausgeführt und kann die elektrische Maschine von einem Fahrzeugrad lösen und auch mit dem Fahrzeugrad verbinden.
Beim Ankoppeln oder Verbinden einer elektrischen Maschine an ein Fahrzeugrad bzw. beim Schließen der Abkoppeleinheit bzw. der Klauenkupplung bzw. der Verschiebeeinrichtung muss an der Abkoppeleinheit eine definierte Differenzdrehzahl eingeregelt werden, um einerseits ein übermäßiges Belasten der Bauteile der Abkoppeleinheit während des Schließvorgangs zu verhindern (zu hohe Differenzdrehzahl) und andererseits eine Zahn-auf Zahn Stellung zu unterbinden (zu niedrige Differenzdrehzahl).
Um die Differenzdrehzahl korrekt einzustellen, bedarf es ferner mindestens einer Drehzahlerfassung auf der Abtriebsseite bzw. beim Fahrzeugrad. In der Regel kommen hierfür einfache Drehzahlgeber (wie z. B. Hall-Sensoren) zum Einsatz. Diese geben lediglich die Drehrichtung und Drehzahl aus, aber nicht die Lage bzw. Winkellage. Dabei werden Drehrichtung und Drehzahl an eine Auswerteeinheit für Sensordaten übermittelt.
Zusätzlich weisen elektrische Achsantriebsvorrichtungen an der Abkoppeleinheit bzw. an der Verschiebeeinrichtung einen Positionssensor auf, der die Position einer Schiebemuffe der Abkoppeleinheit / Verschiebeeinrichtung detektiert bzw. detektiert dieser, ob die Abkoppeleinheit ein Drehmoment überträgt oder nicht bzw. ob die Abkoppeleinheit geschlossen oder offen ist. Der erfasste Zustand wird an eine Auswerteeinheit für Sensordaten übermittelt.
Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass durch den Einsatz diverser Sensoren bzw. Sensoreinheiten ein erhöhter Bauraum notwendig ist, der zu erhöhten Herstellkosten führt.
Auch ist die Schaltqualität für das Verbinden einer elektrischen Maschine mit einem Fahrzeugrad durch unterschiedliche Sensortypen (z .B. bei geringen Drehzahlen und fehlender Winkelinformation) verbesserungswürdig.
Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoreinrichtung für eine elektrische Achsantriebsvorrichtung sowie eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welche kostengünstig und materialsparend und somit gewichtsoptimiert herstellbar sind. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine vereinfachte Montage von Sensoreinheiten innerhalb einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung zu gewährleisten, um die Herstellungskosten zu reduzieren. Auch ist es Aufgabe der Erfindung, die Schaltbarkeit einer Abkoppeleinheit einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung zu verbessern. Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sensoreinrichtung für eine elektrische Achsantriebsvorrichtung.
Die Sensoreinrichtung weist eine erste Sensoreinheit zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung auf. Auf diese Weise sind also Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung, wie z. B. einer elektrischen Maschine oder deren Rotor, erfassbar.
Ferner umfasst die Sensoreinrichtung eine zweite Sensoreinheit zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung. Somit sind Drehzahl und Lageposition einer Abtriebseinrichtung, wie z. B. ein Getriebe mit angeschlossenen Fahrzeugrad oder ein Fahrzeugrad bzw. deren Drehzahl und Lageposition, erfassbar.
Durch die Kombination der ersten Sensoreinheit und der zweiten Sensoreinheit und somit durch die Erfassung von Drehzahl und Lageposition einer An- und einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung kann die Schaltbarkeit einer Abkoppeleinheit bzw. Verschiebeeinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung verbessert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung überall, also an jeder Stelle, wo „Drehzahl und Lageposition“ erwähnt werden, alternativ auch „Drehzahl und/oder Lageposition und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage“ eingesetzt bzw. verstanden werden kann. Anders ausgedrückt, können die Begriffe „Drehzahl und Lageposition“ synonym für die Begriffe „Drehzahl und/oder Lageposition und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage“ verstanden werden.
Dabei ist die Sensoreinrichtung als eine integrale Baugruppe ausgebildet, sodass die Sensoreinheiten als gemeinsames Ganzes in einem Gehäuse einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung anbringbar sind. Anders ausgedrückt, kann die Sensoreinrichtung auch als integrale oder als gemeinsame oder als einstückige Baugruppe ausgebildet sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die Sensoreinrichtung als integrale Einrichtung ausgebildet sein, die die erste und zweite Sensoreinheit und/oder eine dritte Sensoreinheit zu einer Baugruppe zusammenfasst. Somit sind mehrere Sensoreinheiten gleichzeitig innerhalb eines Gehäuses einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung installierbar bzw. montierbar. Folglich sind Herstellungs- bzw. Montagekosten einsparbar. Auch wird dadurch die Montage innerhalb eines Gehäuses einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung vereinfacht. Zudem können Kabel zur Verbindung der Sensoreinrichtung bzw. zur Verbindung der Sensoreinheiten reduziert werden. Dementsprechend ist auch der Verkabelungsaufwand reduzierbar. Somit ist also der Einbau in eine elektrische Achsantriebsvorrichtung einfacher und kostengünstiger. Nochmals mit weiteren Worten ausgedrückt, kann die Sensoreinrichtung als ein Bauteil oder als ein einziges Bauteil oder als integrales Bauteil mit mehreren Sensoreinheiten ausgebildet sein, wodurch der Einbau in eine elektrische Achsantriebsvorrichtung einfacher und kostengünstiger ist.
Des Weiteren kann die Sensoreinrichtung ein gemeinsames Gehäuse oder ein gemeinsames Strukturbauteil für die erste und/oder die zweite und/oder eine dritte Sensoreinheit aufweisen. Die Zusammenfassung mehrerer Sensoreinheiten zu einer Sensoreinrichtung vereinfacht den Montageaufwand.
Dabei können alle Sensoreinheiten innerhalb des Gehäuses oder an dem Strukturbauteil angeordnet sein. Dies erleichtert - wie schon erwähnt - die Montage und verringert zudem den Bauraumbedarf innerhalb eines Gehäuses einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung.
Auch können nur die Sensoreinheiten innerhalb des Gehäuses oder an dem Strukturbauteil angeordnet sein, z. B. abgesehen von einer Schnittstelle und/oder abgesehen von einem Kabel als Schnittstelle zum Kontaktieren der Sensoreinheiten oder der Sensoreinrichtung von außerhalb des Gehäuses oder von außerhalb des Strukturbauteils.
Zudem kann das Gehäuse oder das Strukturbauteil im Querschnitt L-förmig ausgebildet sein oder eine L-Form aufweisen. Auch kann das Gehäuse oder das Strukturbauteil eine Form aufweisen, die sich aus einem Hohlzylinder und einer kreisringförmigen Scheibe zusammensetzt, die an einem Ende des Hohlzylinders angeordnet sein kann. Diese Ausgestaltung erlaubt es sogar mehrere oder weitere Sensoreinheiten entlang des Umfangs des Hohlzylinders und/oder der kreisringförmigen Scheibe einzusetzen oder anzuordnen, um Redundanzen zu erzeugen.
Des Weiteren kann die Sensoreinrichtung eine Leiterplatte für die erste, die zweite und/oder eine dritte Sensoreinheit aufweisen. Somit kann die Herstellung der Sensoreinrichtung kostengünstig gestaltet werden. Anders ausgedrückt, können sich die erste, die zweite und/oder eine dritte Sensoreinheit eine gemeinsame Leiterplatte teilen.
Außerdem kann die erste Sensoreinheit eingerichtet und ausgebildet sein, Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung zu erfassen, um auf die Stellung einer Verzahnung einer ersten Verbindungseinheit einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung zu schließen.
Mithilfe der ersten Sensoreinheit kann Drehzahl und Lageposition eines kreisringförmigen Scheibenteils einer ersten Verbindungseinheit einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar sein, um auf die Stellung einer Verzahnung der ersten Verbindungseinheit zu schließen.
Des Weiteren kann die zweite Sensoreinheit eingerichtet und ausgebildet sein, Drehzahl und Lageposition einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung zu erfassen, um auf die Stellung einer ersten Verzahnung einer zweiten Verbindungseinheit einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung zu schließen. Mithilfe der zweiten Sensoreinheit kann Drehzahl und Lageposition einer zweiten Verzahnung einer zweiten Verbindungseinheit einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar sein, um somit auf die Stellung einer ersten Verzahnung der zweiten Verbindungseinheit z. B. mithilfe einer Auswerteeinheit für Sensordaten zu schließen.
Außerdem kann die erste und/oder zweite Sensoreinheit einen Wirbelstromsensor und/oder einen Rotorlagesensor und/oder einen Hallsensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und/oder Lageposition einer Antriebseinrichtung oder einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar ist.
Ferner kann die erste und/oder zweite Sensoreinheit einen Wirbelstromsensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und Lageposition und/oder die Anwesenheit und/oder der Abstand einer Antriebseinrichtung oder einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar ist.
Auch kann die erste und/oder zweite Sensoreinheit einen Rotorlagesensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung oder einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar ist.
Zudem kann die erste und/oder zweite Sensoreinheit einen Hallsensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung oder einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar ist.
Außerdem kann die Sensoreinrichtung eine dritte Sensoreinheit zur Erfassung der Position einer Verbindungeinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung aufweisen, mit welcher eine Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung mit einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung verbindbar oder von einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung lösbar ist.
Dabei kann die dritte Sensoreinheit einen Magnetfeldsensor aufweisen, mit welchem die Position einer Verbindungeinrichtung, z. B. deren Schiebemuffe, einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfassbar ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Sensoreinrichtung, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei der elektrischen Achsantriebsvorrichtung Anwendung finden können.
Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend die Sensoreinrichtung können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.
So weist eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Antriebseinrichtung zum Erzeugen eines Drehmoments und eine Abtriebseinrichtung zum Übertragen des erzeugten Drehmoments auf ein Fahrzeugrad auf. Ferner umfasst die elektrische Achsantriebsvorrichtung eine Verbindungeinrichtung zum Verbinden und Lösen der Antriebseinrichtung mit und/oder von der Abtriebseinrichtung.
Zudem weist die elektrische Achsantriebsvorrichtung eine Sensoreinrichtung nach dem ersten Aspekt auf.
Außerdem umfasst die elektrische Achsantriebsvorrichtung ein Gehäuse, in welchem die Antriebseinrichtung, die Abtriebseinrichtung, die Verbindungeinrichtung und die Sensoreinrichtung angeordnet sind. Somit ist eine elektrische Achsantriebsvorrichtung kostengünstig und materialsparend sowie gewichtsoptimiert herstellbar. Ferner ist mit dieser Ausgestaltung eine vereinfachte Montage der on Sensoreinheiten innerhalb einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung gewährleistbar.
