CN114981617A - 离合器致动器、用于感测旋转部件的角度位置的感测系统以及方法 - Google Patents

离合器致动器、用于感测旋转部件的角度位置的感测系统以及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114981617A
CN114981617A CN202180010170.6A CN202180010170A CN114981617A CN 114981617 A CN114981617 A CN 114981617A CN 202180010170 A CN202180010170 A CN 202180010170A CN 114981617 A CN114981617 A CN 114981617A
Authority
CN
China
Prior art keywords
error
sensor
signal
sensor signal
sensing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202180010170.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114981617B (zh
Inventor
周杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of CN114981617A publication Critical patent/CN114981617A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114981617B publication Critical patent/CN114981617B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D29/00—Clutches and systems of clutches involving both fluid and magnetic actuation
    • F16D29/005—Clutches and systems of clutches involving both fluid and magnetic actuation with a fluid pressure piston driven by an electric motor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/2448—Correction of gain, threshold, offset or phase control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于借助于传感器单元(12)感测可绕旋转轴旋转的旋转部件(24)的角度位置(a)的方法(100)；涉及一种用于借助于该类型的方法(100)来感测旋转部件(24)的角度位置(a)的感测系统；并且涉及一种用于离合器致动的离合器的离合器致动器，所述离合器致动器包括该类型的感测系统。

Description

离合器致动器、用于感测旋转部件的角度位置的感测系统以 及方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于感测旋转部件的角度位置的方法。此外，本发明涉及感测系统和离合器致动器。
背景技术
例如，从WO 2018/219388 A1已知一种用于感测旋转部件的角度位置的方法。其中描述了一种用于感测可绕旋转轴旋转的旋转部件的角度位置的方法，在该方法中，旋转部件的角度位置由径向地布置在距旋转轴一定距离处的传感器系统拾取。固定地并且同心地布置在旋转部件上的磁环产生磁场，该磁场相对于传感器系统变化并且由传感器系统检测，其中，对由传感器系统拾取的信号关于角度位置进行评估。对由传感器系统拾取的信号关于磁场的幅度信息进行评估，并根据幅度信息确定校正参数，借助于此确定从传感器系统的信号拾取的角度位置的角度误差。然后使用角度误差来校正根据由传感器系统发射的信号确定的角度位置。
发明内容
本发明的目的是较准确和较快速地感测角度位置。角度位置应当可以用尽可能少的计算工作量确定。应当对谐波干扰对传感器信号的影响进行感测，并且减少谐波干扰对传感器信号的影响。
这些目的中的至少一个通过具有根据权利要求1的特征的方法实现。因此，可以在传感器单元的操作期间并且快速、有效地减少传感器信号中的谐波误差。可以较准确、较快速地并且以较少的计算工作量确定角度位置。增加了传感器信号的可靠性。
传感器单元和旋转部件可以布置在车辆中。旋转部件和旋转元件可以被布置成可同心地旋转的。传感器单元可以被设计为角度传感器。
传感器元件可以是霍尔传感器。
旋转元件可以是磁环。旋转元件可以是永磁体。旋转元件可以是径向地磁化的。
第一传感器信号可以是余弦信号，并且第二传感器信号可以是正弦信号。
使用如下具有信号幅度A1的第一传感器信号
Figure BDA0003756832990000025
的示例，可以将影响角度位置的谐波误差假定为与传感器信号叠加的周期性误差信号：
Figure BDA0003756832990000021
表征第一传感器信号S1的谐波误差的误差信号Sf，1具有误差幅度Af，1和具有误差相位
Figure BDA0003756832990000022
的误差频率nωt。误差信号Sf，1叠加在实际的第一传感器信号
