Ermittlung der Verlagerung von Wälzlagern zur Lastbestimmung
Im Rahmen des Trends zur Elektrifizierung von Antriebssträngen in Kraftfahrzeugen ergeben sich neue Herausforderungen im Bereich der Funktionalen Sicherheit. Die korrekte Ansteuerung der Elektromaschine, insbesondere bezogen auf die Richtung und den Betrag des Drehmomentes, unterliegt hohen funktionalen Sicherheitsanforderungen. Eine Drehmomentmessung im mechanischen Antriebsstrang kann für die Fehlerdiagnose von Vorteil sein. In der Patentschrift DE 102019123951 B3 wird ein System zur Bestimmung des Drehmomentes mittels Messung der Verlagerung eines Wälzlagers vorgestellt. In Kraftfahrzeuggetrieben stützen Wälzlager die Zahnnormalkräfte der typischerweise schrägverzahnten Zahnradpaare ab. Die resultierenden Lagerkräfte und Wälzlagersteifigkeiten führen zu radialen und axialen Verlagerungen eines Wälzlagers. Diese Verlagerungen können aus den Signalen magnetischer Drehgeber, bestehend aus Polringen und Hallsensoren, bestimmt werden. Mit geeigneten Auswertealgorithmen lässt sich daraus ein äquivalentes Drehmoment berechnen.
As part of the trend toward electrification of drivetrains in vehicles, new challenges are arising in the area of functional safety. The correct control of the electric machine, especially with regard to the direction and amount of torque, is subject to high functional safety requirements. The measurement of torque in the mechanical drivetrain can be advantageous for fault diagnosis. The patent specification DE 102019123951 B3 presents a system for determining torque by measuring the displacement of a rolling bearing. In vehicle gearboxes, rolling bearings support the tooth normal forces of typically helical gear pairs. The resulting bearing forces and rolling bearing stiffnesses lead to radial and axial displacements of a rolling bearing. These displacements can be determined from the signals of magnetic encoders consisting of pole rings and hallsensors. With suitable evaluation algorithms, an equivalent torque can be calculated from this.
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