用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备和方法技术方案

一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备，其包括：轮内电机；至少一个减速部件，其通过齿轮连接至轮内电机并且将轮内电机的旋转力传递至车轮；感测轮内电机和减速部件的rpm的传感器部件；以及控制单元，其适于通过使用通过传感器部件感测的各个rpm来计算轮内电机与减速部件之间的rpm比，并且基于所计算的rpm比确定减速部件中是否已经发生损坏或故障。

Equipment and Method for Detecting Faults in Vehicle Wheel Drive System

A device for detecting faults in an in-wheel drive system of a vehicle includes: an in-wheel motor; at least one deceleration component, which is connected to the in-wheel motor through a gear and transfers the rotating force of the in-wheel motor to the wheel; a sensor component for sensing RPM of the in-wheel motor and deceleration component; and a control unit adapted to sensing each R through the use of sensor components. PM is used to calculate the RPM ratio between the motor in the wheel and the deceleration parts, and based on the calculated RPM ratio to determine whether the deceleration parts have been damaged or faulted.

【技术实现步骤摘要】
用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备和方法相关申请的引用本申请要求于2017年6月29日提交的韩国专利申请第10-2017-0082264号的优先权和权益，为了所有的目的，其以引用的方式并入本文，如同在本文阐述。
本公开的示例性实施例涉及一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备和方法，并且更具体地涉及这样一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备和方法，其能够检测在应用于车辆的轮内驱动系统的轮内电机的驱动力传递元件中可能发生的故障或损坏，并由此输出警告。
技术介绍
通常，轮内驱动系统(或轮内电机驱动系统)是使用轮内电机驱动车辆的系统。轮内电机是将驱动系统布置在电动车辆(EV)中的一种方案。在现有的电动车辆中，电机以替换现有发动机车辆的发动机的这种类型装配。然而，在最近的轮内电机驱动方案中，电机分别紧靠驱动轮(即，车轮)布置，并且直接驱动车轮。这种轮内电机驱动方案提供的优点在于，因为除了对驾驶员对加速器的操纵的良好响应之外还可以独立地控制左右车轮(即，车轮)，当通过操纵方向盘进行转弯时，车辆的行为可以更加自由。然而，尽管具有这种优点，但在轮内电机驱动方案中，由于来自道路的冲击直接传递到电机本体，所以需要电机减速器的高耐用性。也就是说，存在这样的缺点，即由于来自道路的冲击，电机减速器中出现故障的可能性增加。韩国专利第10-1473587号(于2014年12月10日注册，并且名称为‘车辆的轮内驱动系统’)中公开了本公开的专利技术背景。本专利技术背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的专利技术背景的理解，因此其可能含有不构成现有技术的信息。专利技术内容本专利技术的示例性实施例涉及一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备和方法，其能够检测在应用于车辆的轮内驱动系统的轮内电机的驱动力传递元件中可能发生的故障或损坏，并由此输出警告。在一个实施例中，一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备可以包括：轮内电机；至少一个减速部件，其通过齿轮连接至轮内电机并且将轮内电机的旋转力传递至车轮；感测轮内电机和减速部件的rpm的传感器部件；以及控制单元，其适于通过使用通过传感器部件感测的各个rpm来计算轮内电机与减速部件之间的rpm比，并且基于所计算rpm比确定减速部件中是否发生损坏或故障。减速部件包括：主要将轮内电机的旋转降低至预定减速齿轮比的第一级减速部件；以及辅助地将第一级减速部件的旋转降低至预定减速齿轮比的第二级减速部件。传感器部件包括检测作为输入至减速部件的输入rpm的轮内电机的rpm的第一传感器部件；检测作为第一输出rpm的减速部件的第一级减速部件的rpm的第二传感器部件；以及检测作为第二输出rpm的减速部件的第二级减速部件的rpm的第三传感器部件。传感器部件包括车轮速度传感器、编码器、旋转变压器和角度传感器中的至少一个。控制单元基于通过传感器部件检测的rpm来计算输入rpm和第一输出rpm的比率、输入rpm和第二输出rpm的比率以及第一输出rpm和第二输出的比率，并且控制单元根据各个所计算rpm比是否在允许的范围内来确定减速部件的损坏或故障。为了确定减速部件中是否发生了损坏或故障，控制单元基于轮内电机与减速部件之间已知的减速齿轮比来计算参考rpm，并且通过考虑相对于参考rpm的传感器部件的误差来设定允许范围。设备进一步包括警告输出部件，其通过车辆中的AVN(音频、视频、导航)警告轮内驱动系统中发生异常，其中，当在减速部件中发生损坏或故障时，警告输出部件根据控制单元的控制来警告轮内驱动系统中已经发生异常。控制单元在车辆行驶期间实时或周期性地确定轮内驱动系统的状态，或者在车辆行驶之前以测试模式确定轮内驱动系统的状态，并且当确定已经发生损坏或故障时，控制单元输出警告或者控制轮内电机不被驱动。在一个实施例中，一种用于检测包括通过齿轮连接至轮内电机并且将轮内电机的旋转力传递至车轮的至少一个减速部件的车辆的轮内驱动系统中的故障的方法，可以包括：通过控制单元使用传感器部件来感测轮内电机和至少一个减速部件的各个rpm；通过控制单元通过使用各个所感测rpm来计算轮内电机和减速部件之间的至少一个预定rpm比率；以及由控制单元基于所计算的至少一个rpm比来确定轮内电机与减速部件之间是否发生了损坏或故障。在感测轮内电机和至少一个减速部件的各个rpm过程中，控制单元检测作为至减速部件的输入rpm的轮内电机的rpm，检测作为第一输出rpm的减速部件的第一级减速部件的rpm，以及检测作为第二输出rpm的减速部件的第二级减速部件的rpm。在计算轮内电机与减速部件之间的至少一个预定rpm比率时，控制单元基于通过传感器部件检测的rpm来计算输入rpm与第一输出rpm的比率、输入rpm与第二输出rpm的比率以及第一输出rpm与第二输出rpm的比率。在基于所计算的至少一个rpm比确定轮内电机与减速部件之间是否已经发生了损坏或故障时，控制单元基于轮内电机与减速部件之间的已知的减速齿轮比来计算参考rpm，并且通过考虑与参考rpm相关的传感器部件的误差来设定允许范围，并且根据各个所计算的rpm比是否在允许范围内来确定轮内电机与减速部件之间是否发生了损坏或故障。方法进一步包括在确定轮内电机与减速部件之间是否已经发生了损坏或故障时，确定已经发生损坏或故障的情况下，通过警告输出部件输出警告或者通过控制单元控制轮内电机不被驱动。根据实施例，可以检测应用于车辆的轮内驱动系统的轮内电机的驱动力传递元件中可能发生的故障或损坏，从而输出警告。应该理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本专利技术的进一步解释。附图说明被包括以提供对本专利技术的进一步理解并且被并入且构成本说明书的一部分的附图图示了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是示意性地图示车轮的内部形状的示例图，以帮助解释与本公开的实施例相关的轮内电机所附接的位置。图2是根据本公开的实施例图示了用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备的示意性构造的示例图。图3是示意性地图示了车轮的横截面的示例图，以帮助解释图2中的传感器部件的附接位置。图4是根据本公开的实施例帮助解释用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的方法的流程图。图5是根据本公开的实施例帮助解释用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的方法的流程图。具体实施方式下面参照附图更全面地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，并且不应该解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开更透彻，并且将本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。在下文中，下面将通过实施例的各种实例参照附图描述用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备和方法。应该注意，附图不是精确的比例，并且仅为了描述方便和清晰起见，可能会夸大线条的粗细或部件的尺寸。此外，本文使用的术语是通过考虑本专利技术的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此，术语的定义应该根据本文阐述的全部公开内容进行。应该理解，出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”可以解释为仅X、仅Y、仅Z或者两个或更多个术语X、Y和Z的任何组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。除非特别描述为相反，否则本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备，包含：轮内电机；减速机构，其通过齿轮连接至所述轮内电机并且配置为将所述轮内电机的旋转力传递至车轮；传感器，配置为感测所述轮内电机和所述减速机构的rpm；以及控制器，其配置为通过使用通过所述传感器感测的所述rpm来计算所述轮内电机与所述减速机构之间的rpm比，并且基于所计算的rpm比确定所述减速机构中是否发生损坏或故障。