Figure BDA0003756832990000023
上。
触发第一传感器信号S1和第二传感器信号S2的旋转元件的旋转以旋转频率ω进行。
可以确定，表征谐波误差的总误差信号的主要部分受限于误差频率nω，而可以假定误差信号的其余信号分量对其具有较小的影响。因此可以为误差信号分配误差频率，该误差频率整体地取决于传感器信号的旋转频率ω。例如，可以发现，具有与误差频率nω相关联的部分的谐波误差大于1％，并且如果可以补偿谐波误差的该部分，则角度位置的角度误差小于0.6°。
类似于根据(1)的第一传感器信号的先前示例，影响角度位置的第二传感器信号S2的谐波误差可以描述如下
Figure BDA0003756832990000024
表征第二传感器信号S2的谐波误差的误差信号Sf，2具有误差幅度Af，2和具有误差相位
Figure BDA0003756832990000031
的误差频率nω。
例如，可以根据(1)和(2)通过考虑误差信号相应的傅立叶系数来进行对相应的第一传感器信号和第二传感器信号的调整。傅立叶系数可以在传感器单元投入工作之前确定，并且存储在查找表中，该查找表例如针对相应的传感器信号将其考虑在内。用于第一传感器信号S1的查找表和用于第二传感器信号S2的查找表在传感器单元的操作期间创建，用于相应的检索。
替选地，也可以在传感器单元的操作期间确定傅立叶系数。以这种方式，可以将使傅里叶系数变化的影响，例如温度和时间相关影响考虑在内，并且可以提高傅里叶系数的准确度。然而，这里的缺点是与在试运行之前使用查找表进行傅里叶系数的一次性确定相比高得多的计算需求。
下面描述了用于在传感器单元的操作期间确定傅立叶系数的特别优选的选项。特别地，该选项的前提是：已经关于可能的幅度误差、偏移误差和/或正交误差校正了相应的传感器信号，因此已经尽可能地消除或减少了相应的误差。
对相应误差信号Sf的参数优选地误差幅度和/或误差相位的计算可以在参数确定步骤中进行，该参数确定步骤在传感器单元的操作期间在计算步骤内发生。最小二乘法被证明是最合适的，并且其使用第一传感器信号S1的示例，通过利用以下值约简如下给出的函数K来执行：
Figure BDA0003756832990000032
利用传感器元件的在各个位置xi处针对第一传感器信号S1计算的值和对应于这些位置yi的测量值。
在具有感测位置x的第一传感器信号S1的示例中，可以利用A1＝1的归一化的第一传感器信号S1的假设根据如下对(1)进行变换，
Figure BDA0003756832990000041
其给出
Figure BDA0003756832990000042
通过知道参数c2和c3，就可以计算出描述误差信号的参数。
根据(3)可以通过((4)以以下梯度方程建立默认值
Figure BDA0003756832990000043
((6)的解可以如下找到，假定参数cj的线性组合：
c＝(φTφ)-1φTy (7)
其中
Figure BDA0003756832990000044
可以通过QR分解来完成对φ的计算。
可以使用基于梯度的方法例如通过最速下降法通过以下迭代步骤来计算函数矩阵φ
Figure BDA0003756832990000045
其具有步长度γ和步长索引k，并且
Figure BDA0003756832990000046
因此，可以经由优化任务例如使用成本函数来快速地计算最小值。
可以借助于计算出的参数c2和c3对误差信号Sf，1进行计算，以及类似地，对于第二传感器信号，借助于相应的参数对误差信号Sf，2进行计算，并且可以根据(1)和(2)对相应的传感器信号进行校正。
特别优选地，以下描述了对相应的误差信号的影响进行补偿的另一可能性，其需要的计算工作量进一步减少。
在校正步骤中，对在通过应用atan2函数的评估步骤之后计算出的角度位置α*针对角度误差∈进行调整。在计算步骤内的角度误差计算步骤中，根据在参数确定步骤中感测的相应误差信号的参数来计算角度误差∈。然后校正步骤给出所计算的角度位置α。角度误差计算步骤可以在参数确定步骤与校正步骤之间。
在角度误差计算步骤中，最大角度误差
Figure BDA0003756832990000056
利用第一传感器信号的示例中经由(10)和((5)计算的误差幅度Af以及传感器信号的信号幅度A计算如下
Figure BDA0003756832990000051
如果第一传感器信号的误差幅度Af，1与第二传感器信号的误差幅度Af，2不同，则可以将它们按如下平均来考虑。
Figure BDA0003756832990000052
可以在角度误差计算步骤中利用角度误差频率kω和误差相位
Figure BDA0003756832990000053
与评估步骤并行地计算角度误差∈，或者也可以在校正步骤中计算角度误差；一方面，如果误差信号随传感器信号并发地变化，则通过如下的第一计算方法进行计算
Figure BDA0003756832990000054
或者替选地，如果误差信号与传感器信号相反地变化，则经由如下的第二计算方法进行计算
Figure BDA0003756832990000055
可以使用与根据((5)为第一传感器信号S1指定的参数c2，1、c3，1和为第二传感器信号S2指定的对应的参数C2，2、C3，2的以下关系计算误差相位
Figure BDA0003756832990000061
此外，为了实现先前所述的目的中的至少一个，通过具有上述特征中的至少一个特征的方法获得用于感测旋转部件的角度位置的感测系统。该感测系统包括评估单元和传感器单元，该传感器单元具有固定的传感器元件以及相对于传感器元件可旋转的并且与旋转部件一起旋转的旋转元件。