Dabei ist die elektrische Achsantriebsvorrichtung so ausgebildet und die Sensoreinrichtung so innerhalb des Gehäuses angeordnet, dass Drehzahl und Lageposition der Antriebseinrichtung und der Abtriebseinrichtung sowie die Position der Verbindungeinrichtung von der Sensoreinrichtung erfassbar ist. Dadurch ist z. B. bei einem Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung zur Abtriebseinrichtung eine Lageposition und/oder Rotorlage und/oder Winkellage der Antriebseinrichtung mittels der Sensoreinrichtung redundant überprüfbar. Ferner kann dadurch bei einer Verbindung bzw. bei einem Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung zur Abtriebseinrichtung, z. B. hergestellt über oder durch die Verbindungeinrichtung, eine Lageposition bzw. Winkellage der Antriebseinrichtung mittels der Sensoreinrichtung redundant überprüfbar sein. Anders ausgedrückt, kann bei einer Verbindung bzw. bei einem Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung zur Abtriebseinrichtung eine Rotorlage eines Rotors einer elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung mittels der Sensoreinrichtung redundant überprüfbar sein. Somit kann z. B. eine ASIL D Sicherheitsstufe erreicht werden. Anders ausgedrückt, kann mit dieser Ausgestaltung im Vergleich zum Stand der Technik auf einen Sensor bzw. auf eine Sensor-IC verzichtet werden. Ferner wird mit dieser Ausgestaltung die Montage der Sensoreinrichtung innerhalb der elektrischen Achsantriebsvorrichtung vereinfacht und somit sind die Herstellungskosten reduzierbar. Auch wird bei der Verwendung der Sensoreinrichtung und der geschilderten Anordnung dieser und somit der Ausgestaltung der elektrischen Achsantriebsvorrichtung die Schaltbarkeit einer Abkoppeleinheit bzw. der Verbindungeinrichtung verbessert. Zudem wird der Bauraum im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik verringert, wodurch das Gehäuse der elektrischen Achsantriebsvorrichtung verkleinerbar ist und folglich mit weniger Gewicht im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik ausgeführt werden kann.
Des Weiteren kann die Antriebseinrichtung eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator umfassen.
Auch kann die Antriebseinrichtung eine erste Verbindungseinheit aufweisen, mit welcher ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von dem Rotor zu der Abtriebseinrichtung oder zu deren zweiter Verbindungseinheit übertragbar ist.
Die erste Verbindungseinheit kann eine Verzahnung an ihrer äußeren Mantelfläche oder am Außenumfang oder an ihrem Außenumfang aufweisen.
Ferner kann die erste Verbindungseinheit an ihrer inneren Mantelfläche oder am Innenumfang oder an ihrem Innenumfang ein Profil für eine Welle-Nabe-Verbindung aufweisen, mit welcher die erste Verbindungseinheit drehfest an dem Rotor der elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung befestigt ist.
Außerdem kann die erste Verbindungseinheit ein Zahnrad aufweisen. Auch kann die erste Verbindungseinheit ein kreisringförmiges Scheibenteil aufweisen, welches an einem axialen Ende des Zahnrads drehfest angeordnet ist und welches die Verzahnung der ersten Verbindungseinheit in radialer Richtung nach außen überragt.
Das kreisringförmige Scheibenteil kann in Umfangsrichtung Unterbrechungen oder Ausnehmungen aufweisen, um ein Geberrad für die erste Sensoreinheit der Sensoreinrichtung zu bilden, mit welcher Drehzahl und Lageposition der ersten Verbindungseinheit erfassbar ist.
Zudem kann die Abtriebseinrichtung eine zweite Verbindungseinheit aufweisen, mit welcher ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung oder von deren erster Verbindungseinheit aufnehmbar ist.
Die zweite Verbindungseinheit kann als Losrad ausgebildet sein, das auf einem Rotor einer elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung drehbar gelagert ist. Die zweite Verbindungseinheit kann eine erste und eine zweite Verzahnung aufweisen, die unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser aufweisen.
Auch kann die erste und zweite Verzahnung von jeweils einem Zahnrad gebildet werden, die beide drehfest miteinander verbunden sind und/oder die unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser aufweisen.
So kann die zweite Verbindungseinheit ein erstes Zahnrad mit einer ersten Verzahnung und ein zweites Zahnrad mit einer zweiten Verzahnung aufweisen.
Die zweite Verzahnung bzw. das zweite Zahnrad kann dazu dienen, einen Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Abtriebseinrichtung zu einem Fahrzeugrad weiterzuleiten.
Eine Stirnseite des zweiten Zahnrads, die der zweiten Sensoreinheit gegenüberliegen kann, kann Ausnehmungen oder Vertiefungen aufweisen, um ein Geberrad für die zweite Sensoreinheit der Sensoreinrichtung zu bilden oder nachzubilden, mit welcher Drehzahl und Lageposition der zweiten Verbindungseinheit erfassbar ist.
Dabei kann die erste Verzahnung mittels der Verbindungeinrichtung mit der Antriebseinrichtung oder mit deren ersten Verbindungseinheit verbindbar oder mittels der Verbindungeinrichtung von der Antriebseinrichtung oder von deren erster Verbindungseinheit lösbar sein.
Des Weiteren kann die Verbindungeinrichtung eine Schiebemuffe zum Verbinden und Lösen der Antriebseinrichtung oder deren erster Verbindungseinheit mit bzw. von der Abtriebseinrichtung oder deren zweiter Verbindungseinheit aufweisen.