【技术特征摘要】
2017.06.29 KR 10-2017-00822641.一种用于检测车辆的轮内驱动系统中的故障的设备，包含：轮内电机；减速机构，其通过齿轮连接至所述轮内电机并且配置为将所述轮内电机的旋转力传递至车轮；传感器，配置为感测所述轮内电机和所述减速机构的rpm；以及控制器，其配置为通过使用通过所述传感器感测的所述rpm来计算所述轮内电机与所述减速机构之间的rpm比，并且基于所计算的rpm比确定所述减速机构中是否发生损坏或故障。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述减速机构包含：第一级减速机构，配置为主要将所述轮内电机的旋转降低至预定减速齿轮比；以及第二级减速机构，配置为辅助地将所述第一级减速机构的旋转降低至预定减速齿轮比。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述传感器包含：第一传感器，配置为检测作为至所述第一级减速机构的输入rpm的所述轮内电机的所述rpm；第二传感器，配置为检测作为第一输出rpm的所述第一级减速机构的rpm；以及第三传感器，配置为检测作为第二输出rpm的所述第二级减速机构的rpm。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器包含来自由车轮速度传感器、编码器、旋转变压器和角度传感器组成的组中的至少一个。5.根据权利要求3所述的设备，其中：所述控制器配置为基于由所述第一传感器、第二传感器和第三传感器检测的rpm来计算所述输入rpm与所述第一输出rpm的第一比率、所述输入rpm与所述第二输出rpm的第二比率以及所述第一输出rpm与所述第二输出rpm的第三比率；以及所述控制器配置为根据所计算的第一比率、第二比率和第三比率是否分别在允许范围内来确定所述减速机构的损坏或故障。6.根据权利要求5所述的设备，其中，为了确定在所述减速机构中是否已经发生了损坏或故障，所述控制器配置为基于所述轮内电机、所述第一级减速机构和所述第二级减速机构之间的已知减速齿轮比来计算参考rpm，并且考虑与所述参考rpm相关的所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器的误差设定所述允许范围。7.根据权利要求1所述的设备，进一步包含配置为通过所述车辆中的音频、视频、导航警告在所述轮内驱动系统中已经发生异常的警告输出部件，其中，当在所述减速机构中已经发生损坏或故障时，所述警告输出部件根据所述控制器的控制警告所述轮内驱动系统中已经发生了异常。8.根据权利要求1所述的设...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪日和，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR