DE102022116956B4 - Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle - Google Patents

Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102022116956B4
DE102022116956B4 DE102022116956.1A DE102022116956A DE102022116956B4 DE 102022116956 B4 DE102022116956 B4 DE 102022116956B4 DE 102022116956 A DE102022116956 A DE 102022116956A DE 102022116956 B4 DE102022116956 B4 DE 102022116956B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sin
cos
receiving coil
cosinusoidal
sinusoidal
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.)
Active
Application number
DE102022116956.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102022116956A1 (en
Inventor
Thilo Stopfer
Markus Barwig
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
Priority to DE102022116956.1A priority Critical patent/DE102022116956B4/en
Publication of DE102022116956A1 publication Critical patent/DE102022116956A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102022116956B4 publication Critical patent/DE102022116956B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/14Mechanical 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
    • G01D5/20Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2053Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by a movable non-ferromagnetic conductive element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Induktiver Positionssensor (1), umfassend eine von einer Steuereinheit (3) bestrombare Senderspule (6) und ein relativ zum Sensorträger (2) versetzbares Sensortarget (7), eine auf und/oder in dem Sensorträger (2) angeordnete erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4), an der eine erste Spannung URX1abgreifbar ist, eine auf und/oder in dem Sensorträger (2) angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5), an der eine zweite Spannung URX2abgreifbar ist,wobei die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4) einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entsprichtund/oderdie zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5) einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entsprichtwobei der induktive Positionssensor (1) als Rotationssensor ausgebildet istund wobei die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4) und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5) einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rmaufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (4) und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (5) einer Funktion folgt, die definiert ist alsxsin=[rm+a1 sin (p∗φ)+a2 sin (2p∗φ)+a3 sin (3p∗φ)+⋯+an sin (np∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+…+bncos(np∗φ)]∗cos(φ)ysin=[rm+a1 sin (p∗φ)+a2 sin (2p∗φ)+a3 sin (3p∗φ)+⋯+an sin (np∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+…+bncos(np∗φ)]∗sin(φ)xcos=[rm+b1cos(p∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+⋯+bn sin (np∗φ)+a2sin (2p∗φ)+a3sin(3p∗φ)+…+an sin (np∗φ)]∗cos(φ)ycos=[rm+b1cos(p∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+⋯+bn sin (np∗φ)+a2sin (2p∗φ)+a3sin(3p∗φ)+…+an sin (np∗φ)]∗sin(φ)mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen (4, 5)mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen (4, 5) mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaaremit a1= Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule (5)mit b1= Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule (4)mit an= Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule (4, 5)mit bn= Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule (4, 5).Inductive position sensor (1), comprising a transmitter coil (6) that can be powered by a control unit (3) and a sensor target (7) that can be displaced relative to the sensor carrier (2), a first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) arranged on and/or in the sensor carrier (2), from which a first voltage URX1 can be tapped, a second, essentially sinusoidal receiving coil (5) arranged on and/or in the sensor carrier (2), from which a second voltage URX2 can be tapped,wherein the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) has a profile that corresponds to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil (5) has a profile that corresponds to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic,wherein the inductive position sensor (1) is designed as a rotation sensor and wherein the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) and the second, substantially sinusoidal receiving coil (5) has a circular ring-like course around a common circular path with a radius rm, wherein the course of the first, substantially cosinusoidal receiving coil (4) and/or the second, substantially sinusoidal receiving coil (5) follows a function which is defined alsxsin=[rm+a1 sin (p∗φ)+a2 sin (2p∗φ)+a3 sin (3p∗φ)+⋯+an sin (np∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+…+bncos(np∗φ)]∗cos(φ)ysin=[rm+a1 sin (p∗φ)+a2 sin (2p∗φ)+a3 sin (3p∗φ)+⋯+an sin (np∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+…+bncos(np∗φ)]∗sin (φ)xcos=[rm+b1cos(p∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+⋯+bn sin (np∗φ)+a2sin (2p∗φ)+a3sin(3p∗φ)+…+an sin (np∗φ)]∗cos(φ)ycos=[rm+b1cos(p∗φ)+b2cos(2p∗φ)+b3cos(3p∗φ)+⋯+bn sin (np∗φ)+a2sin (2p∗φ)+a3sin(3p∗φ)+…+an sin (np∗φ)]∗sin(φ)with φ = [0;2π] for receiving coils (4, 5) formed in a full circle, with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils (4, 5), with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs, with a1= fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil (5), with b1= fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil (4), with an= sinusoidal harmonic of the nth order of the receiving coil (4, 5), with bn= cosinusoidal harmonic of the nth order of the receiving coil (4, 5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine/ein Induktiver Positionssensor, umfassend eine von einer Steuereinheit bestrombare Senderspule und ein relativ zum Sensorträger versetzbares Sensortarget, eine auf und/oder in dem Sensorträger angeordnete erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfängerspule, an der eine erste Spannung URX1 abgreifbar ist, eine auf und/oder in dem Sensorträger angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfängerspule, an der eine zweite Spannung URX2 abgreifbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Kompensation von Messfehlern bei einem induktiven Positionssensor, ein Computerprogrammprodukt, eine elektrische Maschine und ein X-by-wire System für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to an inductive position sensor, comprising a transmitter coil that can be energized by a control unit and a sensor target that can be moved relative to the sensor carrier, a first, essentially cosinusoidal receiver coil arranged on and/or in the sensor carrier, from which a first voltage U RX1 can be tapped, a second, essentially sinusoidal receiver coil arranged on and/or in the sensor carrier, from which a second voltage U RX2 can be tapped. The invention further relates to a method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, a computer program product, an electrical machine and an X-by-wire system for a motor vehicle.

Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.Electric motors are increasingly being used to power motor vehicles in order to create alternatives to combustion engines that require fossil fuels. Considerable efforts have already been made to improve the suitability of electric drives for everyday use and to offer users the same driving comfort they are used to.

Neben den rein elektrisch betriebenen Antriebssträngen sind auch hybride Antriebsstränge bekannt. Derartige Antriebsstränge eines Hybridfahrzeuges umfassen üblicherweise eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglichen - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben.In addition to purely electrically operated drive trains, hybrid drive trains are also known. Such drive trains in a hybrid vehicle usually comprise a combination of an internal combustion engine and an electric motor and enable - for example in urban areas - purely electric operation while at the same time providing sufficient range and availability, especially for cross-country journeys. In addition, in certain operating situations it is possible to drive the vehicle simultaneously using the internal combustion engine and the electric motor.

In vielzähligen dieser Antriebsstränge kommen Sensoren zum Einsatz, welche die Winkel- und Rotationsinformationen, beispielsweise einer elektrischen Maschine erfassen. Diese Sensoren bestehen im vereinfachten Prinzip aus einem Sensorrotor und einem Sensorstator. Der Sensor selbst ist in der Regel fest mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden. Der Sensorrotor ist meist ein rotationssymmetrisches Bauteil, welches mit dem Rotor der elektrischen Maschine dreht.Sensors are used in many of these drive trains to record angle and rotation information, for example from an electrical machine. In a simplified principle, these sensors consist of a sensor rotor and a sensor stator. The sensor itself is usually firmly connected to the housing of the electrical machine. The sensor rotor is usually a rotationally symmetrical component that rotates with the rotor of the electrical machine.