Die Schiebemuffe kann an ihrer inneren Mantelfläche ein Verzahnung aufweisen. Die Verzahnung kann ausgebildet sein, in die Verzahnung einer ersten Verbindungseinheit der Antriebseinrichtung und in die Verzahnung einer zweiten Verbindungseinheit der Abtriebseinrichtung oder in eine erste Verzahnung einer zweiten Verbindungseinheit der Abtriebseinrichtung einzugreifen, um einen Drehmomenten- und/oder Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung und Abtriebseinrichtung herzustellen oder zu unterbrechen. Die Schiebemuffe kann ähnlich einer Kupplungshälfte einer Klauenkupplung ausgebildet sein, um in Unterbrechungen oder Ausnehmungen eines Scheibenteils einer ersten Verbindungseinheit der Abtriebseinrichtung zu greifen oder einzugreifen.
Des Weiteren kann die Verbindungeinrichtung eine Kolbeneinheit umfassen, welche zusammen mit dem Gehäuse der elektrischen Achsantriebsvorrichtung einen Druckraum bildet. Dabei kann die Kolbeneinheit im Inneren des Gehäuses der elektrischen Achsantriebsvorrichtung angeordnet sein.
Ferner kann die Kolbeneinheit eingerichtet und ausgebildet sein, die Schiebemuffe zu verschieben, um die Antriebseinrichtung mit der Abtriebseinrichtung zu verbinden oder von der Abtriebseinrichtung zu lösen, sodass ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung und Abtriebseinrichtung herstellbar oder unterbrechbar ist.
Auch kann die Kolbeneinheit einen Magneten zur Erzeugung eines detektierbaren Magnetfeldes für die Sensoreinrichtung oder für eine dritte Sensoreinheit der Sensoreinrichtung aufweisen. Der Abstand oder die Position des Magneten kann mittels der dritten Sensoreinheit der Sensoreinrichtung erfasst werden.
Außerdem kann die Schiebemuffe eingerichtet und ausgebildet sein, von der Kolbeneinheit verschoben zu werden, sodass die Antriebseinrichtung mit der Abtriebseinrichtung verbunden oder von der Abtriebseinrichtung gelöst werden kann. Dadurch kann ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung und Abtriebseinrichtung herstellbar oder unterbrechbar sein.
Des Weiteren kann die Sensoreinrichtung so innerhalb des Gehäuses der elektrischen Achsantriebsvorrichtung angeordnet sein, dass Drehzahl und Lageposition der Antriebseinrichtung und der Abtriebseinrichtung und die Position der Verbindungeinrichtung für die Sensoreinrichtung erfassbar ist.
Dabei kann die erste Sensoreinheit der Sensoreinrichtung, z. B. in axialer Richtung, dem kreisringförmigen Scheibenteil der ersten Verbindungseinheit der Antriebseinrichtung gegenüberliegend angeordnet sein. Auch kann die zweite Sensoreinheit der Sensoreinrichtung, z. B. in axialer Richtung, der zweiten Verzahnung der zweiten Verbindungseinheit der Abtriebseinrichtung gegenüberliegend angeordnet sein.
Ferner kann die dritte Sensoreinheit der Sensoreinrichtung, z. B. in radialer Richtung, der Schiebemuffe der Verbindungeinrichtung gegenüberliegend angeordnet sein.
Mit den vorgestellten Anordnungen der Sensoreinheiten sowie der vorgestellten Ausbildung der elektrischen Achsantriebsvorrichtung kann eine kompakte Sensoreinrichtung innerhalb der elektrischen Achsantriebsvorrichtung geschaffen werden. Diese kann zentral an einem Ort innerhalb des Gehäuses der elektrischen Achsantriebsvorrichtung angeordnet werden, wodurch nicht nur Herstellungskosten der Sensoreinrichtung verringerbar sind, sondern auch die Montagekosten einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung reduzierbar sind. Denn nun bedarf es z. B. nicht mehr der vielfachen Kabelverlegung für die Kontaktierung von Sensoreinheiten. Es bedarf auch nicht mehr der Installation mehrere Sensoreinheiten an unterschiedlichen Orten innerhalb des Gehäuses der elektrischen Achsantriebsvorrichtung. Zudem kann der Bauraum des Gehäuses für die elektrische Achsantriebsvorrichtung im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik verkleinert werden, wodurch auch das Gewicht der elektrischen Achsantriebsvorrichtung verringerbar ist. Somit kann also auch die Reichweite eines elektrischen Fahrzeugs erhöht werden.
Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke nochmals und ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.
Dieser Gedanke betrifft - vereinfacht dargestellt - das bestehende Sensorsystem einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung in einer Baugruppe zu zentralisieren. Diese zentrale Sensorbaugruppe bzw. Sensoreinrichtung kann an einer Abkoppeleinheit bzw. in der Nähe einer Verschiebeeinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung angeordnet werden und sowohl die primärseitige Rotorlage (1 -kanalig) einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung als auch die sekundärseitige Rotorlage (1-kanalig) einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung detektieren.
Auch die Wegsensorik einer Schiebemuffe einer Verschiebeeinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung kann integriert werden. Dadurch kann ein Sensorcluster bzw. ein System bzw. ein einheitliches Ganzes, das aus zusammenhängenden Elementen bzw. Teilen mit z. B. gleichartigen Eigenschaften und/oder Merkmalen bestehen kann, eine primäre Winkellage einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung und sekundäre Winkellage einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (z. B. durch Eddy Current Sensoren) sowie die Position der Schiebemuffe der Verschiebeeinrichtung erfassen.
Somit sind z. B. im eingelegten Zustand bzw. im Zustand einer Drehmoment- oder Kraftübertragung von einer Antriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung auf eine Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung die Rotorlage einer elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung redundant verfügbar.
