DE102015213924A1

DE102015213924A1 - Vehicle, steering system, a resolver arrangement and method for processing output signals of a resolver

Info

Publication number: DE102015213924A1
Application number: DE102015213924.7A
Authority: DE
Inventors: Marco Velser; Daniel Gohlke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-01-26

Abstract

Es werden ein Fahrzeug, ein Lenksystem, eine Resolveranordnung sowie ein Verfahren zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: – Erfassen einer ersten Periode (T1) eines ersten Resolverausgangssignals (S12), – Erfassen einer ersten Periode (T1) eines zweiten Resolverausgangssignals (S13), – Normieren der ersten Periode (T1) der Resolverausgangssignale (S12, S13), – Verwenden der normierten ersten Periode (T1) der Resolverausgangssignale (S12, S13) zur Ermittlung eines ersten Winkels des Resolvers, – Erfassen einer zweiten Periode (T2) des ersten Resolverausgangssignals (S12), – Erfassen einer zweiten Periode (T2) des zweiten Resolverausgangssignals (S13), – Normieren der zweiten Periode (T2) der Resolverausgangssignale (S12, S13), und – Verwenden der normierten zweiten Periode (T2) der Resolverausgangssignale (S12, S13) zur Ermittlung eines zweiten Winkels des Resolvers, wobei die erste Periode (T1) und die zweite Periode (T2) innerhalb einer gemeinsamen mechanischen Umdrehung des Resolvers erfasst werden.]A vehicle, a steering system, a resolver arrangement and a method for processing output signals of a resolver are proposed. The method comprises the steps of: - detecting a first period (T1) of a first resolver output signal (S12), - detecting a first period (T1) of a second resolver output signal (S13), - normalizing the first period (T1) of the resolver output signals (S12, S13 ), - using the normalized first period (T1) of the resolver output signals (S12, S13) to determine a first angle of the resolver, - detecting a second period (T2) of the first resolver output signal (S12), - detecting a second period (T2) of second resolver output signal (S13), normalizing the second period (T2) of the resolver output signals (S12, S13), and using the normalized second period (T2) of the resolver output signals (S12, S13) to determine a second angle of the resolver, the first Period (T1) and the second period (T2) are detected within a common mechanical revolution of the resolver.]

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, ein Lenksystem, eine Resolveranordnung sowie ein Verfahren zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers eines Lenksystems. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der Winkelbestimmung hinsichtlich etwaiger Messtoleranzen sowie hinsichtlich während des Betriebs veränderter Umgebungsbedingungen. The present invention relates to a vehicle, a steering system, a resolver assembly, and a method of processing output signals of a resolver of a steering system. In particular, the present invention relates to an improvement in the angle determination with respect to any measurement tolerances and with respect to changed environmental conditions during operation.

Zur Bestimmung des Rotorwinkels einer elektrischen Maschine (auch „E-Maschine“) wird ein als „Resolver“ bezeichnetes Bauteil verwendet, welcher zwei Ausgangsspannungen liefert, die von der Steuergeräte-Elektronik weiter verarbeitet (z. B. gefiltert) und von einem Analog-Digital(A/D)-Wandler demoduliert und digitalisiert werden. Die Ausgangsspannungen liegen nach der A/D-Wandlung derart vor, dass die erste Ausgangsspannung sinusförmig und die zweite Ausgangsspannung cosinusförmig sind. Beide Spannungen sollen idealerweise die gleiche Amplitude aufweisen. Die Amplitudengleichheit der beiden digitalisierten Ausgangsspannungen ist schließlich eine Voraussetzung für eine ratiometrische Rotorwinkelbestimmung anhand einer vordefinierten Berechnungsvorschrift. Diese lautet: φ_Rotor = arctan (Usin/Ucos). Mit anderen Worten wird der aktuelle Rotorwinkel als Arcustangens-Signal aus den zwei vorgenannten Ausgangsspannungen ermittelt. Die ratiometrische Rotorwinkelbestimmung erlaubt eine gleichförmige Dämpfung der Sinus- und Cosinusspannung, ohne einen Winkelfehler zu erzeugen (daher ratiometrisch). Sobald die Dämpfung der Sinusspannung ungleich der Dämpfung der Cosinusspannung ist, entsteht mit der ratiometrischen Rotorwinkelbestimmung ein Winkelfehler. For determining the rotor angle of an electrical machine (also referred to as "E machine"), a component called a "resolver" is used, which supplies two output voltages that are further processed by the electronic control unit (for example, filtered) and by an analogue converter. Digital (A / D) converters are demodulated and digitized. The output voltages after the A / D conversion are such that the first output voltage is sinusoidal and the second output voltage is cosinusoidal. Both voltages should ideally have the same amplitude. The amplitude equality of the two digitized output voltages is finally a prerequisite for a ratiometric rotor angle determination based on a predefined calculation rule. This is: φ_Rotor = arctan (Usin / Ucos). In other words, the current rotor angle is determined as the arctangent signal from the two aforementioned output voltages. The ratiometric rotor angle determination allows a uniform damping of the sine and cosine voltage without generating an angle error (hence ratiometric). As soon as the attenuation of the sinusoidal voltage is not equal to the attenuation of the cosine voltage, an angular error arises with the ratiometric rotor angle determination.

DE 198 41 763 C1 offenbart ein Verfahren zur digitalen Auswertung der analogen Ausgangssignale eines Resolvers, bei welchem die sinus- beziehungsweise cosinusförmigen Ausgangssignale auf eine gleiche Amplitude gebracht werden. Hierzu werden zwei Verstärker vorgeschlagen, welche die Amplituden der der Auswerteeinheit zugeführten Signale einander angleichen. DE 198 41 763 C1 discloses a method for the digital evaluation of the analog output signals of a resolver, in which the sinusoidal or cosinusoidal output signals are brought to a same amplitude. For this purpose, two amplifiers are proposed which equalize the amplitudes of the signals supplied to the evaluation unit.

DE 10 2011 054 864 A1 offenbart eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung mit Offset-Kompensation der Spulenausgangsspannungen eines Resolvers. Unter anderem wird vorgeschlagen einen Offset-Korrekturwert in Form eines Durchschnittswerts aus einem ersten Amplitudenwert zu einer ersten Zeit, bei der die Amplituden von zwei Abtastsignalen gleich sind, und einem zweiten Amplitudenwert zu einer zweiten Zeit, bei der die Amplituden der zwei Abtastsignale gleich sind, zu ermitteln. DE 10 2011 054 864 A1 discloses a rotation angle detecting device with offset compensation of the coil output voltages of a resolver. Inter alia, it is proposed to provide an offset correction value in the form of an average value from a first amplitude value at a first time, in which the amplitudes of two scanning signals are equal, and a second amplitude value at a second time, at which the amplitudes of the two scanning signals are equal, to investigate.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Entstehung eines Winkelfehlers aufgrund unterschiedlicher/asymmetrischer Amplitudendämpfungen zu vermeiden. It is an object of the present invention to avoid the generation of an angle error due to different / asymmetrical amplitude attenuations.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers gelöst. Der Resolver kann beispielsweise als Drehwinkelgeber für eine Lenksäule eines elektromechanischen Lenksystems und/oder zur Drehwinkelbestimmung eines Elektromotors (z. B. zur Erzeugung eines Lenkunterstützungsmomentes) eines elektromechanischen Lenksystems ausgestaltet sein. Zunächst werden die Ausgangssignale eines ersten Gebers und eines zweiten Gebers des Resolvers erfasst. Da Asymmetrien insbesondere von einem Pol des Resolvers zum nächsten Pol des Resolvers auftreten können, welche zu fehlerbehafteten Winkelsignalen führen können, wird zunächst eine erste Periode eines ersten Resolverausgangssignals (z. B. ein Kosinussignal eines ersten Gebers) und eine erste Periode eines zweiten Resolverausgangssignals (z. B. ein Sinussignal eines zweiten Gebers) erfasst. Anschließend werden die ersten Perioden der Resolverausgangssignale, welche zuvor erfasst worden sind, normiert. Auf konkrete Ausgestaltungen des Normierens wird im weiteren Verlaufe der Beschreibung eingegangen. Anschließend werden die normierten Perioden des ersten Resolverausgangssignals und des zweiten Resolverausgangssignals zur Ermittlung von Winkeln eines ersten Winkelbereichs des Resolvers verwendet.. Dies kann beispielsweise durch die zu diesem Zwecke grundsätzlich bekannte Arcustangens-Funktion erfolgen. Hierbei wird der Arcustangens aus einem Quotienten einander entsprechender (mit anderen Worten zu einem identischen Zeitpunkt ermittelter) Punkte der normierten Signale gebildet. Während ein Ergebnis dieser Vorgehensweise zur Drehwinkelbestimmung in Bezug auf dasjenige Polpaar, welches die Resolverausgangssignale im Bereich der ersten Periode erzeugt, sehr exakt mit einer tatsächlichen Position des Resolvers übereinstimmt, kann eine abweichende Gestalt eines drehwinkeltechnisch nachfolgenden Polpaars selbst unter Zugrundelegung eines mittels des vorstehend beschriebenen Normiervorgangs ermittelten Korrekturfaktors zu erheblichen Abweichungen gegenüber der tatsächlichen Drehwinkelposition des Resolvers führen. Erfindungsgemäß werden daher auch während einer zweiten Periode das erste Resolverausgangssignal sowie das zweite Resolverausgangssignal erfasst und die beiden Perioden der Resolverausgangssignale in einem weiteren Schritt normiert. Bevorzug wird dieses Normieren entsprechend dem Normierungsvorgang vorgenommen, welcher hinsichtlich der Normierung der ersten Periode oben beschrieben wurde. Anschließend werden die normierten zweiten Perioden der Resolverausgangssignale zur Ermittlung von Winkeln eines zweiten Winkelbereichs des Resolvers verwendet. Hierbei ist zu beachten, dass sowohl die erste Periode als auch die zweite Periode innerhalb einer identischen Umdrehung des Resolvers liegen und daher unterschiedlichen gegenständlichen (physikalischen) Polpaaren zugeordnet sind. Mit anderen Worten ist die Umdrehung des Resolvers nicht beendet, bevor die erste Periode und die zweite Periode der Resolverausgangssignale vollständig erfasst sind. Dies schließt nicht aus, dass weitere Perioden (z. B. dritte, vierte und fünfte Periode) der Resolverausgangssignale ebenfalls innerhalb einer identischen Umdrehung des Resolvers erfasst und erfindungsgemäß verarbeitet/ausgewertet werden können. Gegenüber im Stand der Technik üblichen Anordnungen wird also vorgeschlagen, dass Ungleichförmigkeiten im Resolver enthaltener Polpaare beziehungsweise elektromechanischer Gegebenheiten dadurch bezüglich einer Drehwinkelerfassung entschärft beziehungsweise beseitigt werden, dass eine jeweilige Kompensation unterschiedlicher Dämpfungen in den Resolverausgangssignalen einer jeden Periode der Resolverausgangssignale ermittelt und kompensiert werden. Insbesondere weist der Resolver mindestens zwei Polpaare auf, sodass eine erste Periode und eine zweite Periode innerhalb einer mechanischen Umdrehung des Resolvers durch jeweilige Normierungsvorgänge behandelt werden. The above object is achieved by a method for processing output signals of a resolver according to the invention. The resolver can be designed, for example, as a rotary encoder for a steering column of an electromechanical steering system and / or for determining the rotational angle of an electric motor (eg for generating a steering assist torque) of an electromechanical steering system. First, the output signals of a first encoder and a second encoder of the resolver are detected. Since asymmetries can occur in particular from one pole of the resolver to the next pole of the resolver, which can lead to erroneous angle signals, first a first period of a first resolver output signal (eg a cosine signal of a first encoder) and a first period of a second resolver output signal ( eg a sine signal of a second encoder). Subsequently, the first periods of the resolver output signals, which have been previously detected, are normalized. Specific embodiments of the standardization will be discussed later in the description. Subsequently, the normalized periods of the first resolver output signal and of the second resolver output signal are used for determining angles of a first angle range of the resolver. This can be done, for example, by the arctangent function, which is basically known for this purpose. In this case, the arctangent is formed from a quotient of mutually corresponding (in other words at an identical point in time) determined points of the normalized signals. While a result of this rotation angle determination method with respect to the pole pair which generates the resolver output signals in the first period range is very exactly coincident with an actual position of the resolver, a different shape of a pole pair succeeding the rotation angle itself may be adopted based on a normalization process described above determined correction factor lead to significant deviations from the actual rotational angle position of the resolver. According to the invention, the first resolver output signal and the second resolver output signal are therefore also detected during a second period, and the two periods of the resolver output signals are normalized in a further step. Preferably, this normalization is performed in accordance with the normalization process described above with respect to the normalization of the first period. Subsequently, the normalized second Periods of the resolver output signals used to determine angles of a second angular range of the resolver. It should be noted that both the first period and the second period are within an identical revolution of the resolver and therefore associated with different physical (physical) pole pairs. In other words, the revolution of the resolver is not completed before the first period and the second period of the resolver output signals are completely detected. This does not exclude that further periods (eg third, fourth and fifth periods) of the resolver output signals can also be detected within an identical revolution of the resolver and processed / evaluated according to the invention. Compared to conventional arrangements in the prior art, it is therefore proposed that non-uniformities in the resolver pol pairs or electromechanical conditions are thereby mitigated or eliminated with respect to a rotation angle detection that a respective compensation different attenuation in the Resolverausgangssignalen each period of Resolverausgangssignale be determined and compensated. In particular, the resolver has at least two pole pairs, so that a first period and a second period are treated within a mechanical revolution of the resolver by respective normalization operations.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Bevorzugt kann die Ermittlung des ersten und/oder des zweiten Winkels eine Anwendung einer Arcustangens-Funktion auf die normierte erste Periode der Resolverausgangssignale beziehungsweise auf die normierte zweite Periode der Resolverausgangssignale umfassen. Die Arcustangens-Funktion kann für jeweilige Argumente während eines Betriebs des Resolvers („in Echtzeit“) errechnet werden. Alternativ kann eine vorgegebene Vielzahl von Argumenten der Arcustangens-Funktion vorab berechnet, in Form einer Werteschar/Referenz abgespeichert und im Bedarfsfall ausgelesen werden. Hierzu können die miteinander korrespondierenden Werte der ersten Periode beziehungsweise der zweiten Periode durcheinander geteilt werden, wobei der Wert des Sinussignals im Zähler und der entsprechende Wert des Kosinussignals im Nenner der Arcustangens-Funktion erscheint. Preferably, the determination of the first and / or the second angle may include applying an arctangent function to the normalized first period of the resolver output signals or to the normalized second period of the resolver output signals. The arctangent function can be calculated for respective arguments during operation of the resolver ("in real time"). Alternatively, a predetermined plurality of arguments of the arctangent function can be calculated in advance, stored in the form of a value set / reference and read out as required. For this purpose, the mutually corresponding values of the first period or of the second period can be divided into one another, with the value of the sine signal in the counter and the corresponding value of the cosine signal appearing in the denominator of the arctangent function.

Eine Möglichkeit zur Normierung der Resolverausgangssignale besteht darin, eines der Resolverausgangssignale als Referenzsignal zu verwenden. Dieses wird bezüglich seiner Amplitude nicht verändert. Anschließend wird ein amplitudenbezogenes Verhältnis der ersten Periode des ersten Resolverausgangssignals und der ersten Periode des zweiten Resolverausgangssignals ermittelt. Dies kann beispielweise eine Division des ersten Resolverausgangssignals und des zweiten Resolverausgangssignals umfassen. Insbesondere ist nicht das gesamte Zeitsignal dem Verhältnis zugrunde zu legen. Beispielsweise kann ein charakteristischer Wert, insbesondere ein Extremwert der Resolverausgangssignale innerhalb der ersten Periode zugrunde gelegt werden. Beispielsweise kann die Amplitude des ersten Resolverausgangssignals auf die Amplitude des zweiten Resolverausgangssignals (oder andersherum) bezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der jeweilige Hub der Resolverausgangssignale (Maximalwert – Minimalwert) ermittelt werden und ein Quotient der Hübe zur Erzeugung des amplitudenbezogenen Verhältnisses verwendet werden. Anschließend wird die erste Periode des zweiten Resolverausgangssignals mit dem ermittelten ersten amplitudenbezogenen Verhältnis multipliziert. Mit anderen Worten wird die Amplitude des zweiten Resolverausgangssignals auf einen dem Referenzsignal entsprechenden Wert gebracht, bevor anschließend (wie oben beschrieben) die vorverarbeiteten Resolverausgangssignale zur Ermittlung eines Winkels des Resolvers verwendet werden. Eine entsprechende Vorgehensweise kann der Normierung der Resolverausgangssignale innerhalb der zweiten Periode zugrunde gelegt werden. One way to normalize the resolver output signals is to use one of the resolver output signals as the reference signal. This is not changed with respect to its amplitude. Subsequently, an amplitude-related ratio of the first period of the first resolver output signal and the first period of the second resolver output signal is determined. This may include, for example, a division of the first resolver output signal and the second resolver output signal. In particular, not the entire time signal is the basis of the relationship. For example, a characteristic value, in particular an extreme value of the resolver output signals within the first period can be used. For example, the amplitude of the first resolver output signal may be related to the amplitude of the second resolver output signal (or vice versa). Alternatively or additionally, the respective stroke of the Resolverausgangssignale (maximum value - minimum value) can be determined and a quotient of the strokes are used to generate the amplitude-related ratio. Subsequently, the first period of the second resolver output signal is multiplied by the ascertained first amplitude-related ratio. In other words, the amplitude of the second resolver output signal is brought to a value corresponding to the reference signal, before subsequently (as described above) the pre-processed resolver output signals are used to determine an angle of the resolver. A corresponding procedure can be based on the normalization of the resolver output signals within the second period.

Dies hat den Vorteil, dass das Referenzsignal in im Wesentlichen unmodifizierter Form verwendet werden kann. Dies erübrigt anderenfalls erforderliche Schritte und zusätzlichen Rechenaufwand. This has the advantage that the reference signal can be used in substantially unmodified form. This eliminates the need for other steps and additional computational effort.

Eine andere Art des Normierens der Resolverausgangssignale verzichtet auf ein gegenseitiges Verarbeiten der Kanäle der Resolverausgangssignale im Zuge der Normierung. Hierbei werden ein erster, ein zweiter, ein dritter und ein vierter Referenzwert (oder Korrekturfaktor) ermittelt. Dies kann beispielsweise ein Ermitteln einer amplitudenbezogenen Größe des ersten Resolverausgangssignals und des zweiten Resolverausgangssignals umfassen. Der Referenzwert kann als eine Art Zielgröße für die amplitudenbezogene Eigenschaft der Resolverausgangssignale verstanden werden oder Teil einer Berechnungsvorschrift sein, mittels welcher das jeweilige Resolverausgangssignal auf einen vordefinierten Erwartungswert gebracht wird. Mit anderen Worten werden sowohl das erste Resolverausgangssignal als auch das zweite Resolverausgangssignal bezüglich der ersten Periode auf den gemeinsamen Erwartungswert gebracht, sodass eine anschließende Verwendung in der Arcustangens-Funktion keine nennenswerten Abweichungen von einer tatsächlichen Drehposition des Resolvers ergibt. In entsprechender Weise werden die Resolverausgangssignale der zweiten Periode auf einen zweiten (gegebenenfalls mit dem ersten Erwartungswert identischen) Erwartungswert gebracht. Auch diesbezüglich kann der zweite Referenzwert alternativ oder zusätzlich als Berechnungsvorschrift verstanden werden oder Bestandteil einer solchen Berechnungsvorschrift sein, mittels welcher die Resolverausgangssignale der zweiten Periode auf den gemeinsamen Erwartungswert gebracht werden können. Während bei der Berechnung der normierten Resolverausgangssignale auf diese Weise beide Resolverausgangssignale zu normieren sind, kann ein besonders geeigneter Amplitudenbereich für die Argumente der Arcustangens-Funktion erzeugt werden, in welchem Beispielsweise eine besonders gute Auflösung der Winkelbereiche erzielt wird. Another way of normalizing the resolver output signals eliminates mutual processing of the channels of the resolver output signals in the course of normalization. Here, a first, a second, a third and a fourth reference value (or correction factor) are determined. This may include, for example, determining an amplitude-related size of the first resolver output signal and the second resolver output signal. The reference value can be understood as a type of target variable for the amplitude-related property of the resolver output signals or be part of a calculation rule by means of which the respective resolver output signal is brought to a predefined expected value. In other words, both the first resolver output signal and the second resolver output signal are brought to the common expectation value with respect to the first period, so that subsequent use in the arctangent function does not result in any appreciable deviations from an actual rotational position of the resolver. In a corresponding manner, the resolver output signals of the second period are brought to a second expected value (possibly identical to the first expected value). Also in this regard, the second reference value may alternatively or additionally be understood as a calculation rule or be part of such a calculation rule, by means of which the Resolverausgangssignale the second period can be brought to the common expected value. While in the calculation of the normalized resolver output signals in this way both resolver output signals are to be normalized, a particularly suitable amplitude range can be generated for the arguments of the arctangent function, in which, for example, a particularly good resolution of the angular ranges is achieved.

Im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ermittelt werden, dass die erste Periode und die zweite Periode der Resolverausgangssignale innerhalb einer gemeinsamen mechanischen Umdrehung erfasst wurden. Im Zuge dessen kann ein Referenzwert ausgelesen werden, welcher die Polpaarzahl des Resolvers repräsentiert. Beispielsweise kann die Polpaarzahl mit einer Anzahl über der Zeit ermittelter Extremwerte der Resolverausgangssignale verglichen werden. Sofern die abgespeicherte Polpaarzahl größer als die Anzahl der ermittelten Maximalwerte des ersten beziehungsweise des zweiten Resolverausgangssignals ist, befindet sich der Resolver innerhalb einer identischen mechanischen Umdrehung (also einem Drehwinkelbereich von 0°–360° seit Beginn der ersten Periode). Wird die Referenz hingegen überschritten, hat eine neue mechanische Umdrehung (Drehwinkelbereich 360°–720°) begonnen. In the course of the method according to the invention, it can be determined that the first period and the second period of the resolver output signals were detected within a common mechanical revolution. In the course of this a reference value can be read which represents the pole pair number of the resolver. For example, the pole pair number may be compared to a number of over time determined extremes of the resolver output signals. If the stored pole pair number is greater than the number of determined maximum values of the first or the second resolver output signal, the resolver is within an identical mechanical revolution (ie a rotation angle range of 0 ° -360 ° since the beginning of the first period). If the reference is exceeded, a new mechanical revolution (rotation angle range 360 ° -720 °) has started.

Die Anzahl elektrischer Polpaare und erfindungsgemäß vorzusehender Normierungsvorgänge kann bevorzugt ganzzahlig im Bereich zwischen zwei und zehn liegen. Insbesondere können fünf Polpaare im erfindungsgemäß ausgewerteten Resolver enthalten sein. The number of electrical pole pairs and standardization processes to be provided according to the invention can preferably be in the integer range between two and ten. In particular, five pairs of poles can be contained in the resolver evaluated according to the invention.

Die Resolverausgangssignale können als elektrisch induzierte Spannungen verstanden werden, welche durch entsprechend ausgestaltete Geber des Resolvers aufgenommen/erzeugt und an eine Auswerteeinheit weitergeleitet werden. Die Spannungen können eine höherfrequente Trägerspannung der Geber modulieren. The resolver output signals can be understood as electrically induced voltages, which are recorded / generated by appropriately designed encoders of the resolver and forwarded to an evaluation unit. The voltages can modulate a higher-frequency carrier voltage of the encoder.

Die Normierung der ersten und/oder der zweiten Periode der Resolverausgangssignale kann beispielsweise werksseitig vordefiniert beziehungsweise vorgenommen werden und für den gesamten nachfolgenden Betriebs des Resolvers gelten. Alternativ oder zusätzlich kann eine wiederkehrende Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veränderte Betriebsbedingungen des Resolvers berücksichtigen und deren Einfluss auf die Rotorpositionsermittlung lindern beziehungsweise vermeiden. Beispielsweise kann eine erneute Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer vordefinierten Anzahl von Umdrehungen und/oder nach einer vordefinierten Winkelveränderung des Resolvers beziehungsweise seines Rotors und/oder nach einer vordefinierten Zeitdauer seit einer letzten Normierung erfolgen. In entsprechender Weise kann alternativ oder zusätzlich überprüft werden, ob sich eine (oder mehrere) Betriebsbedingungen des Resolvers in vordefinierter Weise verändert hat (haben). Beispielsweise kann das Maß der Änderung (als Differenz gegenüber einem vorherig ermittelten Betriebszustand) oder das Erreichen eines vordefinierten Absolutwertes kennzeichnend die Betriebsbedingung überprüft werden und gegebenenfalls Anlass für eine erneute Normierung bieten. The normalization of the first and / or the second period of the resolver output signals can, for example, be predefined or made at the factory and apply to the entire subsequent operation of the resolver. Alternatively or additionally, a recurrent implementation of the method according to the invention can take account of changed operating conditions of the resolver and alleviate or avoid its influence on the rotor position determination. For example, a renewed implementation of the method according to the invention after a predefined number of revolutions and / or after a predefined change in angle of the resolver or its rotor and / or done after a predefined period of time since a last normalization. In a corresponding manner, it is alternatively or additionally possible to check whether one (or more) operating conditions of the resolver has changed (predefined) in a predefined manner. For example, the extent of the change (as a difference from a previously determined operating state) or the achievement of a predefined absolute value characterizing the operating condition can be checked and possibly provide grounds for re-normalization.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Resolveranordnung vorgeschlagen, welche einen Resolver zur Ermittlung und Übergabe erster und zweite Resolverausgangssignale an eine Auswerteeinheit umfasst. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät für den Einsatz in einem Automobil, insbesondere in einer elektromechanischen Lenkung ausgestaltet sein. Sie ist eingerichtet, die Schritte eines Verfahrens gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt auszuführen. Daher ergeben sich die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechend dem erstgenannten Erfindungsaspekt, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen wird. According to a second aspect of the present invention, a resolver arrangement is proposed which comprises a resolver for detecting and transferring first and second resolver output signals to an evaluation unit. The evaluation unit can be designed, for example, as an electronic control unit for use in an automobile, in particular in an electromechanical steering system. It is set up to carry out the steps of a method according to the first aspect of the invention. Therefore, the features, feature combinations and resulting from these advantages according to the first-mentioned aspect of the invention, so reference is made to avoid repetition of the relevant embodiments.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lenksystem vorgeschlagen, welches beispielsweise eine elektromechanische Unterstützung eines Handmoments, welches ein Anwender mittels eines Handrades erzeugt, bereitstellen kann. Das Lenksystem kann für ein Fahrzeug (z. B. ein PKW, ein Transporter, ein LKW oder ein Motorrad) ausgestaltet sein. Das Lenksystem umfasst eine Resolveranordnung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt, wodurch die zur Lenkunterstützung erzeugten Momente besonders gut an die Erwartungshaltung des Anwenders angepasst werden können. According to a third aspect of the present invention, a steering system is proposed, which can provide, for example, an electromechanical support of a hand torque which a user generates by means of a handwheel. The steering system may be configured for a vehicle (eg, a car, a van, a truck, or a motorcycle). The steering system comprises a resolver arrangement according to the second-named aspect of the invention, whereby the moments generated for steering assistance can be adapted particularly well to the expectations of the user.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug (z. B. ein PKW, ein Transporter, ein LKW oder ein Motorrad) vorgeschlagen, welches ein Lenksystem gemäß dem drittgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Auch bezüglich des Lenksystems und des Fahrzeuges ergeben sich die Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile entsprechend dem zweitgenannten Erfindungsaspekt. According to a fourth aspect of the present invention, there is proposed a vehicle (eg, a car, a van, a truck, or a motorcycle) which comprises a steering system according to the third aspect of the invention. Also with respect to the steering system and the vehicle, the features, feature combinations and advantages according to the second-mentioned aspect of the invention arise.