In vielen der eingangs genannten Elektromobilitätsanwendungen werden permanenterregte Synchronmaschinen eingesetzt. Eine solche permanenterregte Synchronmaschine umfasst einen zu bestromenden Stator und einen permanenterregten Rotor. Der Rotor umfasst zumeist eine Welle, Wuchtbleche, Rotorblechpakete und Magnete. Die Magnete sind im Allgemeinen in den Rotorblechpaketen fixiert.Permanently excited synchronous machines are used in many of the electromobility applications mentioned above. Such a permanent-excited synchronous machine comprises a stator to be energized and a permanently excited rotor. The rotor usually comprises a shaft, balancing plates, rotor laminations and magnets. The magnets are generally fixed in the rotor laminations.

Für die Regelung derartiger elektronisch kommutierter elektrischer Maschinen werden abhängig von der Winkelposition des Rotors elektrische Ansteuergrößen an Statorwicklungen der Maschine angelegt, um diese anzutreiben. Die Rotorlage wird in der Regel mit Hilfe eines Rotorlagesensors erfasst und einem Steuergerät zur Generierung der für die Kommutierung der elektrischen Maschine benötigten Ansteuersignale zugeführt. Rotorlagesensoren liefern entweder eine von der Lage des Rotors abhängige analoge elektrische Größe, z. B. eine Spannung, Signalpulse oder eine digitalisierte Angabe über die absolute Rotorlage. Aus dem Stand der Technik sind derartige Rotorlagesensoren grundsätzlich bekannt, bei denen ein am Rotor drehfest gelagerter Signalgeber (magnetisches Target) mittels eines am Stator drehfest gelagerten Magnetfeldsensors ausgelesen wird.To control such electronically commutated electrical machines, electrical control variables are applied to the stator windings of the machine depending on the angular position of the rotor in order to drive them. The rotor position is usually detected using a rotor position sensor and fed to a control unit to generate the control signals required for commutation of the electrical machine. Rotor position sensors either provide an analog electrical variable that depends on the position of the rotor, e.g. a voltage, signal pulses or a digitized indication of the absolute rotor position. Such rotor position sensors are basically known from the state of the art, in which a signal generator (magnetic target) mounted on the rotor in a rotationally fixed manner is read out by means of a magnetic field sensor mounted on the stator in a rotationally fixed manner.

So zeigt beispielsweise die DE 10 2009 001 353 A1 eine Elektromaschine, umfassend einen Rotor mit einer Rotornabe, einen in einem Statorgehäuse angeordneten Stator, eine Abdeckung, welche an das Statorgehäuse angebunden ist und sich bis zum Innendurchmesser der Rotornabe erstreckt und über welche der Rotor mittels einer Rotorlagerung gelagert ist. Die Elektromaschine weist einen Rotorlagesensor zur Erfassung der Drehlage des Rotors gegenüber dem Magnetfeld des Stators auf. Der Rotorlagesensor ist derart auf der Abdeckung in der Nähe der Rotorlagerung angeordnet, dass als Geberspur des Rotorlagesensors die Rotornabe oder ein mit der Rotornabe drehfest verbundenes Bauteil dient. For example, the EN 10 2009 001 353 A1 an electric machine, comprising a rotor with a rotor hub, a stator arranged in a stator housing, a cover which is connected to the stator housing and extends to the inner diameter of the rotor hub and over which the rotor is mounted by means of a rotor bearing. The electric machine has a rotor position sensor for detecting the rotational position of the rotor relative to the magnetic field of the stator. The rotor position sensor is arranged on the cover near the rotor bearing in such a way that the rotor hub or a component connected to the rotor hub in a rotationally fixed manner serves as the encoder track of the rotor position sensor.

Neben den Rotorlagesensoren, die mit einem magnetischen Target funktionieren, sind auch induktive Rotorlagesensoren bekannt, welche den Vorteil besitzen, auf einen Permanentmagneten verzichten zu können. Dieser Vorteil steht der Herausforderung entgegen, hinreichend genaue Sensorsignale mit Hilfe einer induktiven Sensoranordnung generieren zu können.In addition to rotor position sensors that work with a magnetic target, inductive rotor position sensors are also known, which have the advantage of not requiring a permanent magnet. This advantage counteracts the challenge of being able to generate sufficiently accurate sensor signals using an inductive sensor arrangement.

Die Sensoren besitzen in der Regel eine Oszillatorschaltung, welche durch eine Senderspule eine Wechselspannung in mindestens zwei Empfängerspulen induziert.The sensors usually have an oscillator circuit which induces an alternating voltage in at least two receiver coils through a transmitter coil.

Neben der Anwendung derartiger induktiver Sensoren in elektrischen Antriebsmaschinen, sind diese auch häufig in mechatronischen, lenkbaren Achsen zur Feststellung der Lenkposition, des Lenkwinkels, des Einschlagwinkels bekannt, was nachstehend näher erläutert wird.In addition to the application of such inductive sensors in electric drive machines, they are also frequently used in mechatronic, steerable axles to determine the steering position, the steering angle, the steering angle, which is explained in more detail below.

Insbesondere ein wachsender Bedarf an individueller Mobilität, eine zunehmende Anzahl von Autos und steigende Pkw-Dimensionen erfordern Maßnahmen zur Verbesserung der Parksituation in städtischen Gebieten. Neben Aspekten wie städtische Verdichtung und steigende Fahrzeugzahlen führen stetig steigende Fahrzeugabmessungen zu Parkplatzknappheit und komplizierten Parkvorgängen. Ein Weg zur Bewältigung dieser Herausforderung ist die Umsetzung neuer Fahrzeug- und Transportkonzepte, die auf die Substitution konventioneller Pkw abzielen. Alternative Fahrzeugaufbauten und neue Lenkungstechnologien sind in der Lage, spezifische Park- und wichtige Kundenanforderungen gleichzeitig zu erfüllen.In particular, a growing need for individual mobility, an increasing number of cars and increasing car dimensions require measures to improve the parking situation in urban areas. In addition to aspects such as urban densification and increasing vehicle numbers, constantly increasing vehicle dimensions lead to a shortage of parking spaces and complicated parking processes. One way to overcome this challenge is to implement new vehicle and transport concepts that aim to replace conventional cars. Alternative vehicle bodies and new steering technologies are able to meet specific parking and important customer requirements simultaneously.

Aus diesem Grund werden derartige PKWs zunehmend auch mit einer Hinterachslenkung versehen, was die Manövrierbarkeit dieser Fahrzeuge deutlich verbessert und insbesondere auch ein automatisches Einparken des PKWs unterstützt. Zur Aktuierung der Hinterachslenkung werden üblicherweise elektrisch und/oder hydraulisch betätigbare Aktoren eingesetzt, wobei es zur Steuerung der Hinterachslenkung aus ersichtlichen sicherheitsrelevanten Überlegungen wichtig ist, die genaue Position des Aktors bzw. der Hinterachslenkung sicher und möglichst exakt zu detektieren.For this reason, such cars are increasingly being equipped with rear-axle steering, which significantly improves the maneuverability of these vehicles and, in particular, also supports automatic parking of the car. Electrically and/or hydraulically operated actuators are usually used to actuate the rear-axle steering, whereby for obvious safety-related reasons it is important to detect the exact position of the actuator or the rear-axle steering safely and as precisely as possible.

Aus der DE 10 2018 130 228 B3 ist ein Aktuator für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend eine Schubstange, die innerhalb eines Gehäuses longitudinal verlagerbar ist und eine Verdrehsicherung aufweist. Dabei ist eine Sensoreinheit integriert in das Gehäuse des Hinterachslenkungsaktuators vorgesehen.From the EN 10 2018 130 228 B3 An actuator for a rear axle steering of a motor vehicle is known, comprising a push rod that can be displaced longitudinally within a housing and has an anti-twist device. A sensor unit is integrated into the housing of the rear axle steering actuator.

Zur Messung des Lenkeinschlags in derartigen Hinterachslenkungen werden u.a. induktive Linearwegsensoren (LPS - linear positioning sensor) eingesetzt. Diese basieren auf dem induktiven Prinzip, d.h. außenliegende Senderspulen induzieren ein Messsignal in innenliegende Empfangsspulen, wobei ein Teil des ausgesendeten Feldes durch die Wirbelströme in einem beweglichen, elektrisch leitfähigen Target, beispielsweise einer Aluminiumplatte, abgeschirmt wird, sodass die resultierende induzierte Spannung eine Information über die Position des Targets gibt. Üblicherweise besteht ein derartiger induktiver Linearwegsensor aus einer Senderspule und zwei Empfangsspulen, wobei die Empfangsspulen jeweils eine Sinusform bzw. Cosinusform haben. Die Messignale sind dabei sinus- bzw. cosinusförmig. Der Zusammenhang zwischen der Targetposition und dem Messsignal ist dabei entsprechend einer Arcustangensfunktion linear.Inductive linear position sensors (LPS - linear positioning sensor) are used to measure the steering angle in such rear axle steering systems. These are based on the inductive principle, i.e. external transmitter coils induce a measurement signal in internal receiver coils, whereby part of the emitted field is shielded by the eddy currents in a movable, electrically conductive target, for example an aluminum plate, so that the resulting induced voltage provides information about the position of the target. Such an inductive linear position sensor usually consists of a transmitter coil and two receiver coils, whereby the receiver coils each have a sinusoidal or cosinusoidal shape. The measurement signals are sinusoidal or cosinusoidal. The relationship between the target position and the measurement signal is linear according to an arctangent function.

Aus der US 2002 / 0 043 972 A1 ist bereits ein induktiv arbeitender Positionssensor zur Erfassung eines linear bewegten metallischen Targets bekannt. Der Positionssensor umfasst eine Leiterplatte mit einer Mehrzahl von auf einer Leiterplatte angeordneten Empfängerspulen sowie einer umfänglich um die Empfängerspulen herum angeordneten Erreger- bzw. Senderspule, wobei die Senderspule über eine Steuereinrichtung mit einem Wechselspannungssignal beaufschlagt wird, so dass im Falle eines Positionswechsels des metallischen Targets, in einem geringen Abstand parallel zu der auf der Leiterplatte angeordneten Spulenanordnung, eine von der Position des Targets abhängige Differenzspannung in den jeweiligen Empfängerspulen erzeugt wird. Diese Differenzspannungssignale werden in der Steuereinrichtung demoduliert, ausgewertet und ein entsprechendes Positionssignal des Targets ermittelt.From the US 2002 / 0 043 972 A1 An inductively operating position sensor for detecting a linearly moving metallic target is already known. The position sensor comprises a circuit board with a plurality of receiver coils arranged on a circuit board and an excitation or transmitter coil arranged circumferentially around the receiver coils, wherein the transmitter coil is supplied with an alternating voltage signal via a control device, so that in the event of a change in position of the metallic target, a differential voltage dependent on the position of the target is generated in the respective receiver coils at a short distance parallel to the coil arrangement arranged on the circuit board. These differential voltage signals are demodulated and evaluated in the control device and a corresponding position signal of the target is determined.

Die US 2016 / 0 349 084 A1 beschreibt ein Auswerteverfahren zur Auswertung von mittels einem induktiven Positionssensor an den Empfängerspulen erzeugten Spannungssignalen für die Ermittlung eines Wegsignals eines über den Positionssensor bewegten metallischen Targets.The US 2016 / 0 349 084 A1 describes an evaluation method for evaluating voltage signals generated by an inductive position sensor at the receiver coils for determining a displacement signal of a metallic target moved over the position sensor.

Derartige lineare sowie rotative induktive Positionssensoren weisen grundsätzlich verschiedene Fehlerverläufe auf. Typisch sind Fehler vierter Ordnung, das heißt mit vierfacher Frequenz der Messperiode. Dieser Vierfachfehler resultiert aus einer unregelmäßigen Durchflutung der Sensorspulen.Such linear and rotary inductive position sensors fundamentally exhibit different error profiles. Fourth order errors are typical, i.e. with four times the frequency of the measuring period. This quadruple error results from irregular flow through the sensor coils.

Die DE 11 2019 004 235 T5 beschreibt eine induktive Sensoranordnung mit einer Senderspule und einer zweiteiligen Empfängerspule. Ein Target wird aus einer ersten ebenen Oberfläche und einer zweiten ebenen Oberfläche an einem ersten Ende einer Welle gebildet. Wenn das Ziel um die Wellenachse bewegt wird, dann modifizieren die erste und die zweite ebene Oberfläche eine induktive Kopplung zwischen der Senderspule und der zweiteiligen Empfängerspule.The EN 11 2019 004 235 T5 describes an inductive sensor arrangement with a transmitter coil and a two-part receiver coil. A target is formed from a first planar surface and a second planar surface at a first end of a shaft. When the target is moved about the shaft axis, the first and second planar surfaces modify an inductive coupling between the transmitter coil and the two-part receiver coil.

Die DE 10 2020 133 028 A1 beschreibt einen elektrischen Antriebsstrang mit einer Sensor-Steuerungs-Schnittstelle, einer Wechselrichtersteuerung, die elektrisch mit der Batteriepackung verbunden ist, und einer elektrischen Maschine, die mit der Wechselrichtersteuerung verbunden ist und einen Rotor mit einer Winkelposition aufweist.The EN 10 2020 133 028 A1 describes an electric powertrain with a sensor control interface, an inverter control electrically connected to the battery pack, and an electrical machine connected to the inverter control and having a rotor with an angular position.

Die DE 10 2020 131 042 A1 beschreibt einen Positionssensor mit einem Sensorträger, auf dem eine Senderspule und eine erste und eine zweite Empfängerspule angeordnet sind. Ein elektrisch leitfähiges Sensortarget ist über eine vorbestimmte Messstrecke in einem definierten gleichbleibenden Abstand zum Sensorträger gegenüber diesem verfahrbar angeordnet.The EN 10 2020 131 042 A1 describes a position sensor with a sensor carrier on which a transmitter coil and a first and a second receiver coil are arranged. An electrically conductive sensor target is arranged so as to be movable relative to the sensor carrier over a predetermined measuring distance at a defined, constant distance from the sensor carrier.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Induktiven Positionssensor bereitzustellen, der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet oder zumindest reduziert und insbesondere eine hohe Messgenauigkeit realisiert. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung ein optimiertes Verfahren zur Kompensation von Messfehlern bei einem induktiven Positionssensor bereitzustellen. Auch ist es die Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Computerprogrammprodukt zur Kompensation von Messfehlern bei einem induktiven Positionssensor zu realisieren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte elektrische Maschine bereitzustellen. Schließlich ist es auch eine Aufgabe der Erfindung ein verbessertes X-by-wire System für ein Kraftfahrzeug zu realisieren.It is therefore the object of the invention to provide an inductive position sensor that avoids or at least reduces the disadvantages known from the prior art and in particular achieves high measurement accuracy. It is also the object of the invention to provide an optimized method for compensating measurement errors in an inductive position sensor. It is also the object of the invention to realize an improved computer program product for compensating measurement errors in an inductive position sensor. A further object of the invention is to provide an improved electrical machine. Finally, it is also an object of the invention to realize an improved X-by-wire system for a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen induktiven Positionssensor, umfassend eine von einer Steuereinheit bestrombare Senderspule und ein relativ zum Sensorträger versetzbares Sensortarget, eine auf und/oder in dem Sensorträger angeordnete erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfängerspule, an der eine erste Spannung URX1 abgreifbar ist, eine auf und/oder in dem Sensorträger angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfängerspule, an der eine zweite Spannung URX2 abgreifbar ist, wobei die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht und/oder
die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht.
This object is achieved by an inductive position sensor, comprising a transmitter coil that can be energized by a control unit and a sensor target that can be displaced relative to the sensor carrier, a first, essentially cosinusoidal receiver coil arranged on and/or in the sensor carrier, from which a first voltage U RX1 can be tapped, a second, essentially sinusoidal receiver coil arranged on and/or in the sensor carrier, from which a second voltage U RX2 can be tapped, wherein the first, essentially cosinusoidal receiver coil has a profile that corresponds to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic and/or
the second, substantially sinusoidal receiving coil has a course which corresponds to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass typische „Mehrfachfehler“, also beispielsweise ein Winkelfehler vierter Ordnung, schon im Spulendesign weitgehend eliminiert werden können. Ein derartiger Fehler kann so bereits im Spulendesign kompensiert werden, und zwar insbesondere durch geometrisches Modulieren der sonst reinen Sinusform der Empfangsspulen mit höheren Harmonischen. Die Empfangsspulen weichen so von ihrer reinen sinus- bzw. cosinus-Form ab. Diese Abweichung ist in der Regel vergleichsweise gering und mit dem bloßen Auge an den Spulen kaum oder nur sehr schwer zu erkennen.This has the advantage that typical "multiple errors", such as a fourth-order angle error, can be largely eliminated in the coil design. Such an error can be compensated for in the coil design, in particular by geometrically modulating the otherwise pure sinusoidal shape of the receiving coils with higher harmonics. The receiving coils thus deviate from their pure sinusoidal or cosinusoidal shape. This deviation is usually comparatively small and can hardly or only very difficultly be seen on the coils with the naked eye.

In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren ist speziell ein vollrotativer, induktiver Positionssensor mit einer dreifach-Modulation beschrieben. Für nicht-symmetrische Sensoren wie Segment- oder Linearwegsensoren kann auch mithilfe anderer Harmonischer der Fehler beeinflusst und die Messgenauigkeit des induktiven Positionssensors verbessert werden. Es ist dabei grundsätzlich möglich, jede beliebige Harmonische für jede Empfängerspule separat zu variieren, was aufgrund der zwangsläufigen Nicht-Symmetrie bei Segment- und analog Linearwegsensoren sehr sinnvoll ist.In the following description of an embodiment based on the figures, a fully rotary, inductive position sensor with triple modulation is specifically described. For non-symmetrical sensors such as segment or linear position sensors, the error can also be influenced using other harmonics and the measurement accuracy of the inductive position sensor can be improved. It is basically possible to vary any harmonic separately for each receiver coil, which is very useful due to the inevitable non-symmetry in segment and analog linear position sensors.

Bevorzugt sind die Empfangsspulen als eine auf einem Substrat gedruckte Schaltung ausgebildet. Höchst bevorzugt ist auch die Sendespule als eine auf einem Substrat gedruckte Schaltung ausgebildet. Diese werden auch als PCBs - printed circuit boards - bezeichnet.Preferably, the receiving coils are designed as a circuit printed on a substrate. Most preferably, the transmitting coil is also designed as a circuit printed on a substrate. These are also referred to as PCBs - printed circuit boards.

Nicht von der Erfindung umfasst ist eine Ausführung des Positionssensors als Linearwegsensor - insbesondere als Linearwegsensor für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs, für eine steer-by-wire Vorderradlenkung eines Kraftfahrzeugs, für einen Kupplungsaktuator eines Kraftfahrzeugs oder für ein elektronisches Kupplungspedal eines Kraftfahrzeugs ausgebildet.Not included in the invention is an embodiment of the position sensor as a linear travel sensor - in particular as a linear travel sensor for a rear axle steering of a motor vehicle, for a steer-by-wire front wheel steering of a motor vehicle, for a clutch actuator of a motor vehicle or for an electronic clutch pedal of a motor vehicle.

Erfindungsgemäß ist der Positionssensor als Rotationssensor oder Winkelsegmentsensor ausgebildet und erfasst eine Winkelposition.According to the invention, the position sensor is designed as a rotation sensor or angle segment sensor and detects an angular position.

Ebenfalls ist es bevorzugt, dass die im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete erste Empfängerspule und die im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete zweite Empfängerspule eine im Wesentlichen identische Amplitude aufweisen.It is also preferred that the substantially cosinusoidal first receiver coil and the substantially sinusoidal second receiver coil have a substantially identical amplitude.

Die Sendespule als auch die Empfängerspulen können an eine Steuereinheit angeschlossen sein. Eine Steuereinheit weist insbesondere einen kabelgebundenen oder kabellosen Signaleingang zum Empfang von insbesondere elektrischen Signalen, wie beispielsweise Sensorsignalen, auf. Ferner besitzt eine Steuereinheit ebenfalls bevorzugt einen kabelgebundenen oder kabellosen Signalausgang zur Übermittlung von insbesondere elektrischen Signalen, beispielsweise an elektrische Aktuatoren oder elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs.The transmitting coil as well as the receiving coils can be connected to a control unit. A control unit has in particular a wired or wireless signal input for receiving of in particular electrical signals, such as sensor signals. Furthermore, a control unit also preferably has a wired or wireless signal output for transmitting in particular electrical signals, for example to electrical actuators or electrical consumers of the motor vehicle.

Innerhalb der Steuereinheit können Steuerungsoperationen und/oder Regelungsoperationen durchgeführt werden. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Steuereinheit eine Hardware umfasst, die ausgebildet ist, eine Software auszuführen. Bevorzugt umfasst die Steuereinheit wenigstens einen elektronischen Prozessor zur Ausführung von in einer Software definierten Programmabläufen.Control operations and/or regulation operations can be carried out within the control unit. It is particularly preferred that the control unit comprises hardware that is designed to execute software. The control unit preferably comprises at least one electronic processor for executing program sequences defined in software.

Die Steuereinheit kann ferner einen oder mehrere elektronische Speicher aufweisen, in denen die in den an die Steuereinheit übermittelten Signalen enthaltenen Daten gespeichert und wieder ausgelesen werden können. Ferner kann die Steuereinheit einen oder mehrere elektronische Speicher aufweisen, in denen Daten veränderbar und/oder unveränderbar gespeichert werden können.The control unit can also have one or more electronic memories in which the data contained in the signals transmitted to the control unit can be stored and read out again. The control unit can also have one or more electronic memories in which data can be stored in a changeable and/or unchangeable manner.

Eine Steuereinheit kann eine Mehrzahl von Steuergeräten umfassen, welche insbesondere räumlich getrennt voneinander angeordnet sind. Steuergeräte werden auch als Electronic Control Unit (ECU) oder Electronic Control Module (ECM) bezeichnet und besitzen bevorzugt elektronische Mikrocontroller zur Durchführung von Rechenoperationen zur Verarbeitung von Daten, besonders bevorzugt mittels einer Software. Die Steuergeräte können bevorzugt miteinander vernetzt sein, so dass ein kabelgebundener und/oder kabelloser Datenaustausch zwischen Steuergeräten ermöglicht ist. Insbesondere ist es auch möglich, die Steuergeräte über Bus-Systeme, wie beispielsweise CAN-Bus oder LIN-Bus, miteinander zu vernetzen.A control unit can comprise a plurality of control devices, which are arranged spatially separated from one another in particular. Control devices are also referred to as Electronic Control Unit (ECU) or Electronic Control Module (ECM) and preferably have electronic microcontrollers for carrying out computing operations for processing data, particularly preferably using software. The control devices can preferably be networked with one another, so that a wired and/or wireless data exchange between control devices is possible. In particular, it is also possible to network the control devices with one another via bus systems, such as CAN bus or LIN bus.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der induktive Positionssensor als Rotationssensor ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule einer Funktion folgt, die definiert ist als x sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 c o s ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )

Figure DE102022116956B4_0005
y sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 c o s ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0006
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0007
y cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0008

mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen
mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare
mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule
mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule
mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule
mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der EmpfangsspuleAccording to the invention, the inductive position sensor is designed as a rotation sensor. It is provided that the first, essentially cosinusoidal receiving coil and the second, essentially sinusoidal receiving coil have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the course of the first, essentially cosinusoidal receiving coil and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil follows a function which is defined as x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 c O s ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0005
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 c O s ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0006
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0007
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0008

with φ = [0;2π] for receiving coils formed in a full circle
with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs
with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil
with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil
with a n = sinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil
with b n = cosinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil

Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, dass die verwendete Oberschwingung der Empfangsspulen einer ungeraden Harmonischen größer als eins entspricht. Höchst bevorzugt wird eine ungerade Harmonische mit einer Ordnungszahl aus der Menge: 3,5,7 ausgewählt.It has also proven advantageous that the harmonic used in the receiving coils corresponds to an odd harmonic greater than one. Most preferably, an odd harmonic with an ordinal number from the set: 3,5,7 is selected.

Nicht von der Erfindung umfasst ist eine Ausgestaltung, dass die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule einer Funktion folgt, die definiert ist als x sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) ] cos ( φ )

Figure DE102022116956B4_0009
y sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0010
x cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0011
y cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0012

mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen
mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare
mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule
mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule
mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule
mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der EmpfangsspuleNot included in the invention is an embodiment in which the first, essentially cosinusoidal receiving coil and the second, essentially sinusoidal receiving coil have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the Course of the first, substantially cosinusoidal receiving coil and/or the second, substantially sinusoidal receiving coil follows a function which is defined as x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0009
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0010
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0011
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0012

with φ = [0;2π] for receiving coils formed in a full circle
with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs
with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil
with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil
with a n = sinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil
with b n = cosinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil

Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass hierbei die höchsten Anteile am Fehler des Signals kompensiert werden und hierdurch bereits eine größtmögliche Fehlerkompensation ermöglicht wird. Auch kann hierdurch insbesondere eine Reduktion des Simulationsaufwandes bei der Auslegung der Empfängerspulen realisiert werden.The advantageous effect of this design is based on the fact that the highest proportions of the signal error are compensated, thus enabling the greatest possible error compensation. This also makes it possible to reduce the amount of simulation required when designing the receiver coils.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Kompensation von Messfehlern bei einem induktiven Positionssensor, wobei eine auf und/oder in dem Sensorträger ausgeformte, erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfängerspule, an der eine erste Spannung URX1 abgreifbar ist, sowie eine auf und/oder in dem Sensorträger angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfängerspule, an der eine zweite Spannung URX2 abgreifbar ist, angeordnet ist, umfassend die folgenden Schritte:

  • • Bereitstellung eines Models eines Sensortargets;
  • • Bereitstellen eines Models wenigstens einer Sendespule;
  • • Bereitstellung eines Models einer ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule, die einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht und/oder einer zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule, die einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht;
  • • Manipulation der ersten im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule, die einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule, die einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht, in der Art, dass eine Kompensation von Messfehlern bei dem induktiven Positionssensor bewirkt ist.
The object of the invention is further achieved by a method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, wherein a first, essentially cosinusoidal receiver coil formed on and/or in the sensor carrier, from which a first voltage U RX1 can be tapped, and a second, essentially sinusoidal receiver coil arranged on and/or in the sensor carrier, from which a second voltage U RX2 can be tapped, are arranged, comprising the following steps:
  • • Providing a model of a sensor target;
  • • Providing a model of at least one transmitting coil;
  • • Providing a model of a first, substantially cosinusoidal receiving coil having a profile corresponding to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic and/or a second, substantially sinusoidal receiving coil having a profile corresponding to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic;
  • • Manipulation of the first essentially cosinusoidal receiving coil, which has a course that corresponds to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic, and/or the second essentially sinusoidal receiving coil, which has a course that corresponds to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic, in such a way that compensation of measurement errors in the inductive position sensor is effected.

Hierdurch lässt sich insbesondere die Wirkung erzielen, dass eine deutlich verbesserte Messgenauigkeit realisiert werden kann.This has the particular effect of achieving significantly improved measurement accuracy.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren in diesem Zusammenhang dahingehend weiterentwickelt, dass die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule einer Funktion folgt, die definiert ist als x sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )

Figure DE102022116956B4_0013
y sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0014
x cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0015
y cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0016

mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen
mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare
mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule
mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule
mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule
mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der EmpfangsspuleAccording to the invention, the method is further developed in this context in such a way that the first, essentially cosinusoidal receiving coil and the second, essentially sinusoidal receiving coil have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the course of the first, essentially cosinusoidal receiving coil and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil follows a function which is defined as x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0013
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0014
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0015
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0016

with φ = [0;2π] for receiving coils formed in a full circle
with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs
with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil
with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil
with a n = sinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil
with b n = cosinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass zur Kompensation von Messfehlern bei dem induktiven Positionssensor der Parameter a3 manipuliert wird, was zu einer besonders großen und somit effektiven Fehlerreduktion führt.In a likewise preferred embodiment variant of the invention, it can also be provided that the parameter a 3 is manipulated to compensate for measurement errors in the inductive position sensor, which leads to a particularly large and thus effective error reduction.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder Computer-Datensignal, verkörpert durch eine elektromagnetische Welle, mit Programmcode, der geeignet ist zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3.The object of the invention is further achieved by a computer program product stored on a machine-readable carrier or computer data signal embodied by an electromagnetic wave, with program code suitable for carrying out the method according to claim 2 or 3.

Auch wird die Aufgabe der Erfindung gelöst mittels einer elektrischen Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen induktiven Positionssensor nach Anspruch 1.The object of the invention is also achieved by means of an electric machine, in particular for a drive train of a motor vehicle, comprising an inductive position sensor according to claim 1.

Schließlich kann die Aufgabe der Erfindung auch gelöst sein durch ein X-by-wire System für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen induktiven Positionssensor gemäß Anspruch 1.Finally, the object of the invention can also be achieved by an X-by-wire system for a motor vehicle, comprising an inductive position sensor according to claim 1.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without limiting the general inventive concept.