Somit kann also eine ASIL D Fähigkeit im ausgelegten Zustand erreicht werden, bei der die elektrische Maschine der Antriebseinrichtung keine Verbindung zu einem Fahrzeugrad hat. In diesem Fall ist eine redundante Erfassung der Winkellage nicht notwendig.
Ferner ergibt sich mit der vorgestellten Lösung eine Bauraumersparnis durch erhöhten Integrationsgrad (auch bzgl. Kabel/Stecker) und z. B. Auswerteschaltungen in einem Steuergerät bzw. in einer Auswerteeinheit für Sensordaten.
Zudem kann eine Winkelinformation der Sekundärseite (Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung) einen robusteren Schaltvorgang der Verschiebeeinrichtung ermöglichen, da Zahn-auf-Zahn-Stellungen zwischen einer Antriebseinrichtung und einer Abtriebseinrichtung einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung vermieden werden können. Dieses sog. Schaltfenster kann in beiden Triebstranghälften (Antriebseinrichtung und Abtriebseinrichtung) von einer Regelung bzw. einer Auswerteeinheit für Sensordaten berechnet werden und Schaltvorgänge können so gesteuert werden, dass die beiden Triebstranghälften sicher verbindbar sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch: Fig. 1 eine erste Schnittansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung; und
Fig. 2 eine zweite Schnittansicht der elektrischen Achsantriebs- vorrichtung ähnlich wie Figur 1 .
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.
Figur 1 zeigt eine erste Schnittansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung 1 , wobei Figur 2 eine zweite Schnittansicht der elektrischen Achsantriebsvorrichtung ähnlich wie Figur 1 darstellt.
Der Einfachheit und Kürze halber werden nachstehend die Figuren 1 und 2 gemeinsam beschrieben.
Genauer dargestellt zeigen Figuren 1 und 2 eine elektrische Achsantriebsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung 11 zum Erzeugen eines Drehmoments und mit einer Abtriebseinrichtung 12 zum Übertragen des erzeugten Drehmoments auf ein Fahrzeugrad.
Des Weiteren zeigen die Figuren, dass die Achsantriebsvorrichtung 10 eine Verbindungeinrichtung 13 zum Verbinden und Lösen der Antriebseinrichtung 11 mit oder von der Abtriebseinrichtung 12 sowie eine Sensoreinrichtung 1 umfasst.
Ferner geht aus den Figuren 1 und 2 hervor, dass die elektrische Achsantriebsvorrichtung 10 ein Gehäuse 14 umfasst, in welchem die Antriebseinrichtung 11 , die Abtriebseinrichtung 12, die Verbindungeinrichtung 13 und die Sensoreinrichtung 1 angeordnet sind.
Die elektrische Achsantriebsvorrichtung 10 ist so ausgebildet und die Sensoreinrichtung 1 ist so innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet, dass Drehzahl und Lageposition und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage der Antriebseinrichtung 11 und der Abtriebseinrichtung 12 und die Position der Verbindungeinrichtung 13 von der Sensoreinrichtung 1 erfassbar sind. Dadurch kann bei einer Verbindung bzw. bei einem Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung 11 zur Abtriebseinrichtung 12, z. B. hergestellt über oder durch die Verbindungeinrichtung 13, eine Winkellage und/oder Rotorlage der Antriebseinrichtung 11 mittels der Sensoreinrichtung 1 redundant überprüft werden. Anders ausgedrückt, kann bei einer Verbindung bzw. bei einem Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung 11 zur Abtriebseinrichtung 12 eine Rotorlage eines Rotors 15 einer elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung 11 mittels der Sensoreinrichtung 1 redundant überprüft werden. Somit kann z. B. eine ASIL D Sicherheitsstufe erreicht werden.
Die Sensoreinrichtung 1 für eine elektrische Achsantriebsvorrichtung 10 umfasst eine erste Sensoreinheit 2 zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition der Antriebseinrichtung 11 , eine zweite Sensoreinheit 3 zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition der Abtriebseinrichtung 12 und eine dritte Sensoreinheit 4 zur Erfassung der Position der Verbindungeinrichtung 13.
Wie den Figuren zu entnehmen, ist die Sensoreinrichtung 1 als eine integrale Baugruppe ausgebildet ist, sodass die Sensoreinheiten 2, 3, 4 als gemeinsames Ganzes in einem Gehäuse 14 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 10 anbringbar sind. Auch kann festgehalten werden, dass die Sensoreinrichtung 1 als integrale oder als gemeinsame Baugruppe ausgebildet ist. Mit anderen Worte ausgedrückt, ist die Sensoreinrichtung 1 als integrale Einrichtung ausgebildet, die die erste 2 und zweite Sensoreinheit 3 sowie die dritte Sensoreinheit 4 zu einer Baugruppe zusammenfasst.
Folglich sind mehrere Sensoreinheiten gleichzeitig innerhalb eines Gehäuses 14 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 10 installierbar, wodurch Kosten einsparbar sind, die Montage vereinfachbar ist, Kabel reduzierbar sind sowie der Verkabelungsaufwand reduzierbar ist. Dies Umstände gestalten den Einbau der Sensoreinrichtung 1 in die elektrische Achsantriebsvorrichtung 10 einfacher und kostengünstiger.
Zudem zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Sensoreinrichtung 1 ein gemeinsames Gehäuse 5 oder ein gemeinsames Strukturbauteil 5 für die erste 2, die zweite 3 und dritte Sensoreinheit 4 aufweist. Dabei sind alle Sensoreinheiten 2, 3, 4 innerhalb des Gehäuses 5 oder an dem Strukturbauteil 5 angeordnet. Es können aber auch nur die Sensoreinheiten 2, 3, 4 innerhalb des Gehäuses 5 oder an dem Strukturbauteil 5 angeordnet sein, abgesehen von einer Schnittstelle und/oder abgesehen von einem Kabel als Schnittstelle zum Kontaktieren der Sensoreinheiten 2, 3, 4 oder der Sensoreinrichtung 1 von außerhalb des Gehäuses 5 oder von außerhalb des Strukturbauteils 5.