Generell kann das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich oder alternativ folgende Merkmale bezüglich der Signale eines Resolvers umfassen:

1) Erfassung eines Sinussignals mittels eines ersten Sensor
2) Das Sinussignal ist eine Funktion des mechanischen Motorwinkels.
3) Erfassung eines Kosinussignals mittels eines zweiten Sensors
4) Das Kosinussignal ist eine Funktion des mechanischen Motorwinkels.
5) Festlegung des Sinussignals als Referenzsignal
6) Ermittlung des positiven Scheitelwertes (Amplitude) des Sinussignals = Referenzamplitude an einem Punkt des Motorwinkels. Voraussetzung ist, dass der Motorwinkel überstrichen wird, an welchem sich der Scheitelwert befindet.
7) Ermittlung des örtlich folgenden positiven Scheitelwertes (Amplitude) des Kosinussignals an einem Punkt des Motorwinkels. Voraussetzung ist, dass der Motorwinkel überstrichen wird, an welchem sich der Scheitelwert befindet.
8) Berechnung des Quotienten aus Referenzamplitude und Kosinusamplitude
9) Quotient wird als Korrekturfaktor mit der Kosinusamplitude multipliziert.
10) Korrekturfaktor wird gespeichert.
11) Ergebnis dieser Multiplikation ist eine Gleichheit der Referenz- und Kosinusamplitude.
12) Der Korrekturfaktor wird im Motorwinkelbereich genutzt, der zwischen dem ersten Kosinusscheitelwert und dem folgenden Kosinusscheitelwert nach Überstreichen eines Motorwinkelbereichs in eine Richtung cw liegt.
11) Abhängig von der Polpaarzahl eines Resolvers können mehrere Kosinusscheitelwerte, und damit abgegrenzte Motorwinkelbereiche existieren.
12) Für jeden dieser Motorwinkelbereiche kann nach dem oben beschriebenen Vorgehen jeweils ein Korrekturwert ermittelt, gespeichert und genutzt werden. Dieser gilt dann vom ersten erfassten positiven Scheitelwert bis zum zweiten erfassten positiven Scheitelwert in eine Richtung cw. Ein nächster Korrekturwert gilt dann in cw-Richtung ab dem zweiten positiven Kosinusscheitelwertes bis zum dritten Kosinusscheitelwertes. In ccw-Richtung (Richtungsumkehr) gilt der aktuelle Kosinusscheitelwertes solange bis der nächste Kosinusscheitelwertes in ccw-Richtung überstrichen wird. Danach gilt wieder Korrekturfaktor des zweiten Kosinusscheitelwertes.
13) Die Ermittlung der Korrekturfaktoren kann kontinuierlich geschehen, also bei jedem Erreichen eines Kosinusscheitelwertes.

In general, the method according to the invention can additionally or alternatively comprise the following features with regard to the signals of a resolver:

1) detection of a sine signal by means of a first sensor
2) The sine signal is a function of the mechanical motor angle.
3) detection of a cosine signal by means of a second sensor
4) The cosine signal is a function of the mechanical motor angle.
5) Definition of the sine signal as a reference signal
6) Determination of the positive peak value (amplitude) of the sine signal = reference amplitude at a point of the motor angle. The prerequisite is that the motor angle is swept over, at which the peak value is located.
7) Determine the locally following positive peak (amplitude) of the cosine signal at a point of the motor angle. The prerequisite is that the motor angle is swept over, at which the peak value is located.
8) Calculation of the quotient of reference amplitude and cosine amplitude
9) The quotient is multiplied by the cosine amplitude as a correction factor.
10) Correction factor is saved.
11) The result of this multiplication is an equality of the reference and cosine amplitude.
12) The correction factor is used in the motor angle range, which lies between the first cosine peak value and the following cosine peak value after sweeping over a motor angle range in a direction cw.
11) Depending on the number of pole pairs of a resolver, several cosine peak values and delimited motor angle ranges may exist.
12) For each of these motor angle ranges, a correction value can be determined, stored and used in each case according to the procedure described above. This then applies from the first detected positive peak value to the second detected positive peak value in a direction cw. A next correction value then applies in the cw direction from the second positive cosine peak value up to the third cosine peak value. In the ccw direction (direction reversal), the current cosine peak value applies until the next cosine peak value in the ccw direction is swept over. After that, the correction factor of the second cosine peak value applies again.
13) The determination of the correction factors can be done continuously, ie every time a cosine peak value is reached.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist: Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

1 eine schematische Übersicht über Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenksystems; 1 a schematic overview of components of an embodiment of a vehicle according to the invention with an embodiment of a steering system according to the invention;

2 eine Prinzipskizze veranschaulichend Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung; 2 a schematic diagram illustrating components of an embodiment of an inventive arrangement;

3 ein Spannungs-Zeitdiagramm veranschaulichend beispielhafte Zeitverläufe roher Resolverausgangssignale sowie eines normierten Resolverausgangssignals über zwei Perioden; 3 a voltage-time diagram illustrating exemplary timings of raw resolver output signals and a normalized resolver output signal over two periods;

4 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers; und 4 a flowchart illustrating steps of a first embodiment of a method according to the invention for processing output signals of a resolver; and

5 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers. 5 a flowchart illustrating steps of a second embodiment of a method according to the invention for processing output signals of a resolver.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

1 zeigt einen PKW 10 als erfindungsgemäß ausgestaltetes Fahrzeug, in welchem ein Lenksystem 1 umfassend ein Lenkhandrad (Lenkrad) 2 und eine Lenksäule 3 zur wunschgemäßen Ausrichtung lenkfähiger Räder über eine Zahnstange 5 vorgesehen sind. Ein Elektromotor 6 ist zur Erzeugung eines Lenkunterstützungsmomentes vorgesehen und wird über eine Endstufe 7 mit elektrischer Energie versorgt. Die Endstufe 7 wird über ein elektronisches Steuergerät 8 als Auswerteeinheit angesteuert. Ein Resolver 4 ist eingerichtet, eine Winkel- beziehungsweise Drehposition der Lenksäule 3 zu ermitteln und entsprechende Ausgangssignale an das elektronische Steuergerät 8 zu melden. Das elektronische Steuergerät 8 ist informationstechnisch an einen Datenspeicher 9 angeschlossen, welcher Instruktionen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und entsprechende Referenzwerte bereithält. 1 shows a car 10 as inventively designed vehicle in which a steering system 1 comprising a steering wheel (steering wheel) 2 and a steering column 3 for the desired alignment of steerable wheels via a rack 5 are provided. An electric motor 6 is intended to generate a steering assist torque and is via an output stage 7 supplied with electrical energy. The final stage 7 is via an electronic control unit 8th controlled as evaluation unit. A resolver 4 is set up, an angular or rotational position of the steering column 3 to determine and corresponding output signals to the electronic control unit 8th Report to. The electronic control unit 8th is information technology to a data store 9 connected, which holds instructions for carrying out the method according to the invention and corresponding reference values.

2 zeigt Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Resolveranordnung 14, wobei die Komponenten des bereits in 1 eingeführten Resolvers 4 im Detail veranschaulicht sind. Ein Rotor 11 weist vier magnetische Polpaare mit jeweiligen magnetischen Polen N, S auf, deren Magnetfeld im Zuge einer Rotation über einen ersten Geber 12 zur Erzeugung eines Cosinussignals als erstes Resolverausgangssignal S12 und einen zweiten Geber 13 zur Erzeugung eines Sinussignal als zweites Resolverausgangssignal S13 eingerichtet sind. Die übrigen Komponenten (elektronisches Steuergerät 8 und Datenspeicher 9) entsprechen den bereits in 1 gezeigten Komponenten. 2 shows components of an embodiment of a resolver assembly according to the invention 14 , where the components of the already in 1 introduced resolver 4 are illustrated in detail. A rotor 11 has four magnetic pole pairs with respective magnetic poles N, S, whose magnetic field in the course of a rotation via a first encoder 12 for generating a cosine signal as a first resolver output signal S12 and a second encoder 13 to produce a Sine signal are arranged as a second resolver output signal S13. The remaining components (electronic control unit 8th and data storage 9 ) correspond to those already in 1 shown components.

3 zeigt ein Spannungs-Zeitdiagramm in welchem ein erstes Resolverausgangssignal S12 und ein zweites Resolverausgangssignal S13 über zwei Perioden T1, T2 dargestellt sind. Erkennbar sind die Maximalwerte S12max, S13max und die Minimalwerte S12min, S13min der Resolverausgangssignale S12, S13 unterschiedlich groß, da die Dämpfung der Signale unterschiedlich stark ist. Überdies ist ein Maximalwert S13max (T2) innerhalb der zweiten Periode T2 größer als der Maximalwert S13max (T1) innerhalb der ersten Periode T1. Entsprechend würde eine Normierung auf einen gemeinsamen Erwartungswert S12max mittels eines für die Perioden T1, T2 identischen Faktors nicht möglich bzw. nicht kompromisslos sein. Erst durch eine erfindungsgemäße periodenindividuelle Normierung kann eine Angleichung der Maximalwerte S12max, S13max der Resolverausgangssignale S12, S13 erfolgen und eine bestmögliche Winkelbestimmung mittels einer ratiometrischen Rotorwinkelbestimmung (z. B. mittels einer Arcustangens-Funktion) auf Basis normierter Signale S12, S13‘ erfolgen. 3 shows a voltage-time diagram in which a first resolver output signal S12 and a second resolver output signal S13 over two periods T1, T2 are shown. It can be seen that the maximum values S12max, S13max and the minimum values S12min, S13min of the resolver output signals S12, S13 have different magnitudes, since the attenuation of the signals has different strengths. Moreover, a maximum value S13max (T2) within the second period T2 is greater than the maximum value S13max (T1) within the first period T1. Accordingly, a normalization to a common expected value S 12max by means of a factor identical for the periods T 1, T 2 would not be possible or would not be uncompromising. An adjustment of the maximum values S12max, S13max of the resolver output signals S12, S13 can be carried out and a best possible angle determination by means of a ratiometric rotor angle determination (eg by means of an arctangent function) on the basis of normalized signals S12, S13 'take place.

4 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers, bei welchem lediglich ein Resolverausgangssignal bezüglich seiner Amplitude angepasst wird, während das andere Resolverausgangssignal als Referenzsignal betrachtet wird. In Schritt 100 wird eine erste Periode eines ersten Resolverausgangssignals erfasst, welches als Kosinussignal eines ersten Gebers erzeugt worden ist. In Schritt 200 wird eine erste Periode eines zweiten Resolverausgangssignals erfasst, welches als Sinussignal eines zweiten Gebers erzeugt worden ist. In Schritt 300 wird das erste Resolverausgangssignal als Referenzsignal definiert. Mit anderen Worten wird dieses Signal im Wesentlichen (z.B. bis auf eine Analog/Digital-Wandlung) unverändert zur Drehwinkelbestimmung vorgesehen. In Schritt 400 wird ein erstes amplitudenbezogenes Verhältnis der ersten Periode des ersten Resolverausgangssignals und der ersten Periode des zweiten Resolverausgangssignals ermittelt. Hierzu wird der Signalhub, also die Spannungsdifferenz zwischen einer positiven und einer negativen maximalen Spannung der jeweiligen Resolverausgangssignale ermittelt und die beiden Spannungshübe anschließend zueinander ins Verhältnis gesetzt. Da das erste Resolverausgangssignal als Referenzsignal definiert worden ist (siehe Schritt 300), wird das Verhältnis derart gebildet, dass der Spannungshub des ersten Resolverausgangssignals durch den Spannungshub des zweiten Resolverausgangssignals (jeweils in der ersten Periode) geteilt wird. In Schritt 500 werden die Messwerte der ersten Periode des zweiten Resolverausgangssignals mit dem zuvor ermittelten ersten amplitudenbezogenen Verhältnis multipliziert. Die Schritte 300 bis 500 können auch als „normieren“ der ersten Periode der Resolverausgangssignale verstanden werden. In Schritt 600 wird die normierte erste Periode der Resolverausgangssignale zur Ermittlung von Drehwinkeln innerhalb eines ersten Winkelbereiches des Resolvers verwendet. Da nun die unterschiedlichen Dämpfungen der beiden Resolverausgangssignale zumindest für die erste Periode behoben worden sind, kann der Drehwinkel mittels einer Arcustangens-Funktion besonders exakt ermittelt werden. Entsprechend wird für eine zweite Periode der Resolverausgangssignale verfahren. Hierzu wird in Schritt 700 eine zweite Periode des ersten Resolverausgangssignals erfasst. In Schritt 800 wird eine zweite Periode des zweiten Resolverausgangssignals erfasst. In Schritt 900 wird ein zweites amplitudenbezogenes Verhältnis der zweiten Periode des ersten Resolverausgangssignals und der zweiten Periode des zweiten Resolverausgangssignals ermittelt. In Schritt 1000 wird die zweite Periode des zweiten Resolverausgangssignals mit dem zweiten amplitudenbezogenen Verhältnis multipliziert. Da hiermit die unterschiedlichen Dämpfungen auch für die zweite Periode der Resolverausgangssignale ohne Einfluss sind, kann eine besonders exakte Bestimmung der Drehwinkelposition des Resolvers erfolgen. In Schritt 1100 wird ermittelt, dass die ersten und zweiten Perioden der Resolverausgangssignale innerhalb einer gemeinsamen mechanischen Umdrehung erfasst wurden. Hierzu kann ein abgespeicherter Referenzwert geladen werden, welcher die Polpaarzahl des Resolvers wiedergibt. Mit anderen Worten wird ein Vergleich angestellt, wie viele Perioden in einer mechanischen Umdrehung des Resolvers zu erwarten sind, sodass für einen festgelegten Zeitraum die zuvor ermittelten amplitudenbezogenen Verhältnisse zur Normierung jeweiliger identischer Perioden in nachfolgenden mechanischen Umdrehungen verwendet werden können und sich der Rechenaufwand zur erneuten Ermittlung der amplitudenbezogenen Verhältnisse auf vorbestimmte Zeit erübrigt. In Schritt 1200 wird die normierte zweite Periode der Resolverausgangssignale zur Ermittlung von Drehwinkeln innerhalb eines zweiten Winkelbereiches des Resolvers verwendet. Im Ergebnis werden Asymmetrien beziehungsweise unterschiedliche Dämpfungen der Resolverausgangssignale innerhalb der ersten Periode beziehungsweise in der zweiten Periode individuell (d.h. unabhängig voneinander) berücksichtigt und korrigiert. 4 shows steps of an embodiment of a method according to the invention for processing output signals of a resolver, in which only one resolver output signal is adjusted in terms of its amplitude, while the other resolver output signal is considered as a reference signal. In step 100 a first period of a first resolver output signal is detected, which has been generated as a cosine signal of a first encoder. In step 200 a first period of a second resolver output signal is detected, which has been generated as a sine signal of a second encoder. In step 300 the first resolver output signal is defined as a reference signal. In other words, this signal is substantially (eg, except for an analog / digital conversion) provided unchanged for the rotation angle determination. In step 400 a first amplitude related ratio of the first period of the first resolver output signal and the first period of the second resolver output signal is determined. For this purpose, the signal deviation, that is to say the voltage difference between a positive and a negative maximum voltage of the respective resolver output signals, is determined and the two voltage strokes are then set in relation to each other. Since the first resolver output has been defined as a reference signal (see step 300 ), the ratio is formed such that the voltage swing of the first resolver output signal is divided by the voltage swing of the second resolver output signal (each in the first period). In step 500 the measured values of the first period of the second resolver output signal are multiplied by the previously determined first amplitude-related ratio. The steps 300 to 500 may also be understood as "normalizing" the first period of the resolver output signals. In step 600 the normalized first period of the resolver output signals is used to determine angles of rotation within a first angular range of the resolver. Since the different attenuations of the two resolver output signals have now been eliminated at least for the first period, the angle of rotation can be determined particularly accurately by means of an arctangent function. The procedure is accordingly for a second period of the resolver output signals. This will be done in step 700 detects a second period of the first resolver output signal. In step 800 a second period of the second resolver output signal is detected. In step 900 a second amplitude related ratio of the second period of the first resolver output signal and the second period of the second resolver output signal is determined. In step 1000 the second period of the second resolver output signal is multiplied by the second amplitude-related ratio. Since hereby the different attenuations are also without influence for the second period of the resolver output signals, a particularly exact determination of the rotational angle position of the resolver can take place. In step 1100 it is determined that the first and second periods of the resolver output signals were detected within a common mechanical revolution. For this purpose, a stored reference value can be loaded, which reproduces the pole pair number of the resolver. In other words, a comparison is made as to how many periods are to be expected in a mechanical revolution of the resolver, so that the previously determined amplitude-related conditions for normalizing respective identical periods in subsequent mechanical revolutions can be used for a fixed period of time and the computational effort for re-determination the amplitude-related conditions for a predetermined time is unnecessary. In step 1200 the normalized second period of the resolver output signals is used to determine angles of rotation within a second angular range of the resolver. As a result, asymmetries or different attenuations of the resolver output signals within the first period or in the second period are considered and corrected individually (ie independently of one another).

5 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung von Ausgangssignalen eines Resolvers. Die Schritte 100 und 200 entsprechen den in Verbindung mit 4 diskutierten Schritten 100, 200. In Schritt 300‘ werden ein erster und ein zweiter vordefinierter Referenzwert ermittelt. Der Referenzwert kann durch Signalanalyse der jeweiligen Perioden der Resolverausgangssignale ermittelt werden, um eine einheitliche Amplitude für das erste und das zweite Resolverausgangssignal innerhalb einer jeden Periode zu erzielen. Der erste vordefinierte Referenzwert ist derart definiert, dass er im Zuge einer Normierung der ersten Periode des ersten Resolverausgangssignals dessen Amplitude auf einen zuvor definierten Erwartungswert bringt. Dies erfolgt in Schritt 400‘. Entsprechend wird in Schritt 500‘ die erste Periode des zweiten Resolverausgangssignals auf den vordefinierten zweiten Referenzwert normiert, um die Amplitude des zweiten Resolverausgangssignals zumindest für die erste Periode auf den Erwartungswert zu bringen. Im Ergebnis sind gegebenenfalls zuvor unterschiedliche Dämpfungen der Resolverausgangssignale innerhalb der ersten Periode beseitigt. In Schritt 600‘ wird für die zweite Periode des ersten Resolverausgangssignals ein entsprechender Normiervorgang auf den zuvor definierten dritten Referenzwert vorgenommen, um die Amplitude des ersten Resolversignals innerhalb der zweiten Periode auf den Erwartungswert zu bringen. In Schritt 700‘ wird die zweite Periode des zweiten Resolverausgangssignals auf den vordefinierten vierten Referenzwert normiert, um die Amplitude des zweiten Resolverausgangssignals auf den Erwartungswert für die zweite Periode zu bringen. Selbstverständlich kann der Erwartungswert unabhängig von der jeweiligen Periode definiert sein und derart bemessen sein, dass eine maximale Auflösung gegebenenfalls digitalisierter Resolverausgangssignale eine bestmögliche Ermittlung der Drehwinkelposition unterstützt. Nachfolgend werden die Schritte 1100 und 1200 entsprechend den in 4 definierten letzten beiden Schritten durchgeführt. 5 1 is a flowchart illustrating steps of a second embodiment of a method according to the invention for processing output signals of a resolver. The steps 100 and 200 correspond with in connection with 4 discussed steps 100 . 200 , In step 300 ' a first and a second predefined reference value are determined. The reference value may be determined by signal analyzing the respective periods of the resolver output signals to obtain a uniform amplitude for the first and second resolver output signals within each period. The first predefined reference value is defined in such a way that it brings its amplitude to a previously defined expected value in the course of a normalization of the first period of the first resolver output signal. This is done in step 400 ' , Accordingly, in step 500 ' normalizes the first period of the second resolver output signal to the predefined second reference value to bring the amplitude of the second resolver output signal to the expected value at least for the first period. As a result, different attenuations of the resolver output signals within the first period may be previously eliminated. In step 600 ' For the second period of the first resolver output signal, a corresponding normalization operation is performed on the previously defined third reference value in order to bring the amplitude of the first resolver signal within the second period to the expected value. In step 700 ' the second period of the second resolver output signal is normalized to the predefined fourth reference value to bring the amplitude of the second resolver output signal to the expected value for the second period. Of course, the expected value can be defined independently of the respective period and be dimensioned in such a way that a maximum resolution of optionally digitized resolver output signals supports the best possible determination of the rotational angular position. Below are the steps 1100 and 1200 according to the in 4 defined last two steps.

Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird. Although the aspects and advantageous embodiments of the invention have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated embodiments are possible for the skilled person, without departing from the scope of the present invention, the scope of protection the appended claims are defined.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Lenksystem steering system
2 2: Lenkrad steering wheel
3 3: Lenksäule steering column
4 4: Resolver resolver
5 5: Zahnstange rack
6 6: Elektromotor electric motor
7 7: Endstufe final stage
8 8th: elektronisches Steuergerät electronic control unit
9 9: Datenspeicher data storage
10 10: PKW car
11 11: Rotor rotor
12 12: Cosinussignalgeber Cosinussignalgeber
13 13: Sinussignalgeber Sinusoidal signal generator
14 14: Resolveranordnung resolver arrangement
100–1200 100-1200: Verfahrensschritte steps
S12, S13 S12, S13: Resolverausgangssignale resolver
S13‘ S13 ': normiertes Resolverausgangssignal normalized resolver output signal
max Max: Maximalwert maximum value
min min: Minimalwert minimum value
T1, T2 T1, T2: Periode period
U U: Spannung tension
t t: Zeit Time

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19841763 C1 [0003]
DE 102011054864 A1 [0004]

Claims

Method for processing output signals of a resolver ( 4 ) comprising the steps of: - detecting ( 100 ) a first period (T1) of a first resolver output signal (S12), - detecting ( 200 ) a first period (T1) of a second resolver output signal (S13), - normalizing the first period (T1) of the resolver output signals (S12, S13), - using ( 600 ) of the normalized first period (T1) of the resolver output signals (S12, S13) for determining a first angle of the resolver ( 4 ), - To capture ( 700 ) of a second period (T2) of the first resolver output signal (S12), - detecting ( 800 ) a second period (T2) of the second resolver output signal (S13), - normalizing the second period (T2) of the resolver output signals (S12, S13), and - using ( 1200 ) of the normalized second period (T2) of the resolver output signals (S12, S13) for determining a second angle of the resolver ( 4 ), wherein the first period (T1) and the second period (T2) within a common mechanical revolution of the resolver ( 4 ).

The method of claim 1, wherein the determination of the first and / or the second angle comprises a determination of an arctangent function on the normalized first period of the Resolverausgangssignale (S12, S13) and the normalized second period (T2) of the Resolverausgangssignale (S12, S13) ,

The method of claim 1 or 2 further comprising: - defining ( 300 ) of the first resolver output signal (S12) as a reference signal, - determining ( 400 ) of a first amplitude-related ratio of the first period (T1) of the first resolver output signal (S12) and the first period (T1) of the second resolver output signal (S13), - multiplying ( 500 ) of the first period (T1) of the second resolver output signal (S13) with the first amplitude-related ratio, - determining ( 900 ) of a second amplitude-related ratio of the second period (T2) of the first resolver output signal (S12) and the second period (T2) of the second resolver output signal (S13), and - multiplying ( 1000 ) of the second period (T2) of the second resolver output signal (S12, S13) having the second amplitude-related ratio.

The method of claim 3, wherein the amplitude related ratio is a quotient of two respective instantaneous values.

Method according to one of the preceding claims 3 or 4, wherein the determination of the first amplitude-related ratio and / or of the second amplitude-related ratio is based on a respective extreme value (S13max, S13min, S12max, S12min), in particular on the basis of two respective extreme values (S13max, S13min, S12max, S12min).

Method according to one of the preceding claims further comprising: - determining ( 300 ' ) of a first, a second, a third and a fourth predefined reference value, 400 ' ) of the first period (T1) of the first resolver output signal (S12) to the predefined first reference value, - normalizing ( 500 ' ) of the first period (T1) of the second resolver output signal (S13) to the predefined second reference value, - normalizing ( 600 ' ) of the second period (T2) of the first resolver output signal (S12) to the predefined third reference value and - normalizing ( 700 ' ) of the second period (T2) of the second resolver output signal (S13) to the predefined fourth reference value.

Method according to one of the preceding claims further comprising - determining ( 1100 ) that the first and second periods (T1, T2) of the resolver output signals (S12, S13) were detected within a common mechanical revolution.

Method according to one of the preceding claims, wherein the number of periods (T1, T2) per mechanical revolution based on a number of electrical poles (N, S) of the resolver ( 4 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the resolver output signals (S12, S13) represent electrical voltages.

Method according to one of the preceding claims, wherein the normalization of the first and / or second period (T1, T2) of the Resolverausgangssignale (S12, S13) factory and / or recurring, in particular after - Each of a predefined number of revolutions and / or - Each of a predefined angle change and / or Each time a predefined time period since a last normalization and / or - after a predefined change of a operating condition of the resolver he follows.

Resolver arrangement comprising: - a resolver ( 4 ) for detecting and transferring first and second resolver output signals (S12, S13) - an evaluation unit ( 8th ), whereby the evaluation unit ( 8th ) is adapted to carry out the steps of a method according to one of the preceding claims.

Steering system, in particular electromechanically assisted steering system ( 1 ) for a vehicle ( 10 ), comprising a resolver arrangement ( 14 ) according to claim 11.

Vehicle comprising a steering system ( 1 ) according to claim 13.