此外，为了实现先前所述的目的中的至少一个，提出了一种具有这样的感测系统的用于离合器致动的离合器的离合器致动器。离合器致动器可以优选地在车辆中对被设计为电子离合器的离合器进行致动。离合器致动器可以是模块化离合器致动器，或简称为MCA。离合器致动器可以包括转子和主轴。转子可以进行旋转运动，该旋转运动通过简称为PWG的行星滚柱丝杠驱动装置转换成主轴的线性运动。主轴的线性运动可以致动离合器。
本发明的其他优点和有利实施方式由对视图和附图的描述得到。
附图说明
下面参照附图详细地描述了本发明。在附图中：
图1：示出了通过根据本发明的具体实施方式的具有传感器单元的离合器致动器的空间截面。
图2：示出了根据本发明的具体实施方式的用于感测角度位置的方法的流程图。
图3：示出了具有谐波误差的传感器信号与没有谐波误差的传感器信号之间的比较。
图4：示出了受并发误差信号影响的传感器信号的曲线图和相位发展。
图5：示出了受反向误差信号影响的传感器信号的曲线图和相位发展。
图6：示出了用于确定误差信号参数的谐波优化任务的成本函数。
图7：示出了在使用根据本发明的具体实施方式的方法时取决于谐波误差的角度误差曲线
具体实施方式
图1示出了通过根据本发明的具体实施方式的具有传感器单元12的离合器致动器10的空间截面。离合器致动器10是模块化离合器致动器，称为MCA，其包括主轴14和具有可旋转转子18的电动马达16。主轴14执行用于离合器致动的线性运动，并且经由缩写为PWG的行星滚柱丝杠驱动装置20通过机电驱动转子18的旋转运动而移动。
传感器单元12被布置用于识别转子18的角度位置，并且具有被设计为磁环26的旋转元件22，该磁环以不可旋转的方式连接至被设计为转子18的旋转部件24。特别地，磁环26是永磁体并且径向地被磁化。传感器单元12还具有传感器元件28，该传感器元件被设计为磁传感器，特别地为霍尔传感器。传感器元件28安装在电路板30上与旋转元件22轴向间隔开，并且使得能够识别从旋转元件22发出的磁场。
从旋转元件22发出的磁场对传感器元件28的影响使得可以感测旋转部件24的角度位置，这是因为磁环26的径向磁化根据转子18的角度位置改变磁场。
图2示出了根据本发明的具体实施方式的用于感测角度位置α的方法100的流程图。传感器单元12向评估单元32输出取决于角度位置α并且被分配至第一感测位置的第一传感器信号以及被分配至位于第二感测位置的第二传感器信号S2，所述第二感测位置关于旋转轴垂直于第一感测位置。
评估单元32在评估步骤102中经由atan2函数基于第一传感器信号S1和第二传感器信号S2来计算角度位置α。相应的第一传感器信号S1和第二传感器信号S2是与可能的谐波误差叠加的周期性信号。特别地，第一传感器信号S1是余弦信号并且第二传感器信号S2是正弦信号。
影响角度位置α的第一传感器信号S1的谐波误差可以借助于(1)来描述。类似地，影响角度位置α的第二传感器信号S2的谐波误差可以借助于(2)来描述。
首先，在评估单元32中，在处理步骤104中将第一传感器信号S1和第二传感器信号S2放大，并且经由A/D转换器感测。然后，在准备步骤106中将以这种方式处理过的第一传感器信号S1和第二传感器信号S2归一化，即，尽可能地补偿或减少第一传感器信号S1和第二传感器信号S2中可能的幅度误差和偏移误差。此外，优选地也已经尽可能地消除或减少了可能的正交误差。
然后，将以这种方式准备的第一传感器信号S1和第二传感器信号S2传输至评估步骤102，该评估步骤根据第一传感器信号和第二传感器信号计算角度位置α。将第一传感器信号S1和第二传感器信号S2并行地传输至计算步骤108，特别地，该计算步骤与评估步骤102并行地运行。这可以增加计算速度。
在计算步骤108中，基于第一传感器信号和第二传感器信号计算表征谐波误差的角度误差∈，并且然后将该角度误差输出其在评估步骤108之后的校正步骤110中。在校正步骤110中，对通过评估步骤102计算的角度位置α*针对角度误差∈进行调整，并且将其作为角度位置α输出。
对角度误差∈的计算要求确定描述误差信号的误差幅度Af和误差相位
Figure BDA0003756832990000082
参数。出于该目的，计算步骤108包括参数确定步骤108.1，利用该参数确定步骤，计算了相应的误差信号的误差幅度Af和误差相位
Figure BDA0003756832990000081
该计算优选地使用利用了关系((7)的最小二乘法结合根据(10)的基于梯度的方法来执行，所述基于梯度的方法借助于图6所示的优化任务的成本函数来实现。然后可以根据((5)将以这种方式定义的参数转换回来，并且可以在分配至计算步骤108的后续角度误差计算步骤108.2中输出。
角度误差计算步骤108.2根据参数并且在传感器单元12的操作期间通过根据情况应用根据(13)的第一计算方法或根据(14)的第二计算方法来确定角度误差∈，并且将该角度误差传输至校正步骤110。校正步骤110对通过评估步骤102使用atan2函数输出的角度位置α*针对计算的角度误差∈进行调整。然后由评估单元32输出计算的角度位置α。
图3示出了具有谐波误差的传感器信号与没有谐波误差的传感器信号之间的比较。图3a)示出了理想传感器信号S0和叠加了对应于谐波误差的误差信号的传感器信号S的曲线图。x轴上的值表示与传感器信号S相关联的第一传感器信号S1并且y轴上的值表示与传感器信号S相关联的第二传感器信号S2。