Es zeigt:

  • 1 einen induktiven Positionssensor als Linearsensor in einer schematischen perspektivischen Darstellung,
  • 2 einen induktiven Positionssensor als Rotationssensor in einer schematischen Darstellung,
  • 3 Verlauf von sinus- und cosinus-förmigen Empfangsspulen eines induktiven Rotationssensors in einer Koordinatensystemdarstellung.
It shows:
  • 1 an inductive position sensor as a linear sensor in a schematic perspective view,
  • 2 an inductive position sensor as a rotation sensor in a schematic representation,
  • 3 Course of sine and cosine-shaped receiving coils of an inductive rotation sensor in a coordinate system representation.

Die 1-2 zeigen jeweils einen induktiven Positionssensor 1, umfassend eine von einer Steuereinheit 3 bestrombare Senderspule 6 und ein relativ zum Sensorträger 2 versetzbares Sensortarget 7. Die Positionssensoren 1 besitzen eine auf und/oder in dem Sensorträger 2 angeordnete erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfängerspule 4, an der eine erste Spannung URX1 abgreifbar ist, sowie eine auf und/oder in dem Sensorträger 2 angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfängerspule 5, an der eine zweite Spannung URX2 abgreifbar ist.The 1-2 each show an inductive position sensor 1, comprising a transmitter coil 6 that can be powered by a control unit 3 and a sensor target 7 that can be displaced relative to the sensor carrier 2. The position sensors 1 have a first, essentially cosinusoidal receiver coil 4 arranged on and/or in the sensor carrier 2, from which a first voltage U RX1 can be tapped, and a second, essentially sinusoidal receiver coil 5 arranged on and/or in the sensor carrier 2, from which a second voltage U RX2 can be tapped.

Hierbei weist die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule 4 einen Verlauf auf, der einer cosinusförmigen Schwingung höherer Ordnung größer als Eins oder anders ausgedrückt, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht. Auch die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule 5 besitzt einen Verlauf, der einer sinusförmigen Schwingung höherer Ordnung größer als Eins bzw. einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht.The first, essentially cosinusoidal receiving coil 4 has a profile that corresponds to a cosinusoidal oscillation of a higher order greater than one or, in other words, to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic. The second, essentially sinusoidal receiving coil 5 also has a profile that corresponds to a sinusoidal oscillation of a higher order greater than one or a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic.

Die Kompensation von Messfehlern bei einem derartigen induktiven Positionssensor 1, wird anhand des in 2 gezeigten Rotationssensors näher erläutert.The compensation of measurement errors in such an inductive position sensor 1 is carried out using the 2 The rotation sensor shown is explained in more detail.

Bei der mathematischen Beschreibung von sinus- bzw. cosinusförmigen Empfangsspulen 4,5 bei rotativen Positionssensoren 1, wie sie aus der 2 bekannt sind, folgt zunächst einmal grundsätzlich die Geometrie der Empfangsspulen 4,5 dem mathematischen Zusammenhang: x sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) ] cos ( φ )

Figure DE102022116956B4_0017
y sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0018
x cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0019
y cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0020

mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen
mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare
mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule
mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule
mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule
mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der EmpfangsspuleIn the mathematical description of sinusoidal or cosinusoidal receiving coils 4,5 in rotary position sensors 1, as they are known from the 2 are known, the geometry of the receiving coils 4,5 basically follows the mathematical relationship: x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0017
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0018
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0019
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0020

with φ = [0;2π] for receiving coils formed in a full circle
with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs
with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil
with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil
with a n = sinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil
with b n = cosinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil

Hierbei wird im Prinzip ein p-periodischer Sinus um eine Kreisbahn des Radius rm gekrümmt. Dies ist in der 3 skizziert. Durch eine Kopie und Verdrehung um elektrisch π wird eine Empfangsspule 4,5 komplettiert. Durch eine weitere Kopie und Verdrehung um elektrisch π/2 wird für einen vollrotativen Sensor die zweite Empfangsspule 4,5 kreiert. In dem Beispiel der 3 ist rm = 2 und p = 4. Die Amplitude a ist 1.In principle, a p-periodic sine is curved around a circular path of radius r m . This is in the 3 sketched. By copying and rotating by electrical π, a receiving coil 4.5 is completed. By another copy and rotating by electrical π/2, the second receiving coil 4.5 is created for a fully rotating sensor. In the example of the 3 is r m = 2 and p = 4. The amplitude a is 1.

Die Sendespule 6 ist im Beispiel des in der 2 gezeigten rotativen Positionssensors 1 radial außerhalb der Empfangsspulen 4,5 angebracht. Grundsätzlich wäre es natürlich auch möglich, die Sendespule 6 radial Innerhalb der Empfangsspulen 4,5 anzuordnen. Die Durchflutung der Empfangsspulen 4,5 ist Richtung radial außen oder innen nicht homogen. Dadurch entsteht in den entsprechenden Nutzsignalen vor allem ein Fehler dritter Ordnung, der sich nach der Winkelberechnung im Arcustangens zu einem Fehler vierter Ordnung fortpflanzt.The transmitter coil 6 is in the example of the 2 shown rotary position sensor 1 is mounted radially outside the receiving coils 4,5. In principle, it would of course also be possible to arrange the transmitting coil 6 radially inside the receiving coils 4,5. The magnetic flux through the receiving coils 4,5 is not homogeneous in the radially outside or inside direction. This results in a third-order error in the corresponding useful signals, which propagates to a fourth-order error after the angle calculation in the arc tangent.

Um diesen Fehler zu reduzieren oder vollständig zu vermeiden, wird die oben genannte mathematische Beschreibung der sinus- bzw. cosinus-förmigen Laufbahn der Empfangsspulen 4,5 modifiziert, so dass durch eine angepasste Laufbahn der Empfangsspulen 4,5 eine Kompensation der genannten Fehler bewirkt werden kann.In order to reduce or completely avoid this error, the above-mentioned mathematical description of the sinusoidal or cosinusoidal trajectory of the receiving coils 4,5 is modified so that the errors mentioned can be compensated for by an adapted trajectory of the receiving coils 4,5.

Dies geschieht im Wesentlichen dadurch, dass die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule 4 und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule 5 einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule 4 und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule 5 einer Funktion folgt, die definiert ist als x sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) ] cos ( φ )

Figure DE102022116956B4_0021
y sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0022
x cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0023
y cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) + + b n  cos ( n p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0024

mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen
mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare
mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule
mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule
mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule
mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der EmpfangsspuleThis is essentially achieved by the fact that the first, essentially cosinusoidal receiving coil 4 and the second, essentially sinusoidal receiving coil 5 have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the course of the first, essentially cosinusoidal receiving coil 4 and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil 5 follows a function which is defined as x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0021
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0022
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0023
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0024

with φ = [0;2π] for receiving coils formed in a full circle
with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs
with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil
with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil
with a n = sinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil
with b n = cosinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil

Es werden also Harmonische bereits in die Geometrie bzw. den Verlauf der Empfangsspulen 4,5 eingebracht. Das Ziel ist nun, mithilfe einer, insbesondere computergestützten Optimierung die Parameter a1 ... an zu bestimmen, bei denen der erwartete Messfehler ein Minimum erreicht.Harmonics are therefore already introduced into the geometry or the course of the receiving coils 4,5. The aim is now to determine, with the help of an optimization, in particular computer-aided optimization, the parameters a 1 ... a n at which the expected measurement error reaches a minimum.

Bisherige Studien haben gezeigt, dass für induktive Rotationssensoren, wie sie in der 2 gezeigt sind, eine Variation von a3 bereits ausreichend sein kann, um eine hinreichend gute Fehlerkompensation zu erzielen. Für Linear- oder Winkelsegmentsensoren können weitere Harmonische nötig werden.Previous studies have shown that for inductive rotation sensors, as used in the 2 shown, a variation of a 3 can already be sufficient to achieve a sufficiently good error compensation. For linear or angle segment sensors, additional harmonics may be necessary.

Daher kann der Verlauf der Empfangsspulen 4,5 auch einer vereinfachten mathematischen Beschreibung folgen, bei der die die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule 4 und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule 5 einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule 4 und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule 5 einer Funktion folgt, die definiert ist als x sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) ] cos ( φ )

Figure DE102022116956B4_0025
y sin = [ r m + a 1  sin ( p φ ) + a 2  sin ( 2 p φ ) + a 3  sin ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0026
x cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0027
y cos = [ r m + b 1  cos ( p φ ) + b 2  cos ( 2 p φ ) + b 3  cos ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0028

mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen
mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare
mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule
mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule
mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule
mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der EmpfangsspuleTherefore, the course of the receiving coils 4, 5 can also follow a simplified mathematical description, in which the first, essentially cosinusoidal receiving coil 4 and the second, essentially sinusoidal receiving coil 5 have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the course of the first, essentially cosinusoidal receiving coil 4 and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil 5 follows a function which is defined as x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0025
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0026
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0027
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0028

with φ = [0;2π] for receiving coils formed in a full circle
with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils with q= number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs
with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil
with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil
with a n = sinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil
with b n = cosinusoidal harmonic of nth order of the receiving coil

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The above description is therefore not to be regarded as restrictive, but as explanatory. The following patent claims are to be understood in such a way that a named feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of further features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' features, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
PositionssensorPosition sensor
22
SensorträgerSensor carrier
33
SteuereinheitControl unit
44
EmpfangsspuleReceiving coil
55
EmpfangsspuleReceiving coil
66
SenderspuleTransmitter coil
77
SensortargetSensor target

Claims (6)

Induktiver Positionssensor (1), umfassend eine von einer Steuereinheit (3) bestrombare Senderspule (6) und ein relativ zum Sensorträger (2) versetzbares Sensortarget (7), eine auf und/oder in dem Sensorträger (2) angeordnete erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4), an der eine erste Spannung URX1 abgreifbar ist, eine auf und/oder in dem Sensorträger (2) angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5), an der eine zweite Spannung URX2 abgreifbar ist, wobei die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4) einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht und/oder die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5) einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht wobei der induktive Positionssensor (1) als Rotationssensor ausgebildet ist und wobei die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4) und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5) einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (4) und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (5) einer Funktion folgt, die definiert ist als x sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0029
y sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0030
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n  sin  ( n p φ ) + a 2 sin  ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0031
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n  sin  ( n p φ ) + a 2 sin  ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0032
mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen (4, 5) mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen (4, 5) mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule (5) mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule (4) mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule (4, 5) mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule (4, 5).
Inductive position sensor (1), comprising a transmitter coil (6) that can be powered by a control unit (3) and a sensor target (7) that can be displaced relative to the sensor carrier (2), a first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) that is arranged on and/or in the sensor carrier (2) and from which a first voltage U RX1 can be tapped, a second, essentially sinusoidal receiving coil (5) that is arranged on and/or in the sensor carrier (2) and from which a second voltage U RX2 can be tapped, wherein the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) has a profile that corresponds to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil (5) has a profile that corresponds to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic, wherein the inductive position sensor (1) is designed as a rotation sensor and wherein the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) and the second, substantially sinusoidal receiving coil (5) have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the course of the first, substantially cosinusoidal receiving coil (4) and/or the second, substantially sinusoidal receiving coil (5) follows a function which is defined as x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0029
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0030
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n sin ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0031
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n sin ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0032
with φ = [0;2π] for receiving coils (4, 5) formed in a full circle with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils (4, 5) with q = number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil (5) with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil (4) with a n = sinusoidal harmonic of the nth order of the receiving coil (4, 5) with b n = cosinusoidal harmonic of the nth order of the receiving coil (4, 5).
Verfahren zur Kompensation von Messfehlern bei einem induktiven Positionssensor (1), wobei eine auf und/oder in dem Sensorträger (2) ausgeformte, erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4), an der eine erste Spannung URX1 abgreifbar ist, sowie eine auf und/oder in dem Sensorträger (2) angeordnete zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5), an der eine zweite Spannung URX2 abgreifbar ist, angeordnet ist, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellung eines Models eines Sensortargets (7); Bereitstellen eines Models wenigstens einer Sendespule (6); Bereitstellung eines Models einer ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (4), die einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht und/oder einer zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (5), die einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht; Manipulation der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (4), die einen Verlauf aufweist, der einer cosinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (5), die einen Verlauf aufweist, der einer sinusförmigen Grundschwingung mit wenigstens einer Oberschwingung entspricht, in der Art, dass eine Kompensation von Messfehlern bei dem induktiven Positionssensor (1) bewirkt ist, wobei die erste, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildete Empfangsspule (4) und die zweite, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Empfangsspule (5) einen kreisringartigen Verlauf um eine gemeinsame Kreisbahn mit einem Radius rm aufweisen, wobei der Verlauf der ersten, im Wesentlichen cosinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (4) und/oder der zweiten, im Wesentlichen sinusförmig ausgebildeten Empfangsspule (5) durch die folgenden Funktionen definiert werden/wird: x sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0033
y sin = [ r m + a 1  sin  ( p φ ) + a 2  sin  ( 2 p φ ) + a 3  sin  ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0034
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin  ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0035
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin  ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n  sin  ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0036
mit φ = [0;2π] für in einem Vollkreis ausgebildete Empfangsspulen (4, 5) mit φ = [0;2π q/p] für bogenförmig ausgebildete Empfangsspulen (4, 5) mit q= Anzahl der tatsächlich ausgebildeten elektrischen Perioden und p = Anzahl der Polpaare mit a1 = Grundschwingung der sinusförmigen Empfangsspule (5) mit b1 = Grundschwingung der cosinusförmigen Empfangsspule (4) mit an = Sinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule (4, 5) mit bn = Cosinusförmige Harmonische n-ter Ordnung der Empfangsspule (4, 5).
Method for compensating measurement errors in an inductive position sensor (1), wherein a first, substantially cosinusoidal receiving coil (4) formed on and/or in the sensor carrier (2), from which a first voltage U RX1 can be tapped, and a second, substantially sinusoidal receiving coil (5) arranged on and/or in the sensor carrier (2), from which a second voltage U RX2 can be tapped, are arranged, comprising the following steps: providing a model of a sensor target (7); providing a model of at least one transmitting coil (6); providing a model of a first, substantially cosinusoidal receiving coil (4), which has a profile corresponding to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic and/or a second, substantially sinusoidal receiving coil (5) which has a profile corresponding to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic; Manipulation of the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4), which has a course that corresponds to a cosinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic, and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil (5), which has a course that corresponds to a sinusoidal fundamental oscillation with at least one harmonic, in such a way that a compensation of measurement errors in the inductive position sensor (1) is effected, wherein the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) and the second, essentially sinusoidal receiving coil (5) have a circular ring-like course around a common circular path with a radius r m , wherein the course of the first, essentially cosinusoidal receiving coil (4) and/or the second, essentially sinusoidal receiving coil (5) is defined by the following functions: x sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0033
y sin = [ r m + a 1 sin ( p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0034
x cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] cos ( φ )
Figure DE102022116956B4_0035
y cos = [ r m + b 1 cos ( p φ ) + b 2 cos ( 2 p φ ) + b 3 cos ( 3 p φ ) + + b n cos ( n p φ ) + a 2 sin ( 2 p φ ) + a 3 sin ( 3 p φ ) + + a n sin ( n p φ ) ] sin ( φ )
Figure DE102022116956B4_0036
with φ = [0;2π] for receiving coils (4, 5) formed in a full circle with φ = [0;2π q/p] for arc-shaped receiving coils (4, 5) with q = number of actually formed electrical periods and p = number of pole pairs with a 1 = fundamental oscillation of the sinusoidal receiving coil (5) with b 1 = fundamental oscillation of the cosinusoidal receiving coil (4) with a n = sinusoidal harmonic of the nth order of the receiving coil (4, 5) with b n = cosinusoidal harmonic of the nth order of the receiving coil (4, 5).
Verfahren zur Kompensation von Messfehlern bei einem induktiven Positionssensor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation von Messfehlern bei dem induktiven Positionssensor (1) der Parameter a3 manipuliert wird.Method for compensating measurement errors in an inductive position sensor (1) according to Claim 2 , characterized in that the parameter a 3 is manipulated to compensate for measurement errors in the inductive position sensor (1). Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, mit Programmcode, mit welchem das Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 durchgeführt wird.Computer program product stored on a machine-readable medium, with program code which implements the method according to Claim 2 or 3 is carried out. Elektrische Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen induktiven Positionssensor (1) nach Anspruch 1.Electric machine, in particular for a drive train of a motor vehicle, comprising an inductive position sensor (1) according to Claim 1 . X-by-wire System für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen induktiven Positionssensor (1) gemäß Anspruch 1.X-by-wire system for a motor vehicle, comprising an inductive position sensor (1) according to Claim 1 .
DE102022116956.1A 2022-07-07 2022-07-07 Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle Active DE102022116956B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022116956.1A DE102022116956B4 (en) 2022-07-07 2022-07-07 Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022116956.1A DE102022116956B4 (en) 2022-07-07 2022-07-07 Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102022116956A1 DE102022116956A1 (en) 2024-01-18
DE102022116956B4 true DE102022116956B4 (en) 2024-06-13

