EP3881416A1 - Electrical machine having an integrated temperature sensor and rotor condition capture sensor - Google Patents

Abstract

The invention relates to an electrical machine (1) for a drive of a motor vehicle, having a stator (2), a rotor (3) which can be rotated relative to the stator (2), a temperature sensor (4) arranged and designed to capture a temperature of the stator (2), and a rotor condition capture sensor (5) which is arranged and designed to capture a rotational speed and/or rotational position of the rotor (3) and is accommodated in a stator-fixed manner, wherein the temperature sensor (4) and the rotor condition capture sensor (5) are implemented as subsystems (6, 7) of a common sensor system (8), wherein a first subsystem (6) having the temperature sensor (4) has an elastic thermally conductive contact element (9) connected to the temperature sensor (4), which contact element (9) is permanently fitted to a contact region (10) of the stator (2). The invention also relates to a hybrid module (20) having this electrical machine (1).

Description

Elektrische Maschine mit integriertem Temperatursensor  Electrical machine with integrated temperature sensor

und Rotorzustandserfassunqssensor  and rotor condition detection sensor

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für einen Antrieb eines Kraftfahrzeu ges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, insbesondere für einen Antriebsstrang oder für einen Radnabenantrieb eines Hybridfahrzeuges oder ei nes Elektrofahrzeuges, mit einem Stator, einem relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor, einem zur Erfassung einer Temperatur des Stators angeordneten und ausgebil deten Temperatursensor sowie einem zur Erfassung einer Drehzahl und/oder Drehpo sition des Rotors angeordneten und ausgebildeten, statorfest aufgenommenen Rotor zustandserfassungssensor. The invention relates to an electrical machine for driving a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, in particular for a drive train or for a wheel hub drive of a hybrid vehicle or egg Nes electric vehicle, with a stator, a rotatable relative to the stator rotor , a arranged to detect a temperature of the stator and trained temperature sensor and a arranged to detect a speed and / or rotational position of the rotor arranged and designed stator-fixed rotor condition detection sensor.

Gattungsgemäße elektrische Maschinen, wie in Hybridmodulen eingesetzt, sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Die DE 10 2017 1 16 232 A1 of fenbart bspw. ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit ei nem Rotorlagesensor und einem Temperatursensor. Generic electrical machines, such as those used in hybrid modules, are already well known from the prior art. DE 10 2017 1 16 232 A1, for example, discloses a hybrid module for a drive train of a motor vehicle with a rotor position sensor and a temperature sensor.

Somit sind prinzipiell bereits Anwendungen bekannt, in denen verschiedene Sensoren zum Einsatz kommen, welche eine Winkel- und/oder Rotationsinformation der elektri schen Maschine erfassen. Um die Einflüsse von Torsion oder Toleranzen im Betrieb auf die Sensoren zu minimieren, werden diese so nah wie möglich an der elektrischen Maschine angebracht, wobei meist eine Integration in einem Gehäuse der elektri schen Maschine stattfindet. Es hat sich dabei jedoch als nachteilig herausgestellt, dass die Sensoren in den meisten Fällen einzeln mit dem Gehäuse, bspw. über Schraubverbindungen, verbunden werden müssen. Dadurch besteht ein relativ hoher Montageaufwand. Des Weiteren existieren für die Spulen der elektrischen Maschinen verschiedene Wicklungstechnologien, bspw. Hair-Pin- oder Stab-Wellenwicklungen, bei denen sich eine Temperaturerfassung relativ schwierig gestaltet, da diese Wick lungen sehr eng gewickelt oder bestückt sind und kein Temperatursensor zwischen die Wicklungen bzw. die jeweiligen Drähte gesteckt werden kann. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik be kannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine elektrische Maschine zur Verfü gung zu stellen, deren Montageaufwand weiter reduziert ist und die eine verlässliche Erfassung der Temperatur sowie der Drehzahl und/oder Drehposition ermöglicht. Thus, in principle, applications are already known in which various sensors are used, which record angular and / or rotational information of the electrical machine. In order to minimize the effects of torsion or tolerances in operation on the sensors, these are attached as close as possible to the electrical machine, with integration usually taking place in a housing of the electrical machine. However, it has turned out to be disadvantageous that in most cases the sensors have to be connected individually to the housing, for example via screw connections. As a result, the assembly effort is relatively high. Furthermore, there are various winding technologies for the coils of the electrical machines, for example hair-pin or rod-wave windings, in which temperature detection is relatively difficult, since these windings are very tightly wound or equipped and there is no temperature sensor between the windings or the respective wires can be inserted. It is therefore an object of the present invention to remedy the disadvantages known from the prior art and, in particular, to provide an electrical machine whose assembly effort is further reduced and which enables reliable detection of the temperature and the speed and / or rotational position .

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der der Temperatursensor und der Rotorzustandserfassungssensor als Teilsysteme eines gemeinsamen Sensorsystems umgesetzt sind, wobei ein den Temperatursensor aufweisendes erstes Teilsystem ein elastisches, mit dem Temperatursensor verbundenes, wärmeleitendes Kontaktele ment aufweist, welches Kontaktelement fest an einem Kontaktbereich des Stators an gebracht ist. This is achieved according to the invention in that the temperature sensor and the rotor state detection sensor are implemented as subsystems of a common sensor system, a first subsystem having the temperature sensor having an elastic, thermally conductive contact element connected to the temperature sensor, which contact element is fixed to a contact area of the stator brought.

Durch das Umsetzen eines derartigen Sensorsystems als eine Baueinheit / ein Sen sormodul, bestehend aus dem Temperatursensor und dem Rotorzustandserfassungs sensor, wird der Montageaufwand deutlich reduziert. Des Weiteren, durch das Vorse hen und Andrücken des Kontaktelementes findet eine besonders stabile Anbringung des Temperatursensors toleranzausgleichend statt, sodass eine besonders verlässli che Temperaturerfassung im Betrieb gewährleistet ist. Durch die derartige Ausbildung ergeben sich auch folgende Vorteile: weniger Verschraubungen und geringerer Mon tageaufwand; weniger Toleranzen aufgrund reduzierter Bauteilanzahl; automatisierte Montageprozesse; Kontaktierung von Temperatursensor auf einer Messfläche ist durch ein Ausgleichselement (Kontaktelement) sichergestellt; weniger Bearbeitung der vorhandenen Gussteile; nur ein Kabelkanal; nur ein Stecker. By implementing such a sensor system as a structural unit / sensor module, consisting of the temperature sensor and the rotor condition detection sensor, the assembly effort is significantly reduced. Furthermore, by providing and pressing the contact element, the temperature sensor is attached in a particularly stable manner to compensate for tolerances, so that particularly reliable temperature detection during operation is ensured. With this type of training, the following advantages also result: fewer screw connections and less daily effort; fewer tolerances due to reduced number of components; automated assembly processes; Contacting of the temperature sensor on a measuring surface is ensured by a compensating element (contact element); less machining of the existing castings; only one cable duct; just a plug.

Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert. Further advantageous designs are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

Demnach ist es auch von Vorteil, wenn das Kontaktelement an einer radialen Außen seite, einer radialen Innenseite, einer Umfangsseite oder einer axialen Seite einer Spulenwicklung des Stators anliegt oder zumindest teilweise innerhalb der Spulen wicklung, d. h. vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Drähten der Spulenwick lung, angeordnet / eingeschoben ist. Dadurch ist der Temperatursensor für eine mög lichst präzise Temperaturerfassung am Stator vorgesehen. Dieser Vorteil wird weiter verstärkt, wenn das Kontaktelement unmittelbar an einem Draht der Spulenwicklung angedrückt ist. Accordingly, it is also advantageous if the contact element bears on a radial outer side, a radial inner side, a circumferential side or an axial side of a coil winding of the stator or at least partially within the coil winding, ie preferably between two adjacent wires of the coil winding development / is inserted. As a result, the temperature sensor is provided for the most precise possible temperature detection on the stator. This advantage is further increased if the contact element is pressed directly onto a wire of the coil winding.

Zudem ist es zweckmäßig, wenn das Kontaktelement derart an dem Draht angedrückt ist, dass der Draht das Kontaktelement zumindest teilweise elastisch verformt. It is also expedient if the contact element is pressed onto the wire in such a way that the wire at least partially elastically deforms the contact element.

Dadurch schmiegt sich das Kontaktelement an den Draht an und umgibt ihn von meh reren Seiten. Ein möglichst verlustfreier Wärmeübergang an das Kontaktelement ist die Folge. As a result, the contact element nestles against the wire and surrounds it from several sides. The result is heat transfer to the contact element that is as loss-free as possible.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn das erste Teilsystem über eine Schnappverbin dung, d. h. mit zumindest einem oder mehreren Schnappnasen / -haken, mittelbar o- der unmittelbar mit einem den Rotorzustandserfassungssensor aufweisenden zweiten Teilsystem verbunden ist. Dadurch wird die Montage deutlich vereinfacht. Furthermore, it is advantageous if the first subsystem via a snap connection, i. H. with at least one or more snap lugs / hooks, indirectly or directly connected to a second subsystem having the rotor state detection sensor. This significantly simplifies assembly.

Diesbezüglich ist es ebenfalls zweckmäßig, wenn das erste Teilsystem mit einem ei nen Kabelkanal bildenden Gehäusebereich des Sensorsystems (über diese Schnapp verbindung) verbunden ist. An dem Gehäusebereich ist ebenfalls das zweite Teilsys tem angebracht / integriert. In this regard, it is also expedient if the first subsystem is connected to a housing region of the sensor system which forms a cable channel (via this snap connection). The second subsystem is also attached / integrated to the housing area.

Eine Stromversorgung ist besonders platzsparend umgesetzt, wenn eine in dem Ka belkanal geführte Hauptleitung mit dem Temperatursensor und dem Rotorzustandser fassungssensor weiter verbunden ist. A power supply is implemented in a particularly space-saving manner if a main line guided in the cable duct is further connected to the temperature sensor and the rotor state detection sensor.

Das erste Teilsystem und/oder das zweite Teilsystem sind/ist elektrisch mit einem Lei tungsanschluss des Sensorsystems bevorzugt verbunden. Dadurch ergibt sich ein zentraler Leitungsanschluss in Form eines Steckers; der Aufbau wird somit weiter ver einfacht. The first subsystem and / or the second subsystem are / is preferably electrically connected to a line connection of the sensor system. This results in a central line connection in the form of a plug; the structure is thus further simplified.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hybridmodul für einen Kraftfahrzeugantriebs strang, mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen und zumindest einer mit dem Rotor wirkverbunde nen Kupplung. Unter einem Hybridmodul Unter einem Hybridmodul wird hier eine spe zielle Art einer E-Maschine verstanden bzw. ein spezielles elektrisches System. Furthermore, the invention relates to a hybrid module for a motor vehicle drive train, with an electrical machine according to the invention according to at least one of the Designs previously described and at least one clutch operatively connected to the rotor. A hybrid module is understood here to mean a special type of electric machine or a special electrical system.

In anderen Worten ausgedrückt, findet somit erfindungsgemäß eine Integration eines Temperatursensors inklusive eine Toleranzausgleiches in Verbindung mit einem Ro torlagesensorsystem statt. Erfindungsgemäß sind der Rotorlagesensor (Rotorzustand serfassungssensor) und der Temperatursensor in ein gemeinsames übergeordnetes Sensorsystem integriert, welches Sensorsystem wiederum ein den Rotorlagesensor aufweisendes Teilsystem sowie ein den Temperatursensor aufweisendes Teilsystem aufweist, welche Teilsysteme unabhängig voneinander funktionieren und miteinander flexibel verbunden sind. Das Temperatursensorteilsystem weist ein flexibles oder elas tisches Element auf, um eine saubere thermische leitende Verbindung des Tempera tursensorteilsystems mit dem Stator der elektrischen Maschine vorzusehen. In other words, according to the invention, an integration of a temperature sensor including tolerance compensation takes place in connection with a rotor position sensor system. According to the invention, the rotor position sensor (rotor state sensor) and the temperature sensor are integrated in a common superordinate sensor system, which sensor system in turn has a subsystem having the rotor position sensor and a subsystem having the temperature sensor, which subsystems function independently of one another and are flexibly connected to one another. The temperature sensor subsystem has a flexible or elastic element in order to provide a clean thermal conductive connection of the temperature sensor subsystem with the stator of the electrical machine.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele prinzipiell gezeigt sind. The invention will now be explained in more detail with reference to figures, in which context various exemplary embodiments are shown in principle.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen, in einem Fig. 1 is a detailed perspective view of an inventive, in one

Hybridmodul eingesetzten elektrischen Maschine, wobei ein Anbringungs ort eines Temperatursensors eines Sensorsystems gut zu erkennen ist,  Hybrid module used electrical machine, where a location of a temperature sensor of a sensor system can be clearly seen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des im Bereich des Temperatursensors geschnittenen Sensorsystems, 2 is a perspective view of the sensor system cut in the area of the temperature sensor,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Sensorsystems im Bereich des Temperatursensors, 3 shows a front view of the sensor system in the area of the temperature sensor,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des in den Fign. 1 bis 3 eingesetzten Sen sorsystems von einer Unterseite, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Sensorsystems nach Fig. 4 von einer Oberseite, Fig. 4 is a perspective view of the in Figs. 1 to 3 sensor systems used from the bottom, 5 is a perspective view of the sensor system of FIG. 4 from an upper side,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines den Temperatursensor aufweisenden 6 is a perspective view of a temperature sensor

Teilsystems von einer Unterseite, wobei zwei eine Schnappverbindung er möglichende Schnapphaken gut erkennbar sind,  Subsystem from an underside, two snap hooks enabling a snap connection to be clearly recognized,

Fig. 7 eine Schnittansicht des Teilsystems nach Fig. 7, sodass ein Kontaktele ment zu erkennen ist, 7 is a sectional view of the subsystem of FIG. 7, so that a Kontaktele element can be seen,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Teilsystems nach den Fign. 6 und 7 in ei nem von einem Gehäusebereich des Sensorsystems abgenommenen Zu stand, 8 is a perspective view of the subsystem according to FIGS. 6 and 7 in a state removed from a housing area of the sensor system,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des ersten Teilsystems mit dem Gehäusebe reich im montierten Zustand, 9 is a perspective view of the first subsystem with the housing area rich in the assembled state,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung des geschnittenen Teilsystems gemäß Fig. 10 is a perspective view of the sectioned subsystem according to

Fig. 7 von einer Oberseite, sowie  Fig. 7 from an upper side, as well

Fig. 1 1 eine perspektivische Ansicht eines alternativ ausgeführten Teilsystems mit einem Kupfereinlegeteil. Fig. 1 1 is a perspective view of an alternatively designed subsystem with a copper insert.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ver sehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der prinzipiell beschriebenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden. The figures are merely schematic in nature and serve only to understand the invention. The same elements are seen with the same reference numerals. The different features of the exemplary embodiments described in principle can also be freely combined with one another.

Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 1 , wie sie in ihrem Aufbau prinzipiell in Fig. 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, ist in ihrem Be trieb bevorzugt Bestandteil eines Flybridmoduls 20, das in Fig. 1 teilweise zu erkennen ist. Die elektrische Maschine 1 ist demnach bevorzugt Bestandteil eines Kraftfahr zeugantriebsstranges, wie eines Antriebsstranges eine Flybridfahrzeuges oder eines reinen Elektrofahrzeuges. Die elektrische Maschine 1 ist somit als Antriebsmaschine in dem Antriebsstrang eingesetzt. Neben der elektrischen Maschine 1 weist das Hyb ridmodul 20 auf typische Weise eine der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Kupplungen auf, die eingangsseitig oder ausgangsseitig eines Rotors 3 wirkend ein gesetzt sind. Die elektrische Maschine 1 kann prinzipiell auch direkt in einem Radna benantrieb integriert sein. An electrical machine 1 according to the invention, as its structure can be seen in principle in FIG. 1 in accordance with a preferred exemplary embodiment, is preferably part of a flybrid module 20 in its operation, which can be seen in part in FIG. 1. The electrical machine 1 is therefore preferably part of a motor vehicle drive train, such as a drive train or a flybrid vehicle pure electric vehicle. The electrical machine 1 is thus used as a drive machine in the drive train. In addition to the electrical machine 1, the hybrid module 20 typically has one of the couplings, not shown for the sake of clarity, which are set on the input or output side of a rotor 3. In principle, the electrical machine 1 can also be integrated directly into a wheel drive.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 24 der elektrischen Maschine 1 schematisch dargestellt. Fest mit dem Gehäuse 24 ist ein Stator 2 verbunden. Der Stator 2 ist insbesondere mit sei ner Spulenwicklung 14 zu erkennen, wobei diese fest in dem Gehäuse 24 aufgenom men ist. Ein Rotor 3 (Rotorwelle) der elektrischen Maschine 1 ist relativ zu dem Stator 2 um eine Drehachse verdrehbar in dem Gehäuse 24 gelagert. In Fig. 1, a housing 24 of the electrical machine 1 is shown schematically. A stator 2 is fixedly connected to the housing 24. The stator 2 can be seen in particular with its coil winding 14, which is firmly accommodated in the housing 24. A rotor 3 (rotor shaft) of the electrical machine 1 is mounted in the housing 24 such that it can rotate relative to the stator 2 about an axis of rotation.

Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem 8 ist gehäusefest / statorfest angebracht. Das erfindungsgemäße Sensorsystem 8 weist sowohl einen Temperatursensor 4 (NTC o- der PTC) als auch einen Rotorzustandserfassungssensor 5 in Form eines Rotorlage sensors auf. Erfindungsgemäß sind der Temperatursensor 4 und der Rotorzustand serfassungssensor 5 jeweils in einem eigenen Teilsystem 6, 7 des Sensorsystems 8 integriert. Die beiden Teilsysteme 6, 7 und somit der Temperatursensor 4 und der Ro torzustandserfassungssensor 5 sind miteinander verbunden. A sensor system 8 according to the invention is attached to the housing / stator. The sensor system 8 according to the invention has both a temperature sensor 4 (NTC or PTC) and a rotor condition detection sensor 5 in the form of a rotor position sensor. According to the invention, the temperature sensor 4 and the rotor state sensor 5 are each integrated in a separate subsystem 6, 7 of the sensor system 8. The two subsystems 6, 7 and thus the temperature sensor 4 and the ro torstatus-detection sensor 5 are interconnected.

Die beiden Teilsysteme 6, 7 sind flexibel miteinander gekoppelt / verbunden. In dieser Ausführung ist das in Verbindung mit den Fign. 6 bis 10 näher erkennbare erste Teil system 6 über eine Schnappverbindung 16, d. h. formschlüssig, an einem Gehäuse bereich 18 des Sensorsystems 8 angebracht. Das erste Teilsystem 6 weist ein Kon taktelement 9 auf, das erfindungsgemäß unmittelbar / direkt an einem Draht 15 der Spulenwicklung 14 anliegt. Die prinzipielle Position des ersten Teilsystems 6 / des Kontaktelementes 9 ist in Fig. 1 zu erkennen. Hierbei ist ersichtlich, dass das Kontak telement 9 an einer axialen Seite 13 der Spulenwicklung 14 positioniert ist, wobei das Kontaktelement 9 prinzipiell auch an anderen Bereichen, etwa einer radialen Außen seite 11 oder einer radialen Innenseite 12 oder zwischen mehreren Drähten 15 der Spulenwicklung 14 gemäß weiteren Ausführungen angeordnet sein kann. Der Kontakt zwischen dem Kontaktelement 9 und der Spulenwicklung 14 findet an einem Kontakt bereich 10 der Spulenwicklung 14 statt, welcher Kontaktbereich 10 hier an einem Draht 15 der Spulenwicklung 14 umgesetzt ist. Das Kontaktelement 9 liegt somit ge mäß den Fign. 2 und 3 flächig an dem Stator 2 / der Spulenwicklung 14 an. Das wär meleitende Kontaktelement 9 leitet im Betrieb die im Stator 2 entstehende Wärme teil weise an den Temperatursensor 4, wie er in dem ersten Teilsystem 6 eingebettet ist, weiter, um somit die Temperatur des Stators 2 zu erfassen. Das Kontaktelement 9 kann bspw. in Form eines Silkonpads, eines Elastomers oder in Form einer Druckfe der ausgeführt sein. The two subsystems 6, 7 are flexibly coupled / connected to one another. In this version, this is in connection with FIGS. 6 to 10 recognizable first subsystem 6 via a snap connection 16, ie positively, attached to a housing area 18 of the sensor system 8. The first subsystem 6 has a contact element 9 which, according to the invention, bears directly / directly on a wire 15 of the coil winding 14. The basic position of the first subsystem 6 / of the contact element 9 can be seen in FIG. 1. It can be seen that the contact element 9 is positioned on an axial side 13 of the coil winding 14, the contact element 9 in principle also in other areas, for example a radial outer side 11 or a radial inner side 12 or between a plurality of wires 15 of the coil winding 14 according to further versions can be arranged. The contact between the contact element 9 and the coil winding 14 takes place at a contact area 10 of the coil winding 14, which contact area 10 is implemented here on a wire 15 of the coil winding 14. The contact element 9 is thus ge according to FIGS. 2 and 3 flat on the stator 2 / the coil winding 14. The heat-conducting contact element 9 conducts the heat generated in the stator 2 partially to the temperature sensor 4 as it is embedded in the first subsystem 6, in order to thus detect the temperature of the stator 2. The contact element 9 can for example be in the form of a silicone pad, an elastomer or in the form of a Druckfe.

In diesem Zusammenhang sei auf eine weitere Unterausführung verwiesen, wie sie mit Fig. 1 1 dargestellt ist. Gemäß dieser Ausführung ist es prinzipiell auch möglich, ein zusätzliches Kupfereinlegeteil 27 in das Kontaktelement zu integrieren und dieses un mittelbar an dem Kontaktbereich 10 anliegen zu lassen. In this context, reference is made to a further sub-version, as shown in FIG. 11. According to this embodiment, it is in principle also possible to integrate an additional copper insert 27 into the contact element and to allow it to rest directly on the contact area 10.

Der Temperatursensor 4 ist dann auf typische Weise mittels einer ersten Leitung 22, die hier teilweise schematisch dargestellt ist, mit einer Hauptleitung 19 des Sensorsys tems 8 weiter elektrisch verbunden. Das erste Teilsystem 6 weist zudem ein Aufnah meelement 29 auf, in dem der Temperatursensor 4 sowie das Kontaktelement 9 ange bracht sind. Das erste Teilsystem 6 ist schließlich, wie unter Zusammenwirkung der Fign. 8 und 9 zu erkennen, über eine Schnappverbindung 16 an dem Gehäusebereich 18 angebracht. Hierzu weist das Aufnahmeelement 29 zwei Schnapphaken 26 / Schnappnasen auf, die elastisch verformbar sind. Diese Schnapphaken 26 umklam mern den Gehäusebereich 18 und sind in entsprechende Ausnehmungen 28 des Ge häusebereiches 18 eingerastet. Zugleich stehen an dem Aufnahmeelement 29 Hal tenasen 30 ab, die in gegensinnige Aufnahmen 31 des Gehäusebereichs 18 einge schoben sind. Schließlich kommt es zu einer besonders robusten Befestigung des Aufnahmeelementes 29 sowie des ersten Teilsystems 6 an dem Gehäusebereich 18. The temperature sensor 4 is then further typically electrically connected to a main line 19 of the sensor system 8 by means of a first line 22, which is shown here partially schematically. The first subsystem 6 also has a recording element 29 in which the temperature sensor 4 and the contact element 9 are introduced. Finally, the first subsystem 6 is, as in cooperation with FIGS. 8 and 9, attached to the housing area 18 via a snap connection 16. For this purpose, the receiving element 29 has two snap hooks 26 / snap noses which are elastically deformable. These snap hooks 26 clasp the housing area 18 and are engaged in corresponding recesses 28 of the housing area 18 Ge. At the same time stand on the receiving element 29 Hal tenasen 30, which are inserted into opposite receptacles 31 of the housing area 18. Finally, there is a particularly robust attachment of the receiving element 29 and the first subsystem 6 to the housing area 18.

Zurückkommend auf Fig. 1 sei auch erwähnt, dass der Rotorzustandserfassungs sensor 5 auf typische Weise zum Erfassen einer Drehzahl sowie einer Drehposition des Rotors 3 der elektrischen Maschine 1 positioniert und ausgebildet ist. Der Rotor zustandserfassungssensor 5 ist Teil eines zweiten Teilsystems 7 des Sensorsystems 8. Der Rotorzustandserfassungssensor 5 ist über eine zweite Leitung 23 mit dem Lei tungsanschluss 21 verbunden. Die zweite Leitung 23 ist bevorzugt als eine 6-polige (alternativ auch 4-polige) Leitung realisiert. Die beiden Leitungen 22 und 23 sind schließlich in einer Hauptleitung 19 (6-poliges oder 8-poliges Kabel) zusammenge fasst, wobei die Hauptleitung wiederum in dem Gehäusebereich 18, unter Ausbildung eines Kabelkanales 17, geführt ist. Die Hauptleitung ist schließlich mit dem Leitungs anschluss 21 verbunden, welcher Leitungsanschluss 21 einen Stecker ausbildet. Dadurch findet auf typische Weise im Betrieb eine Signalübertragung / Stromversor gung über den Leitungsanschluss 21 hin zu einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Leistungselektronik statt. Returning to FIG. 1, it should also be mentioned that the rotor state detection sensor 5 is typically positioned and designed to detect a rotational speed and a rotational position of the rotor 3 of the electrical machine 1. The rotor condition detection sensor 5 is part of a second subsystem 7 of the sensor system 8. The rotor state detection sensor 5 is connected to the line connection 21 via a second line 23. The second line 23 is preferably implemented as a 6-pin (alternatively also 4-pin) line. The two lines 22 and 23 are finally summarized in a main line 19 (6-pin or 8-pin cable), the main line in turn being guided in the housing area 18, forming a cable channel 17. The main line is finally connected to the line connection 21, which line connection 21 forms a plug. As a result, a signal transmission / power supply takes place in operation in a typical manner via the line connection 21 to power electronics, which are not shown here for the sake of clarity.