谐波误差作为传感器信号S与圆形形状的偏差，并导致图3b)所示的确定的角度位置α与实际的角度位置α0的偏差。
图4示出了受并发误差信号影响的传感器信号的曲线图和相位发展。可以借助于关系(13)来考虑并发误差信号。在过程中误差信号Sf与传感器信号S*并发地变化，并且因此图4a)所示的指示符以并发的方式逆时针旋转。误差信号Sf随角度误差频率kω变化，而传感器信号S*随旋转频率ωt变化。具有谐波误差的传感器信号S相对于传感器信号S*具有角度误差∈。
图4b)示出了相应的信号在角度位置α上的相位发展。
图5示出了对应于图4的相应图示，但这里不同之处在于误差信号Sf与传感器信号S*相反地变化，并且因此图5a)所示的指示符相反地旋转。
在图7中，示出了当使用根据本发明的具体实施方式的方法时根据谐波误差的角度误差曲线。最大角度误差
Figure BDA0003756832990000101
与谐波误差F成比例，并且在具有15％的非常大的谐波误差F的情况下，最大角度误差
Figure BDA0003756832990000102
仍然小于0.7°。因此，有效、准确和快速地确定角度位置并且还在传感器单元的操作期间以尽可能最小的角度误差确定角度位置。
附图标记说明
10 离合器致动器
12 传感器单元
14 主轴
16 电动马达
18 转子
20 行星滚柱丝杠驱动装置
22 旋转元件
24 旋转部件
26 磁环
28 传感器元件
30 电路板
32 评估单元
100 方法
102 评估步骤
104 处理步骤
106 准备步骤
108 计算步骤
108.1 参数确定步骤
108.2 角度误差计算步骤
110 校正步骤
α 角度位置
A 信号幅度
A1 信号幅度
A2 信号幅度
Af 误差幅度
Af，1 误差幅度
Af，2 误差幅度
c2 参数
c3 参数
∈ 角度误差
Figure BDA0003756832990000111
最大角度误差
F 谐波误差
Figure BDA0003756832990000112
误差相位
Figure BDA0003756832990000113
误差相位
Figure BDA0003756832990000114
误差相位
ω 旋转频率
nω 误差频率
S 传感器信号
S* 传感器信号
S1 第一传感器信号
S2 第二传感器信号
Sf 误差信号
Sf，1 误差信号
Sf，2 误差信号。

Claims (10)

1.一种用于借助于传感器单元(12)感测可绕旋转轴旋转的旋转部件(24)的角度位置(α)的方法(100)，所述传感器单元具有
固定的传感器元件(28)，以及
旋转元件(24)，其相对于所述传感器元件可旋转并且与所述旋转部件(24)一起旋转，其中，
所述传感器元件(28)向评估单元(32)输出取决于所述角度位置(α)的传感器信号(S)，所述传感器信号包括分配至第一感测位置的周期性第一传感器信号(S1)和分配至第二感测位置的周期性第二传感器信号(S2)，所述第二感测位置关于所述旋转轴垂直于所述第一感测位置，所述评估单元
在评估步骤(102)中经由atan2函数计算角度位置(α)，
其特征在于
在所述传感器单元(12)的操作期间发生的计算步骤(108)中，假定可能的谐波误差为叠加在所述传感器信号(S)上的周期性误差信号(Sf，Sf，1，Sf，2)，并且根据所述可能的谐波误差计算角度误差(∈)，其继而在所述评估步骤(102)之后的校正步骤(110)中被补偿。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其特征在于，在分配至所述计算步骤(108)的参数确定步骤(108.1)中，计算所述误差信号(Sf，Sf，1，Sf，2)的误差幅度(Af，Af，1，Af，2)和误差相位
Figure FDA0003756832980000011
3.根据权利要求2所述的方法(100)，其特征在于，使用最小二乘法计算所述误差幅度(Af，Af，1，Af，2)和所述误差相位
Figure FDA0003756832980000012
4.根据权利要求2或3所述的方法(100)，其特征在于，通过基于梯度的方法计算所述误差幅度(Af，Af，1，Af，2)和所述误差相位
Figure FDA0003756832980000013
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在分配至所述计算步骤(108)的角度误差计算步骤(108.2)中，根据所述误差幅度(Af，Af，1，Af，2)和信号幅度(A，A1，A2)计算所述角度误差(∈)。
6.根据权利要求5所述的方法(100)，其特征在于，所述角度误差计算步骤(108.2)在所述误差信号(Sf，Sf，1，Sf，2)随所述传感器信号(S，S1，S2)并发地变化时采用第一计算方法，并且在所述误差信号(Sf，Sf，1，Sf，2)与所述传感器信号(S，S1，S2)相反地变化时采用第二计算方法。
7.根据前述权利要求中的一项所述的方法(100)，其特征在于，能够为所述误差信号(Sf，Sf，1，Sf，2)分配误差频率(nω)，所述误差频率整体地取决于所述传感器信号(S，S1，S2)的旋转频率(ω)，并且所述角度误差∈根据所述误差频率(nw)进行计算。
8.根据前述权利要求中的一项所述的方法(100)，其特征在于，在将所述传感器信号(S，S1，S2)传输至所述计算步骤(108)和/或所述评估步骤(102)之前，对所述传感器信号关于可能的幅度误差、相位误差和/或正交误差进行校正。