Des Weiteren weist das Gehäuse 5 bzw. Strukturbauteil 5 im Querschnitt eine L-Form auf, die sich aus einem Hohlzylinder 6 und einer kreisringförmigen Scheibe 7 zusammensetzt, die an einem Ende des Hohlzylinders 6 angeordnet ist.
Zwar ist es nicht dargestellt, jedoch ist es möglich, dass die Sensoreinrichtung 1 eine Leiterplatte für die erste, die zweite und/oder eine dritte Sensoreinheit 2, 3, 4 aufweist. Auch können sich die erste, die zweite und/oder eine dritte Sensoreinheit 2, 3, 4 eine gemeinsame Leiterplatte teilen.
Gemäß Figuren 1 und 2 umfasst die Antriebseinrichtung 12 eine elektrische Maschine mit einem Rotor 15 und einem Stator (nicht dargestellt).
Zudem hat die Antriebseinrichtung 12 eine erste Verbindungseinheit 16, mit welcher ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von dem Rotor 15 zu der Abtriebseinrichtung 12 bzw. zu deren zweiter Verbindungseinheit 20 übertragbar ist.
Dabei zeigen die Figuren 1 und 2, dass die erste Verbindungseinheit 16 eine Verzahnung an ihrer äußeren Mantelfläche bzw. am Außenumfang hat. Zudem hat die erste Verbindungseinheit 16 an ihrer inneren Mantelfläche bzw. am Innenumfang ein Profil für eine Welle-Nabe-Verbindung. Mit dem Profil ist die erste Verbindungseinheit 16 drehfest an dem Rotor 15 befestigt.
Des Weiteren geht aus den Figuren hervor, dass die erste Verbindungseinheit 16 ein Zahnrad 17 und ein kreisringförmiges Scheibenteil 18 aufweist. Das Scheibenteil 18 ist dabei an einem axialen Ende des Zahnrads 17 drehfest angeordnet und überragt die Verzahnung der ersten Verbindungseinheit 16 in radialer Richtung R nach außen.
Wie Figur 2 zu entnehmen, weist das kreisringförmige Scheibenteil 18 in Umfangsrichtung Unterbrechungen 19 oder Ausnehmungen 19 auf, um ein Geberrad für die erste Sensoreinheit 2 der Sensoreinrichtung 1 zu bilden. Dabei ist die erste Sensoreinheit 2 eingerichtet und ausgebildet, Drehzahl und Lageposition bzw. Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage der Antriebseinrichtung 11 zu erfassen. So ist also mithilfe der ersten Sensoreinheit 2 Drehzahl und Lageposition bzw. Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage des kreisringförmigen Scheibenteils 18 der ersten Verbindungseinheit 16 erfassbar. Dies erlaubt es auf die Stellung einer Verzahnung der ersten Verbindungseinheit 16 zu schließen. Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist die erste Sensoreinheit 2 in axialer Richtung A dem kreisringförmigen Scheibenteil 18 der ersten Verbindungseinheit 16 gegenüberliegend angeordnet.
Des Weiteren zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Abtriebseinrichtung 12 eine zweite Verbindungseinheit 20 aufweist, mit welcher ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung 11 oder von deren erster Verbindungseinheit 16 aufnehmbar ist.
Hierbei ist die zweite Verbindungseinheit 20 als Losrad ausgebildet, das auf dem Rotor 15 drehbar gelagert ist. Außerdem hat die zweite Verbindungseinheit 20 eine erste und eine zweite Verzahnung 21 , 22, die unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser aufweisen.
Genau genommen werden die erste und zweite Verzahnung 21 , 22 von jeweils einem Zahnrad gebildet, die beide drehfest miteinander verbunden sind. Dabei ist die erste Verzahnung 21 mittels der Verbindungeinrichtung 13 mit der Antriebseinrichtung 11 oder mit deren ersten Verbindungseinheit 16 verbindbar oder mittels der Verbindungeinrichtung 13 von der Antriebseinrichtung 11 oder von deren erster Verbindungseinheit 16 lösbar.
Mit anderen Worten geschildert weist die zweite Verbindungseinheit 20 ein erstes Zahnrad 21 mit einer ersten Verzahnung und ein zweites Zahnrad 22 mit einer zweiten Verzahnung auf. Die zweite Verzahnung 22 bzw. das zweite Zahnrad 22 dient dazu, einen Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Abtriebseinrichtung 12 zu einem Fahrzeugrad weiterzuleiten. Eine Stirnseite des zweiten Zahnrads 22, die der zweiten Sensoreinheit 3 gegenüberliegt, weist Ausnehmungen oder Vertiefungen (nicht dargestellt) auf, um ein Geberrad für die zweite Sensoreinheit 3 zu bilden.
Vor diesem Hintergrund ist in den Figuren 1 und 2 ferner erkennbar, dass die zweite Sensoreinheit 3 eingerichtet und ausgebildet ist, Drehzahl und Lageposition bzw. Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage der Abtriebseinrichtung 12 zu erfassen. So ist also mithilfe der zweiten Sensoreinheit 3 Drehzahl und Lageposition bzw. Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage der zweiten Verzahnung 22 der zweiten Verbindungseinheit 20 erfassbar. Somit kann auf die Stellung der ersten Verzahnung 21 der zweiten Verbindungseinheit 20 z. B. mithilfe einer Auswerteeinheit für Sensordaten geschlossen werden. Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist die zweite Sensoreinheit 3 ist in axialer Richtung A der zweiten Verzahnung 22 der zweiten Verbindungseinheit 20 der Abtriebseinrichtung 12 gegenüberliegend angeordnet.
In den Figuren 1 und 2 können die erste und zweite Sensoreinheit 2, 3 jeweils einen Wirbelstromsensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und Lageposition und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage der Antriebseinrichtung 11 bzw. der Abtriebseinrichtung 12 erfassbar sind.
Auch ist es zusätzlich oder alternativ möglich, dass die erste und zweite Sensoreinheit 2, 3 jeweils einen Rotorlagesensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und Lageposition bzw. Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage der Antriebseinrichtung 11 oder der Abtriebseinrichtung 12 erfassbar sind.
Ferner ist es zusätzlich oder alternativ möglich, dass die erste und zweite Sensoreinheit 2, 3 jeweils einen Hallsensor aufweisen, mit welchem Drehzahl und Lageposition bzw. Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Winkelposition und/oder Winkellage einer Antriebseinrichtung 11 oder einer Abtriebseinrichtung 12 einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung 10 erfassbar ist.
Des Weiteren zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Verbindungeinrichtung 13 eine Schiebemuffe 23 zum Verbinden und Lösen der Antriebseinrichtung 11 oder deren erster Verbindungseinheit 13 mit bzw. von der Abtriebseinrichtung 12 oder deren zweiter Verbindungseinheit 20 aufweist.
Die Schiebemuffe 23 hat an ihrer inneren Mantelfläche ein Verzahnung. Diese ist ausgebildet, in die Verzahnung der ersten Verbindungseinheit 16 der Antriebseinrichtung
11 und in die Verzahnung der zweiten Verbindungseinheit 20 der Abtriebseinrichtung
12 bzw. in die erste Verzahnung 21 der zweiten Verbindungseinheit 20 der Abtriebseinrichtung 12 einzugreifen. Dadurch kann ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung 11 und Abtriebseinrichtung 12 hergestellt oder unterbrochen werden. Wie zu erkennen ist die Schiebemuffe 23 ähnlich einer Kupplungshälfte einer Klauenkupplung ausgebildet, um in Unterbrechungen 19 des Scheibenteils 18 der ersten Verbindungseinheit 16 der Abtriebseinrichtung 12 zu greifen.
Vor diesem Hintergrund ist es denkbar, dass die dritte Sensoreinheit 4 einen Magnetfeldsensor aufweist, mit welchem die Position der Verbindungeinrichtung 13, z. B. deren Schiebemuffe 23, erfassbar ist. Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist die dritte Sensoreinheit 4 in radialer Richtung R der Schiebemuffe 23 der Verbindungeinrichtung 13 gegenüberliegend angeordnet.
Ferner geht aus den Figuren hervor, dass die Verbindungeinrichtung 13 eine Kolbeneinheit 24 umfasst, welche zusammen mit dem Gehäuse 14 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 10 einen Druckraum bildet. Hierzu ist die Kolbeneinheit 24 im Inneren des Gehäuses 14 angeordnet.
Dabei ist die Kolbeneinheit 24 eingerichtet und ausgebildet, die Schiebemuffe 23 zu verschieben, um die Antriebseinrichtung 11 mit der Abtriebseinrichtung 12 zu verbinden oder von der Abtriebseinrichtung 12 zu lösen, sodass ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung 11 und Abtriebseinrichtung 12 herstellbar oder unterbrechbar ist.
Die Kolbeneinheit 24 hat einen Magneten (nicht dargestellt) zur Erzeugung eines de- tektierbaren Magnetfeldes für die Sensoreinrichtung 1 oder für die dritte Sensoreinheit 4 der Sensoreinrichtung 1 .
Dabei ist die Schiebemuffe 23 eingerichtet und ausgebildet, von der Kolbeneinheit 24 verschoben zu werden, sodass die Antriebseinrichtung 11 mit der Abtriebseinrichtung 12 verbunden oder von der Abtriebseinrichtung 12 gelöst werden kann. Dadurch kann ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung 11 und Abtriebseinrichtung 12 herstellbar oder unterbrechbar sein. Bezuqszeichenliste
1 Sensoreinrichtung
2 erste Sensoreinheit
3 zweite Sensoreinheit
4 dritte Sensoreinheit
5 Gehäuse / Strukturbauteil
6 Hohlzylinder
7 Scheibe
10 elektrische Achsantriebsvorrichtung
11 Antriebseinrichtung
12 Abtriebseinrichtung
13 Verbindungeinrichtung
14 Gehäuse
15 Rotor
16 erste Verbindungseinheit
17 Zahnrad
18 kreisringförmiges Scheibenteil
19 Unterbrechungen
20 zweite Verbindungseinheit
21 erste Verzahnung / erstes Zahnrad
22 zweite Verzahnung / zweites Zahnrad
23 Schiebemuffe
24 Kolbeneinheit
A axiale Richtung
R radiale Richtung

Claims

Patentansprüche
1 . Sensoreinrichtung (1 ) für eine elektrische Achsantriebsvorrichtung (10) aufweisend:
- eine erste Sensoreinheit (2) zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung (11) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10),
- eine zweite Sensoreinheit (3) zur Erfassung einer Drehzahl und Lageposition einer Abtriebseinrichtung (12) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass
- die Sensoreinrichtung (1 ) als eine integrale Baugruppe ausgebildet ist, sodass die Sensoreinheiten (2, 3, 4) als gemeinsames Ganzes in einem Gehäuse (14) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) anbringbar ist.
2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 ,
- wobei die Sensoreinrichtung (1 ) ein gemeinsames Gehäuse (5) oder ein gemeinsames Strukturbauteil (5) für die erste (2) und/oder die zweite (3) und/oder eine dritte Sensoreinheit (4) aufweist.
3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2,
- wobei alle Sensoreinheiten (2, 3, 4) innerhalb des Gehäuses (5) oder an dem Strukturbauteil (5) angeordnet sind, und/oder
- wobei das Gehäuse (5) oder das Strukturbauteil (5) im Querschnitt L-förmig ausgebildet ist oder eine L-Form aufweist.
4. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei die Sensoreinrichtung (1 ) eine Leiterplatte für die erste, die zweite und/oder eine dritte Sensoreinheit (2, 3, 4) aufweist.
5. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei die erste Sensoreinheit (2) eingerichtet und ausgebildet ist, Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung (11 ) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) zu erfassen, um auf die Stellung einer Verzahnung einer ersten Verbindungseinheit (16) einer Antriebseinrichtung (11 ) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) zu schließen, und/oder
- wobei die zweite Sensoreinheit (3) eingerichtet und ausgebildet ist, Drehzahl und Lageposition einer Abtriebseinrichtung (12) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) zu erfassen, um auf die Stellung einer ersten Verzahnung (21 ) einer zweiten Verbindungseinheit (20) einer Abtriebseinrichtung (12) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) zu schließen.
6. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei die erste und/oder zweite Sensoreinheit (2, 3) einen Wirbelstromsensor und/oder einen Rotorlagesensor und/oder einen Hallsensor aufweist, mit welchem Drehzahl und Lageposition einer Antriebseinrichtung (11 ) oder einer Abtriebseinrichtung (12) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) erfassbar ist.
7. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei die Sensoreinrichtung (1 ) eine dritte Sensoreinheit (4) zur Erfassung der Position einer Verbindungeinrichtung (13) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) aufweist, mit welcher eine Antriebseinrichtung (11 ) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) mit oder von einer Abtriebseinrichtung (12) einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung (10) verbindbar oder lösbar ist.
8. Elektrische Achsantriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug aufweisend:
- eine Antriebseinrichtung (11) zum Erzeugen eines Drehmoments,
- eine Abtriebseinrichtung (12) zum Übertragen des erzeugten Drehmoments auf ein Fahrzeugrad, - eine Verbindungeinrichtung (13) zum Verbinden und Lösen der Antriebseinrichtung (11 ) mit oder von der Abtriebseinrichtung (12), und
- eine Sensoreinrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, und
- ein Gehäuse (14), in welchem die Antriebseinrichtung (11 ), die Abtriebseinrichtung (12), die Verbindungeinrichtung (13) und die Sensoreinrichtung (1 ) angeordnet sind,
- wobei die elektrische Achsantriebsvorrichtung (10) so ausgebildet und die Sensoreinrichtung (1 ) so innerhalb des Gehäuses (14) angeordnet ist, dass Drehzahl und Lageposition der Antriebseinrichtung (11 ) und der Abtriebseinrichtung (12) und die Position der Verbindungeinrichtung (13) von der Sensoreinrichtung (1 ) erfassbar ist, wodurch bei einem Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung (11 ) zur Abtriebseinrichtung (12) eine Lageposition und/oder Rotorlage und/oder Winkellage der Antriebseinrichtung (11 ) mittels der Sensoreinrichtung (1 ) redundant überprüfbar ist.
9. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 8,
- wobei die Antriebseinrichtung (12) eine elektrische Maschine mit einem Rotor (15) und einem Stator umfasst,
- wobei die Antriebseinrichtung (12) eine erste Verbindungseinheit (16) aufweist, mit welcher ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von dem Rotor (15) zu der Abtriebseinrichtung (12) oder zu deren zweiter Verbindungseinheit (20) übertragbar ist,
- wobei die erste Verbindungseinheit (16) ein Zahnrad (17) aufweist,
- wobei die erste Verbindungseinheit (16) ein kreisringförmiges Scheibenteil (18) aufweist, welches an einem axialen Ende des Zahnrads (17) drehfest angeordnet ist und welches die Verzahnung der ersten Verbindungseinheit (16) in radialer Richtung nach außen überragt, und
- wobei das kreisringförmige Scheibenteil (18) in Umfangsrichtung Unterbrechungen (19) aufweist, um ein Geberrad für die erste Sensoreinheit (2) der Sensoreinrichtung (1 ) zu bilden, mit welcher Drehzahl und Lageposition der ersten Verbindungseinheit (16) erfassbar ist.
10. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
- wobei die Abtriebseinrichtung (12) eine zweite Verbindungseinheit (20) aufweist, mit welcher ein Drehmomenten- und/oder Kraftfluss von der Antriebseinrichtung (11 ) oder von deren erster Verbindungseinheit (16) aufnehmbar ist,
- wobei die zweite Verbindungseinheit (20) eine erste und eine zweite Verzahnung (21 , 22) aufweist, die unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser aufweisen,
- wobei die erste und zweite Verzahnung (21 , 22) von jeweils einem Zahnrad gebildet werden, die beide drehfest miteinander verbunden sind,
- wobei die erste Verzahnung (21 ) mittels der Verbindungeinrichtung (13) mit der Antriebseinrichtung (11) verbindbar oder mittels der Verbindungeinrichtung (13) von der Antriebseinrichtung (11 ) lösbar ist.
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