Der Rotorzustandserfassungssensor 5 ist somit fest an dem Stator 2 angebracht. Der Rotorzustandserfassungssensor 5 wirkt mit einem drehfest mit dem Rotor 3 gekoppel ten Geber 25 zusammen. Der Geber 25 ist bevorzugt als ein entsprechendes Geber rad realisiert und erzeugt an dem Rotorzustandserfassungssensor 5 ein entsprechend der Drehposition korrespondierendes Signal. Der Rotorzustandserfassungssensor 5 ist primär dazu ausgebildet, die Drehposition, d. h. die Winkellage des Rotors 3 zu er fassen. In einer weiteren Ausführung ist der Rotorzustandserfassungssensor 5 gleich zeitig auch zur Erfassung einer Drehzahl des Rotors 3 ausgebildet. Wie auch in Ver bindung mit den Fign. 4 und 5 ersichtlich, ist das zweite Teilsystem 7 in dieser Ausfüh rung ebenfalls an dem Gehäusebereich 18 befestigt. Dadurch sind die beiden Teilsys teme 6, 7 fest miteinander verbunden und in einem gemeinsamen Modul integriert. Al ternativ ist auch das erste Teilsystem 6 unmittelbar mit dem zweiten Teilsystem 7 ver bunden / an diesem angebracht. The rotor state detection sensor 5 is thus firmly attached to the stator 2. The rotor state detection sensor 5 cooperates with a rotatably coupled to the rotor 3 th encoder 25. The encoder 25 is preferably implemented as a corresponding encoder wheel and generates a signal corresponding to the rotational position on the rotor state detection sensor 5. The rotor state detection sensor 5 is primarily designed to determine the rotational position, i. H. to grasp the angular position of the rotor 3. In a further embodiment, the rotor state detection sensor 5 is simultaneously designed to detect a speed of the rotor 3. As in connection with the fig. 4 and 5 can be seen, the second subsystem 7 is also attached to the housing region 18 in this embodiment. As a result, the two subsystems 6, 7 are firmly connected to one another and integrated in a common module. Al ternatively, the first subsystem 6 is directly connected to the second subsystem 7 / attached thereto.

In anderen Worten ausgedrückt, besteht die erfinderische Lösung bei einer elektri schen Maschine 1 (EM) darin, zwei Sensorsysteme 6, 7 in einem Gesamt-Sensor- System 8 zu integrieren, das weiterhin aus einem RPS-Teilsystem 7 und einem NTC- Teilsystem 6 besteht, welche weiterhin unabhängig voneinander funktionieren. Der Vorteil besteht im Wesentlichen in der Integration des Gesamtsystems 8, da es nun möglich ist, das Gesamtsensorsystem 8 in einem, und nicht mehr beide Systeme un abhängig und nacheinander, zu integrieren. Zusätzlich bietet dieses System 8 einen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik: Da die gesamt Baugruppe blind gefügt wird, ist die richtige Position von vorn herein zu gewährleisten und ebenso die Einbau toleranzen auszugleichen. In diesem Fall besitzt der NTC 6 ein flexibles Element (Kontaktelement 9). Dieses flexible Element 9 passt sich der Kontur der E-Maschine 1 an und sorgt für einen garantierten Kontakt von NTC 6 zur Wicklung 14 der E-Ma- schine 1 . Alle Toleranzen können somit ausgeglichen werden. In other words, the inventive solution for an electrical machine 1 (EM) is to integrate two sensor systems 6, 7 in an overall sensor system 8, which further comprises an RPS subsystem 7 and an NTC subsystem 6 exists, which continue to work independently of each other. The advantage essentially consists in the integration of the overall system 8, since it is now possible to integrate the overall sensor system 8 in one, and no longer both, independently and one after the other. In addition, this system 8 offers an advantage over the prior art: because the entire assembly is joined blind the correct position must be ensured from the outset and the installation tolerances must also be compensated for. In this case, the NTC 6 has a flexible element (contact element 9). This flexible element 9 adapts to the contour of the electric machine 1 and ensures guaranteed contact between the NTC 6 and the winding 14 of the electric machine 1. All tolerances can thus be compensated.

Im Sinne der erfinderischen Lösung (nach Fig. 1 ) wird der Temperatursensor 4 (bspw. ein NTC oder PTC) mit einem RPS-Sensor 5 kombiniert. Entweder kann der Tempe ratursensor 4 fest oder flexibel in den RPS-Sensor 5 integriert werden. In jedem Fall ist eine Kontaktfläche zwischen Temperatursensor 4 und der Wicklung 14 der E-Ma- schine 1 herzustellen, um die Temperatur zu erfassen. Bei einer festen Verbindung lässt sich dies nur schwer realisieren, da axiale, radiale und/oder tangentiale Toleran zen ausgeglichen werden müssen. Die hergestellte Kontaktfläche, idealerweise im Be reich der Wicklungen 14, kann an jeder beliebigen Stelle der E-Maschine 1 (Stator 2) hergestellt werden, bspw. radial, tangential oder axial. Da mit einer festen Verbindung zwischen Temperatursensor 4 und RPS-Sensor 5 nur schwer eine Kontaktfläche zur E-Maschine 1 (Wicklungen 14) realisiert werden kann, empfiehlt sich eine flexible An ordnung von Temperatursensor 4 und RPS-Sensor 5. Diese flexible Verbindung kann beispielsweise durch ein geeignetes flexibles oder elastisches Element hergestellt werden. Die Kontaktfläche des Temperatursensors 4 kann radial unterhalb der E-Ma- schinenwicklung 14 liegen, radial oberhalb, innerhalb der Wicklungen 14 und axial au ßerhalb der Wicklungen 14. In the sense of the inventive solution (according to FIG. 1), the temperature sensor 4 (for example an NTC or PTC) is combined with an RPS sensor 5. Either the temperature sensor 4 can be permanently or flexibly integrated into the RPS sensor 5. In any case, a contact surface must be established between the temperature sensor 4 and the winding 14 of the electric machine 1 in order to record the temperature. This is difficult to achieve with a fixed connection, since axial, radial and / or tangential tolerances have to be compensated for. The contact surface produced, ideally in the area of the windings 14, can be produced at any point on the electric machine 1 (stator 2), for example radially, tangentially or axially. Since a fixed connection between the temperature sensor 4 and the RPS sensor 5 makes it difficult to implement a contact surface with the electric machine 1 (windings 14), a flexible arrangement of the temperature sensor 4 and the RPS sensor 5 is recommended. This flexible connection can, for example be produced by a suitable flexible or elastic element. The contact surface of the temperature sensor 4 can be located radially below the electric machine winding 14, radially above, inside the windings 14 and axially outside of the windings 14.