9.一种感测系统，其用于借助于根据前述权利要求中的一项所述的方法(100)来感测旋转部件(24)的角度位置(α)，并且具有评估单元(32)和传感器单元(12)，所述传感器单元具有固定的传感器元件(28)以及相对于所述传感器元件能够旋转并且与所述旋转部件(24)一起旋转的旋转元件(22)。
10.一种用于离合器致动的离合器的离合器致动器，其包括根据权利要求9所述的感测系统。
CN202180010170.6A 2020-01-29 2021-01-12 离合器致动器、用于感测旋转部件的角度位置的感测系统以及方法 Active CN114981617B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020102065.1 2020-01-29
DE102020102065.1A DE102020102065B3 (de) 2020-01-29 2020-01-29 Kupplungsaktor, Erfassungssystem und Verfahren zur Erfassung einer Winkelposition eines Drehbauteils
PCT/DE2021/100019 WO2021151418A1 (de) 2020-01-29 2021-01-12 Kupplungsaktor, erfassungssystem und verfahren zur erfassung einer winkelposition eines drehbauteils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114981617A true CN114981617A (zh) 2022-08-30
CN114981617B CN114981617B (zh) 2024-06-28

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1527025A (zh) * 2003-09-19 2004-09-08 南开大学 电光角度测量装置
DE102004039379A1 (de) * 2004-08-13 2006-02-23 Aerolas Gmbh, Aerostatische Lager- Lasertechnik Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur systematischer Spursignalfehler von inkrementellen Positions- oder Drehwinkelgebern
CN101398316A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 奇瑞汽车股份有限公司 一种电机转子位置传感器的标定方法
CN106574851A (zh) * 2014-08-14 2017-04-19 大陆汽车有限责任公司 用于求取在两个传感器信号之间的正交性误差的方法
CN107543564A (zh) * 2016-06-24 2018-01-05 Tdk株式会社 角度传感器及角度传感器系统
CN107588793A (zh) * 2017-04-24 2018-01-16 上海麦歌恩微电子股份有限公司 基于离散正余弦变换的磁性角度传感器校准方法
CN108627082A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 Tdk株式会社 角度传感器系统
DE102017115916A1 (de) * 2017-07-14 2019-01-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Ermitteln von Wegsignalen eines Magnetmesssystems
DE102018004645B3 (de) * 2018-06-12 2019-07-25 Baumer Hübner GmbH Verfahren zum Reduzieren von Oberwellen und Vorrichtung zur Positionserfassung
CN110546463A (zh) * 2017-05-31 2019-12-06 舍弗勒技术股份两合公司 用于确定旋转构件、尤其用于车辆的离合器操纵系统的电动机的角位置的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1527025A (zh) * 2003-09-19 2004-09-08 南开大学 电光角度测量装置
DE102004039379A1 (de) * 2004-08-13 2006-02-23 Aerolas Gmbh, Aerostatische Lager- Lasertechnik Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur systematischer Spursignalfehler von inkrementellen Positions- oder Drehwinkelgebern
CN101398316A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 奇瑞汽车股份有限公司 一种电机转子位置传感器的标定方法
CN106574851A (zh) * 2014-08-14 2017-04-19 大陆汽车有限责任公司 用于求取在两个传感器信号之间的正交性误差的方法