Family

ID=89387735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022116956.1A Active DE102022116956B4 (en) 2022-07-07 2022-07-07 Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022116956B4 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020043972A1 (en) 2000-05-25 2002-04-18 Henning Irle Inductive position sensor, particularly for a motor vehicle
DE102009001353A1 (en) 2009-03-05 2010-09-09 Zf Friedrichshafen Ag Electric machine i.e. permanent magnet-excited synchronous machine, has sensor detecting rotational position of rotor and arranged on cover such that rotor hub or component torque-proofly connected with hub serve as sensor track of sensor
US20160349084A1 (en) 2015-05-27 2016-12-01 Continental Automotive France Method for determining the position of a moving part along an axis, using an inductive sensor
DE102018130228B3 (en) 2018-11-29 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuator for rear axle steering of a vehicle and rear axle steering with such an actuator
DE112019004235T5 (en) 2018-08-24 2021-05-27 KSR IP Holdings, LLC Inductive angle position sensor on one shaft end with a metal-ferrite complementary coupler
DE102020133028A1 (en) 2020-01-30 2021-08-05 GM Global Technology Operations LLC ELECTRIC DRIVE TRAIN WITH ROTARY ELECTRIC MACHINE AND POSITION SENSOR CONTROL INTERFACE
DE102020131042A1 (en) 2020-11-24 2022-05-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Position sensor and X-by-wire system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020043972A1 (en) 2000-05-25 2002-04-18 Henning Irle Inductive position sensor, particularly for a motor vehicle
DE102009001353A1 (en) 2009-03-05 2010-09-09 Zf Friedrichshafen Ag Electric machine i.e. permanent magnet-excited synchronous machine, has sensor detecting rotational position of rotor and arranged on cover such that rotor hub or component torque-proofly connected with hub serve as sensor track of sensor
US20160349084A1 (en) 2015-05-27 2016-12-01 Continental Automotive France Method for determining the position of a moving part along an axis, using an inductive sensor
DE112019004235T5 (en) 2018-08-24 2021-05-27 KSR IP Holdings, LLC Inductive angle position sensor on one shaft end with a metal-ferrite complementary coupler
DE102018130228B3 (en) 2018-11-29 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuator for rear axle steering of a vehicle and rear axle steering with such an actuator
DE102020133028A1 (en) 2020-01-30 2021-08-05 GM Global Technology Operations LLC ELECTRIC DRIVE TRAIN WITH ROTARY ELECTRIC MACHINE AND POSITION SENSOR CONTROL INTERFACE
DE102020131042A1 (en) 2020-11-24 2022-05-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Position sensor and X-by-wire system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022116956A1 (en) 2024-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3844578C2 (en)
DE102007000945B4 (en) Superimposition actuator
EP2929297B1 (en) Sensor apparatus for determining at least one rotation property of a rotating element
DE102006010547B4 (en) Method for setting the reference position of a resolver
EP3029427B1 (en) Device and algorithm for radial mechanically absolute angle determination for a shaft
EP1499901A2 (en) Method and device for the detection of local displacements and rotations
WO2009068695A1 (en) Absolute measurement steering angle sensor arrangement
EP3555571B1 (en) Sensor system for determining at least one rotation property of an element rotating about at least one rotational axis
DE102019115787B3 (en) Method for determining the angle of the rotor of an electric motor, control unit and vehicle
DE102019207070A1 (en) Rotor position sensor and steering system for a motor vehicle with a rotor position sensor
EP3721175B1 (en) Sensor system for determining at least one rotational property of an element rotating around at least one rotation axis
EP2516978A1 (en) Sensor assembly for combined speed-torque detection
DE112019005731T5 (en) Acquisition system for a vehicle steering system that enables the torque and the absolute steering wheel angle to be measured at several revolutions
DE102022116956B4 (en) Inductive position sensor, method for compensating measurement errors in an inductive position sensor, computer program product, electrical machine and X-by-wire system for a motor vehicle
DE102005037938A1 (en) Device for determining the position and a torque of a shaft
DE102019122558B4 (en) Method for determining the angle of the rotor and / or the angular speed of an electric motor, control unit and vehicle
DE102017125866A1 (en) Error correction in a vector-based position detection system
DE102022102630A1 (en) Sensor arrangement and electrical machine
DE102022106475A1 (en) Sensor carrier, inductive position sensor, method for compensating non-linearities in sensor carriers, computer program product, control unit and X-by-wire system
DE102008042402A1 (en) Rotor position sensor system for detecting rotary angular position of rotor shaft of servo motor of steering system of motor vehicle, has magnetic rings with magnet or soft magnetic part, and magnetic field sensors attached to each ring
DE102021131033B3 (en) Sensor arrangement and electrical machine
DE10354469B4 (en) Device for measuring the angle of rotation of a rotating body
DE102015208225A1 (en) Absolutwegmesseinrichtung for a Spindelaktor a hydraulic transmitter unit and method for determining an angular position of a second Meßmagenten Absolutwegmesseinrichtung
DE68904295T2 (en) MEASURING ARRANGEMENT FOR ANGLE POSITION AND LINEAR SHIFT.
DE102015117719A1 (en) Method for operating a steering system of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division