Die Kontaktfläche des Temperatursensors 4 kann aktiv oder passiv auf die zu erfas sende Messfläche wirken. Der Temperatursensor 4 hat an einer definierten und fest sitzenden Position an der Wicklung 14 anzuliegen. Bei dem Rotorlagesensor 5 kann es sich beispielsweise um das Funktionsprinzip eines Resolvers, Wirbelstromsensors, GMR, etc. handeln. Auch neuartige Sensoren sind denkbar. RPS steht im englischen für„rotor position sensor“ und wird in der deutschen Übersetzung als RLS / Rotorlage sensor bezeichnet. Durch diese Integration kann auch die Bauteileanzahl reduziert werden, da bspw. ein Kabelkanal 17 oder ein gemeinsamer Stecker 21 verwendet werden kann. Der Temperatursensor 4 ist in der Regel 2-polig, d.h. er besitzt zwei Signalleitungen. Der RPS-Sensor 5 ist in der Regel 4- oder 6-polig. Im Sinne der Erfin dungsmeldung kann nun ein gemeinsamer Stecker 21 mit 6 oder 8 Polen verwendet werden. Somit ergibt sich ein Kosten- und Bauraumvorteil. Durch die gemeinsame In tegration sind die beiden Signalleitungen des Temperatursensors 4 durch den RPS- Sensor 5 weiter bevorzugt bis hin zur Leistungselektronik geführt. Im RPS-Sensor 5 erfolgt dies durch eine entsprechend erweiterte Platine / PCB. Außerhalb des Sensors 5 durch entsprechende Kabel. The contact surface of the temperature sensor 4 can act actively or passively on the measuring surface to be detected. The temperature sensor 4 has to rest against the winding 14 at a defined and firmly seated position. The rotor position sensor 5 can be, for example, the functional principle of a resolver, eddy current sensor, GMR, etc. Novel sensors are also conceivable. RPS stands for "rotor position sensor" and is referred to in the German translation as RLS / rotor position sensor. This integration also allows the number of components to be reduced, since, for example, a cable duct 17 or a common plug 21 can be used. The temperature sensor 4 is usually 2-pole, ie it has two Signal lines. The RPS sensor 5 is usually 4 or 6 poles. In the sense of the inven tion message, a common connector 21 with 6 or 8 poles can now be used. This results in a cost and space advantage. Due to the common integration, the two signal lines of the temperature sensor 4 are preferably routed through the RPS sensor 5 to the power electronics. In the RPS sensor 5, this is done by a correspondingly expanded circuit board / PCB. Outside the sensor 5 by appropriate cables.

Der NTC 6 wird über eine Steckverbindung / Clipverbindung 16 mit dem RPS 5, 7 o- der mit dem RPS-Kabelkanal (Gehäusebereich 18) verbunden. Somit ist eine ausrei chende Sicherung hergestellt. Das gesamte Kabel (Hauptleitung 19) kann vorkonfekti oniert werden. Somit hängt an dem Kabel 19 der RPS 5 mit seinen 6 Adern und der NTC 4 mit seinen 2 Adern oder auch Pole genannt. Das flexible Element 9 kann bspw. in Form eines Silkonpads, eines Elastomers oder in Form einer Druckfeder ausgeführt sein. Zur besseren Temperaturleifähigkeit kann das flexible Element 9 einen Kupfer kern 27 enthalten. Somit kann die Temperatur direkter und besser an die Perle weiter gleitet werden. Es kann auch ein anderes leitfähiges Material verwendet werden. The NTC 6 is connected via a plug connection / clip connection 16 to the RPS 5, 7 or to the RPS cable duct (housing area 18). A sufficient fuse is thus made. The entire cable (main line 19) can be prefabricated. The RPS 5 with its 6 cores and the NTC 4 with its 2 cores or poles are attached to the cable 19. The flexible element 9 can be designed, for example, in the form of a silicone pad, an elastomer or in the form of a compression spring. For better temperature conductivity, the flexible element 9 may contain a copper core 27. Thus, the temperature can be glided more directly and better to the pearl. Another conductive material can also be used.

Somit ergeben sich folgende Merkmale und Vorteile: - weniger Verschraubungen und geringerer Montageaufwand; - weniger Toleranzen aufgrund reduzierter Bauteilean zahl; - automatisierte Montageprozess, da die gesamte Baugruppe in einem montiert werden kann; - Kontaktierung von Temperatursensor 4 auf die Messfläche wird durch ein elastisches Ausgleichselement 9 sichergestellt; weniger Bearbeitung der Guss teile; nur ein Kabelkanal 17; nur ein 8 poliger Stecker 21 (6 Pole für RPS 5 und 2 Pole für Temperatur); Kupferkern 27 für bessere Leitfähigkeit. Bezuqszeichenliste This results in the following features and advantages: - fewer screw connections and less installation effort; - fewer tolerances due to reduced number of components; - Automated assembly process, since the entire assembly can be assembled in one; - Contacting of temperature sensor 4 on the measuring surface is ensured by an elastic compensating element 9; less machining of the cast parts; only one cable duct 17; only one 8-pin plug 21 (6 poles for RPS 5 and 2 poles for temperature); Copper core 27 for better conductivity. Reference list

elektrische Maschine electrical machine

Stator stator

Rotor rotor

Temperatursensor Temperature sensor

Rotorzustandserfassungssensor Rotor condition detection sensor

erstes Teilsystem first subsystem

zweites Teilsystem second subsystem

Sensorsystem Sensor system

Kontaktelement Contact element

Kontaktbereich Contact area

Außenseite Outside

Innenseite inside

axiale Seite axial side

Spulenwicklung Coil winding

Draht wire

Schnappverbindung Snap connection

Kabelkanal Cabel Canal

Gehäusebereich Housing area

Hauptleitung Main line

Hybridmodul Hybrid module

Leitungsanschluss Line connection

erste Leitung first line

zweite Leitung second line

Gehäuse casing

Geber giver

Schnapphaken Snap hook

Kupfereinlegeteil Copper insert

Ausnehmung Recess

Aufnahmeelement Receiving element

Haltenase Holding nose

Aufnahme admission

Claims

Patentansprüche Claims

1. Elektrische Maschine (1 ) für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem Stator (2), einem relativ zu dem Stator (2) verdrehbaren Rotor (3), einem zur Erfassung einer Temperatur des Stators (2) angeordneten und ausgebildeten Temperatursensor (4) sowie einem zur Erfassung einer Drehzahl und/oder Drehposition des Rotors (3) angeordneten und ausgebildeten, statorfest auf genommenen Rotorzustandserfassungssensor (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (4) und der Rotorzustandserfassungssensor (5) als Teilsysteme (6, 7) eines gemeinsamen Sensorsystems (8) umgesetzt sind, wobei ein den Temperatursensor (4) aufweisendes erstes Teilsystem (6) ein elastisches, mit dem Temperatursensor (4) verbundenes, wärmeleitendes Kontaktelement (9) aufweist, welches Kontaktelement (9) fest an einem Kon taktbereich (10) des Stators (2) angebracht ist. 1. Electrical machine (1) for driving a motor vehicle, with a stator (2), a rotor (3) rotatable relative to the stator (2), a temperature sensor (4) arranged and designed to detect a temperature of the stator (2) ) and a rotor state detection sensor (5) arranged and designed to detect a speed and / or rotational position of the rotor (3), characterized in that the temperature sensor (4) and the rotor state detection sensor (5) as subsystems (6, 7) a common sensor system (8) are implemented, wherein a temperature sensor (4) having the first subsystem (6) has an elastic, with the temperature sensor (4) connected, heat-conducting contact element (9), which contact element (9) fixed to a contact area Kon (10) of the stator (2) is attached.

2. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (9) an einer radialen Außenseite (11 ), einer radialen In nenseite (12), einer Umfangsseite oder einer axialen Seite (13) einer Spulen wicklung (14) des Stators (2) anliegt oder zumindest teilweise innerhalb der Spulenwicklung (14) angeordnet ist. 2. Electrical machine (1) according to claim 1, characterized in that the contact element (9) on a radial outer side (11), a radial inner side (12), a peripheral side or an axial side (13) of a coil winding (14 ) of the stator (2) abuts or is at least partially arranged within the coil winding (14).

3. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (9) unmittelbar an einem Draht (15) einer Spulen wicklung (14) des Stators (2) angedrückt ist. 3. Electrical machine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the contact element (9) is pressed directly onto a wire (15) of a coil winding (14) of the stator (2).

4. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (9) derart an den Draht (15) angedrückt ist, dass der Draht (15) das Kontaktelement (9) zumindest teilweise elastisch verformt. 4. Electrical machine (1) according to claim 3, characterized in that the contact element (9) is pressed onto the wire (15) in such a way that the wire (15) at least partially elastically deforms the contact element (9).

5. Elektrische Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilsystem (6) über eine Schnappverbindung (16) mittelbar oder unmittelbar mit einem den Rotorzustandserfassungssensor (5) aufweisenden zweiten Teilsystem (7) verbunden ist. 5. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first subsystem (6) via a snap connection (16) is directly or indirectly connected to a rotor state detection sensor (5) having the second subsystem (7).

6. Elektrische Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilsystem (6) mit einem einen Kabelkanal (17) bildenden Gehäusebereich (18) des Sensorsystems (8) verbunden ist. 6. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first subsystem (6) with a cable duct (17) forming the housing region (18) of the sensor system (8) is connected.

7. Elektrische Maschine (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem Kabelkanal (17) geführte Hauptleitung (19) mit dem Temperatur sensor (4) und dem Rotorzustandserfassungssensor (5) weiter verbunden ist. 7. Electrical machine (1) according to claim 6, characterized in that a main line (19) guided in the cable duct (17) is further connected to the temperature sensor (4) and the rotor state detection sensor (5).

8. Elektrische Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilsystem (6) und/oder das zweite Teilsystem (7) elektrisch mit einem Leitungsanschluss (21 ) des Sensorsystems (8) ver bunden sind/ist. 8. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first subsystem (6) and / or the second subsystem (7) are electrically connected to a line connection (21) of the sensor system (8) / is.

9. Hybridmodul (20) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einer elektrischen Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und zumindest einer mit dem Rotor (3) wirkverbundenen Kupplung. 9. Hybrid module (20) for a motor vehicle drive train, with an electrical machine (1) according to one of claims 1 to 8 and at least one with the rotor (3) operatively connected clutch.