CN107543564A (zh) * 2016-06-24 2018-01-05 Tdk株式会社 角度传感器及角度传感器系统
CN108627082A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 Tdk株式会社 角度传感器系统
CN107588793A (zh) * 2017-04-24 2018-01-16 上海麦歌恩微电子股份有限公司 基于离散正余弦变换的磁性角度传感器校准方法
CN110546463A (zh) * 2017-05-31 2019-12-06 舍弗勒技术股份两合公司 用于确定旋转构件、尤其用于车辆的离合器操纵系统的电动机的角位置的方法
DE102017115916A1 (de) * 2017-07-14 2019-01-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Ermitteln von Wegsignalen eines Magnetmesssystems
DE102018004645B3 (de) * 2018-06-12 2019-07-25 Baumer Hübner GmbH Verfahren zum Reduzieren von Oberwellen und Vorrichtung zur Positionserfassung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021151418A1 (de) 2021-08-05
DE102020102065B3 (de) 2021-06-02
US20230079776A1 (en) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230079776A1 (en) Clutch actuator, sensing system and method for sensing an angular position of a rotational component
JP5687410B2 (ja) 絶対値回転角センサを有する電気モータ、および回転角絶対値の形成方法
US5930905A (en) Method and device for angular measurement of a rotatable body
JP5613839B2 (ja) 移動する物体の絶対的な位置特定のための方法及び装置
US9329062B2 (en) Method for calibrating a rotary encoder
JP5288320B2 (ja) 高速回転体の回転バランス計測装置及び方法
JP4858837B2 (ja) 回転角度検出装置
US11733260B2 (en) Angle based speed sensor device
JP2007518110A (ja) 操舵用途のための統合型の非接触式トルク及び絶対位置センサー
JP5695410B2 (ja) 角度検出装置およびその偏心量推定方法
CN114981616B (zh) 离合器致动器、用于对旋转部件的角度位置进行检测的检测系统和方法
KR20180067546A (ko) 기능적 안전성을 구비한 스티어링 각센서
US20210159822A1 (en) Method for determining an angular position of a rotating component, in particular of an electric motor for a clutch actuation system of a vehicle
US8836262B2 (en) Method and arrangement for determining the dynamic state of an electric motor
US20240186867A1 (en) Method of Determining Runout
US9562790B2 (en) System for delivering at least one shifted analogical output signal
CN114981617B (zh) 离合器致动器、用于感测旋转部件的角度位置的感测系统以及方法
JP4214466B2 (ja) 磁気式エンコーダ及びその回転角度算出方法
CN114981619A (zh) 离合器致动器、用于检测旋转部件的角度位置的检测系统及方法
CN111256744B (zh) 一种线性输出位置传感器标定方法
US12007234B2 (en) Magnitude calculation in a magnetic field angle tracking system
CN113412574B (zh) 用于求取电动机转子的角度的方法、控制器以及车辆
JP5476717B2 (ja) 回転バランス修正装置及び方法
US20240044673A1 (en) Method for determining the angular position of a shaft of a motor vehicle
CN113412574A (zh) 用于求取电动机转子的角度的方法、控制器以及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant