DE69818833T2

DE69818833T2 - Positionserfassung in bürstenlosen motorsystemen

Info

Publication number: DE69818833T2
Application number: DE69818833T
Authority: DE
Inventors: Russell Wilson-Jones; Walter Anthony BURTON; James Andrew Solihull WILLIAMS; Michael John IRONSIDE
Original assignee: TRW Lucas Varity Electric Steering Ltd
Current assignee: TRW Lucas Varity Electric Steering Ltd
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-08-05
Also published as: WO1999008374A1; US6597141B1; EP1002362B1; DE69818833D1; EP1002362A1; JP2001512960A; JP4248139B2; KR20010022674A; GB9716658D0; ES2206968T3; BR9811073A; KR100616360B1

Description

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen von Elektromotoren und insbesondere ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen der Winkel- oder elektrischen Position eines Läufers eines Motors.
Ein bürstenloser Dauermagnetmotor weist einen Läufer auf, der mehrere magnetische Elemente stützt, die in einem Stator, der eine Mehrzahl Spulenwindungen aufweist, konzentrisch zu rotieren vermögen. Der Motor kann angetrieben werden, indem eine der Spulen bestromt wird, um die Läufermagneten anzuziehen, während eine andere der Spulen bestromt wird, um die Magnete abzustoßen. Um die kontinuierliche Rotation des Motors zu bewirken, müssen die durch die Spulen fließenden Ströme mit der Läuferposition umgeschaltet werden. Dieses Umschalten ist als Kommutation bekannt.
Zur Steuerung der Kommutation der Motorströme muss die Position des Läufers bestimmt werden, und es ist wohlbekannt, magnetische Sensoren wie z. B. Hall-Effektsensoren bereitzustellen, um das Vorbeibewegen der Läufermagnete zu erkennen. Bei einer bekannten Anordnung sind drei Hall-Effektsensoren um einen Innenumfang des Stators angeordnet und erzeugen einen digitalen 3-Bit-Code, der der elektrischen Position des Läufers entspricht. Obwohl dies zur Steuerung der Kommutation genügt, die an exakten vorbestimmten von der Motorgeometrie abhängigen Stellen stattfindet, ist der Ausgang der Sensoren relativ grob und von niedriger Auflösung.
Eine Anordnung der oben beschriebenen Art ist aus unserer veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 97/25767A bekannt, die als der vorliegenden Erfindung am nächsten kommender Stand der Technik angesehen wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Berechnung der Position eines Läufers in einem Motor zu einem bestimmten Zeitpunkt, der über eine Zwischeneinrichtung mit einer Abtriebswelle verbunden ist, die Schritte:
Bestimmen eines ersten die Winkelposition des Läufers zu einem ersten Zeitpunkt angebenden Messwerts der Läuferposition unter Verwendung einer am Motor vorhandenen ersten Erfassungseinrichtung;
Messen eines zweiten die Winkelposition der Abtriebswelle zu einem zweiten Zeitpunkt angebenden Wertes der Abtriebswellenposition unter Verwendung einer an der Abtriebswelle vorhandenen zweiten Erfassungseinrichtung;
Kombinieren des ersten und zweiten Wertes, um einen Schätzwert der Winkelposition des Läufers zu diesem Zeitpunkt zu erhalten; und ferner die Schritte der Berechnung eines ein Spiel zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle angebenden Spielwertes.
So lässt sich erfindungsgemäß eine verbesserte Messung der Läuferposition erreichen, indem Informationen von einer an der Abtriebswelle vorhandenen Erfassungseinrichtung verwendet werden.
In vielen Systemen ist vielleicht schon eine geeignete Erfassungseinrichtung an der Abtriebswelle vorhanden, und daher erlaubt die Verwendung von Informationen von dieser Erfassungseinrichtung ein verbessertes Verfahren zur Berechnung von hochauflösenden Positionsinformationen ohne die Ausgaben und den Aufwand für das Hinzufügen zusätzlicher hochauflösender Sensoren am Motor.
Die erste Erfassungseinrichtung kann mehrere magnetische Hall-Effektsensoren aufweisen, die ein die Winkelposition des Läufers angebendes Ausgangssignal zu erzeugen vermögen. Die von dem Verfahren genutzte Messung der elektrischen Motorposition kann somit durch Abtasten dieses Ausgangssignals bereitgestellt werden. Das Verfahren kann vorzugsweise die weiteren Schritte des Speicherns des Ausgangswerts von den Hall-Effektsensoren und des Aktualisierens des gespeicherten Werts immer dann, wenn sich der Ausgang von den Hall-Effektsensoren ändert, aufweisen.
Bei einer vorgeschlagenen Ausführungsform kann das Verfahren zur Verwendung mit einem Motor in einem elektrischen Hilfskraftlenksystem, das ein Lenkhilfe-Drehmoment an eine Abtriebswelle liefert, ausgeführt sein. Dieses System weist an der Abtriebswelle typischerweise einen separaten oder kombinierten Drehmoment und/oder einen Positionssensor zur Bewertung des vom Motor bereitzustellenden Ausmaßes an Unterstützung auf, und dieser Drehmoment- und Positionssensor kann zur Messung der Winkelposition des Abtriebswelle, d. h. als zweite Erfassungseinrichtung beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
Es kann wünschenswert sein, ein Getriebe zwischen dem Motorläufer und der Abtriebswelle und eine Kupplung zur Ermöglichung des Entkuppelns des Motors von der Abtriebswelle bereitzustellen. Daher kann die Zwischeneinrichtung zumindest ein Getriebe und/oder eine Kupplung aufweisen.
Falls die Zwischeneinrichtung ein Getriebe aufweist, kann das Verfahren den weiteren Schritt der Multiplikation des Messwerts der Abtriebswellenposition von der zweiten Erfassungseinrichtung an der Abtriebswelle mit dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes aufweisen, um einen skalierten Abtriebswellenpositionswert zu erhalten. Ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes z. B. so, dass der Motor bei zwei Umdrehungen der Abtriebswelle eine Umdrehung ausführt, soll der Ausgang vom Positionssensor an der Abtriebswelle halbiert werden, um den skalierten Abtriebswellenpositionswert zu erhalten.
Der skalierte Wert kann auch mit der Hälfte der Anzahl der Läuferpole multipliziert werden. Somit kann der Ausgang des Positionssensors skaliert werden, um der elektrischen Motorposition anstatt der mechanischen Position zu entsprechen.
Dies ist insofern vorteilhaft, als es die Zuordnung des Abtriebswellenpositionswertes zur Läuferposition ermöglicht.
Das Verfahren kann ferner den Schritt der Berechnung eines Versatzwertes aufweisen, der einen etwaigen Winkelversatz zwischen der durch den skalierten Wert der Abtriebswellenposition gegebenen Läuferposition und der tatsächlichen Läuferposition angibt.
Das Verfahren kann ferner die Schritte der Aktualisierung des Versatzwerts als Reaktion auf den Ausgang des Läuferpositionssensors aufweisen. Wird der Messwert der Läuferposition z. B. unter Verwendung eines Hall-Effektsensors (mehrerer Hall-Effektsensoren) am Motor erhalten (der bzw. die auch den Zeitpunkt der Kommutation steuern kann bzw. können), steht zum Zeitpunkt der Zustandsänderung des Hall-Sensorausgangs eine Messung der Läuferposition von hoher Genauigkeit zur Verfügung, die zur Aktualisierung des Versatzwertes mit dem skalierten Wert der Abtriebswellenposition kombiniert werden kann.
Der Versatzwert kann bei einer Zustandsänderung der Hall-Effektsensoren sofort aktualisiert werden. Dies kann einem in einem einfachen Steuerungsverfahren eintretenden Kommutationsereignis entsprechen. Alternativ kann er zu einem späteren Zeitpunkt aktualisiert werden, wenn der nächste Messwert vom Abtriebswellensensor erhalten wird, d. h. bei der nächsten Aktualisierung des skalierten Abtriebswel lenpositionswertes. In diesem Fall kann die gemessene Läuferposition durch die Addition eines Betrags aktualisiert werden, der von dem Produkt der Drehzahl des Läufers und der Zeit zwischen der Änderung des Hall-Effektsensorausgangsereignisses und der nächsten Aktualisierung des skalierten Abtriebswellenpositionswertes abhängt. Dadurch kann das Verfahren die Bewegung des Läufers während dieses Zeitintervalls berücksichtigen. Ein Motorläuferdrehzahlsensor kann vorhanden sein. Am meisten bevorzugt wäre die Berechnung der Läuferdrehzahl mittels eines Drehzahlsensors an der Abtriebswelle in Verbindung mit der Kenntnis des Getriebe-Übersetzungsverhältnisses. Der Drehzahlsensor kann Bestandteil eines kombinierten Drehzahl-/Drehmoment-/Positionssensors sein.
Das Verfahren kann ferner das Schätzen eines eigenen Versatzwerts für jede Drehrichtung des Läufers umfassen. Dies ist insofern vorteilhaft, als es die Berücksichtigung der Wirkung von sich unterscheidenden Eigenschaften des Systems in unterschiedlichen Drehrichtungen ermöglicht.
Ist eine Kupplung als Teil der Zwischeneinrichtung vorgesehen, so kann die Beziehung zwischen dem skalierten Abtriebswellenpositionswert und dem Wert der Läuferposition nicht bestimmt werden, während die Kupplung ausgerückt ist. In diesem Zustand ist das Verfahren ungültig, und daher kann ein weiterer Schritt des Bestimmens des Kupplungszustands vorgesehen sein. Wenn die Kupplung ausgerückt ist, kann ein "Verfahren gültig"-Kennzeichen abgesenkt werden, so dass die Ergebnisse des Verfahrens ignoriert werden. Ähnlich kann das "Verfahren-gültig"-Kennzeichen angehoben werden, wenn die Kupplung eingerückt ist.
Der Versatz kann weiter verfeinert werden, indem ein Anpassungswert aufgenommen wird, der vom Spiel zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle abhängt. Der Spielanpassungswert kann anhand des Unterschieds zwischen den Versatzwerten für jede Drehrichtung geschätzt werden. Der Versatz kann weiter verfeinert werden, indem ein Anpassungswert aufgenommen wird, der von der Nachgiebigkeit des Zahnradsatzes zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle abhängt. Die Nachgiebigkeit kann geschätzt werden und ein fester voreingestellter Wert sein.
Zusätzlich kann der Teil des Versatzes, der auf eine durch das Motorabtriebsdrehmoment verursachte Torsion in der Zwischeneinrichtung zurückzuführen ist, subtrahiert werden.
Zur Schätzung des Spiels anhand der Versatzwerte kann ein Filter benutzt werden, um die geschätzten Spielwerte zu erhalten. Da nicht damit zu rechnen ist, dass sich der Spielwert rasch ändert, kann der Filter nur dann aktualisiert wird, wenn einer der Versatzwerte für die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung aktualisiert worden ist.
Der Spielwert kann über die Zeit gemittelt werden, um einen Spielwert zu erhalten, der sich in Abhängigkeit von der Zeit langsamer ändert als der Spielwert vor der Mittelung. Dieser Bemittelte Wert kann dann in allen Berechnungen benutzt werden. Die Mittelung kann durch Leiten des Spielwerts durch einen rekursiven Filter durchgeführt werden.
Bei jeder Initialisierung des Systems kann der vorher berechnete Spielwert wieder verwendet werden. Daher kann das Verfahren einen weiteren Schritt zum Speichern der Spielschätzungen beim Abschalten des System aufweisen, z. B. durch Schreiben des Werts der Spielschätzungen) in einen nichtflüchtigen Speicher beim Abschalten und Lesen des Werts (der Werte) beim Einschalten.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine elektrische Hilfskraftlenkanlage bereitgestellt mit:
einem Elektromotor mit mindestens einem Stator und einem Läufer, einer durch eine Zwischeneinrichtung mit dem Läufer verbundenen Abtriebswelle, einer ersten Erfassungseinrichtung am Motor zum Erzeugen eines Ausgangs, der die Position des Läufers angibt,
einer zweiten Erfassungseinrichtung an der Abtriebswelle, zum Liefern mindestens eines Ausgangs, der die Position der Abtriebswelle angibt, und einer elektronischen Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen des ersten und zweiten Ausgangssignals und zum Erzeugen einer Schätzung der Läuferposition nach dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekts der Erfindung.
Vorzugsweise ist die elektronische Verarbeitungseinrichtung des Weiteren so ausgeführt, dass sie den Betrieb des Elektromotors auf Basis der geschätzten Position des Läufers zu steuern vermag.
Die erste Erfassungseinrichtung kann mehrere Hall-Effektsensoren zum Erfassen des Passierens von Magneten am Motorläufer aufweisen. Die zweite Erfassungseinrichtung kann einen speziellen Winkelpositionssensor oder einen kombinierten Drehmomentsensor und Winkelpositionssensor aufweisen.
Das System kann ferner eine Impulsgeneratoreinrichtung zur Erzeugung eines Taktsignals aufweisen. Die elektronische Verarbeitungseinrichtung kann zur Abtastung des Ausgangs der zweiten Erfassungseinrichtung bei jedem Taktsignal ausgeführt sein.
Das System kann auch eine Kupplung zwischen dem Läufer und dem Getriebe oder dem Getriebe und der Abtriebswelle beinhalten. Eine Kupplungsstatusbestimmungseinrichtung kann vorhanden sein, um ein "Verfahren gültig"-Signal zu erzeugen, wenn die Kupplung eingerückt ist.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung eine hochauflösende Messung der Motorläuferposition ermöglicht, indem Informationen von einem Sensor an einer Abtriebswelle mit Informationen von niedriger Auflösung aber hoher Genauigkeit von einem Sensor am Motorläufer kombiniert werden. Insbesondere können die Informationen niedriger Auflösung zur Aktualisierung eines Versatzwerts genutzt werden, der die Korrelation von Positionsinformationen, die vom Abtriebswellensensor erhalten werden, mit der Läuferposition ermöglicht, wenn eine willkürliche Beziehung zwischen der Winkelposition der Abtriebswelle und des Motorläufers besteht. Dies ist besonders vorteilhaft in einem System, in dem eine Kupplung als Bestandteil der Zwischeneinrichtung vorhanden ist, und/oder in einem System, in dem die Abtriebswellenposition bezüglich einer willkürlich bestimmten Bezugsgröße gemessen wird.
Nunmehr wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Darstellung eines Systems mit einem Elektromotor ist, der über eine Zwischeneinrichtung mit einer Abtriebswelle verbunden ist;
2 eine Tabelle ist, die die Motorläuferposition zeigt, die den von den Hall-Effektsensoren erzeugten Stromwenderzustandscodes entspricht;
3 ein Flussdiagramm für eine Softwareroutine ist, die das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwirklicht;
4 die Wirkung von Spiel zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle darstellt, das als Spiel über dem Motorstrom aufgetragen ist; und
5 ein Flussdiagramm einer alternativen Ausführungsform einer Softwareroutine zur Berechnung der Motorläuferposition ist.
Ein erfindungsgemäßes System, das zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist, ist in 1 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist in der Form eines Software-Algorithmus verkörpert, wie im Blockdiagramm von 3 gezeigt. Bei dem Verfahren liefert der Drehmomentsensor fortlaufend von Hall-Effektsensoren abgetastete Informationen 103, die zur Sicherstellung der Korrelation zwischen einer Abtriebswellen-Winkelposition und der Winkelposition eines Läufers verwendet werden.
Das System weist einen Elektromotor 1 auf, der über ein Getriebe 3 mit einer Abtriebswelle 2 verbunden ist. Die Abtriebswelle 2 trägt einen Drehmomentsensor 4, der Ausgangssignale zu liefern vermag: einen Drehmomentwert, einen Abtriebsdrehzahlwert 101 und einen "gemessenen Wert der Abtriebswellenposition" 102, die dem Drehmoment, der Drehzahl bzw. der Winkelposition der Abtriebswelle entsprechen. Der Elektromotor weist drei in Reihe geschaltete Hall-Effektsensoren 5 auf, die einen Ausgang 103 in der Form eines digitalen Drei-Bit-Codes liefern. Jede Ziffernkombination definiert einen Bereich von Positionen für den Motorläufer, wobei sich die Ziffern von einer Kombination zu einer anderen an vorbestimmten Läuferpositionen ändern, wenn die Läufermagnete die Hall-Sensoren passieren. Diese Änderungspunkte können einem Kommutationspunkt entsprechen. Bei drei Sensoren entspricht jede Ziffernkombination einem 60°-Läuferpositionenbereich, da sechs unterschiedliche Codes möglich sind. Dies ist in 2 gezeigt.
Die Hall-Sensoren liefern nur in dem Augenblick, in dem sich der Hall-Sensorausgangscode ändert, exakte Positionsinformationen. Bei allen anderen Läuferpositionen können die Hall-Sensoren nur angeben, ob sich der Läufer innerhalb eines bestimmten elektrischen 60°-Bereichs (bei 3 Sensoren) befindet. Der von den Hall-Effektsensoren erzeugte Motorpositionswert wird als "gemessener Wert der Absolutposition" in 104 gespeichert. Zur Verbesserung dieser Auflösung nutzt das Verfahren der vorliegenden Erfindung Abtriebswellenpositions-Informationen von Drehmomentsensor 4.
Das Vorhandensein des Getriebes 3 zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle 2 bedeutet, dass zur Berechnung der Winkelposition des Motors aus einer Messung der Abtriebswellenposition der "gemessene Wert der Abtriebswellenposition" zuerst mit dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes multipliziert werden muss, um einen ska lierten Wert der Abtriebswellenposition zu erhalten, der der Läuferwellenposition korrekt zugeordnet ist. Dieser wird wie folgt in 111 berechnet:
skalierter Wert der Abtriebswellenposition = (gemessener Wert der Abtriebswellenposition × Motor-Abtriebswellen-Verhältnis) Mod 360°
mit Motor-Abtriebswellen-Verhältnis = Übersetzungsverhältnis des Getriebes × halbe Anzahl der Läuferpole.
Die Aufnahme von "Mod 360" gibt die Verwendung von Modulo –360°-Arithmetik an. Bei dieser Arithmetik gilt z. B. –10° → 350°, 380°→ 20°, 360° → 0° usw.
Die Aufnahme von "halbe Anzahl der Läuferpole" wandelt den Positionswert in eine elektrische Motorposition statt einer mechanischen Winkelposition.
Die obigen Gleichungen ordnen die Positionsinformationen von der Abtriebswelle dem Läufer zu, wobei die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes berücksichtigt werden. Sie berücksichtigen jedoch keinen etwaig vorhandenen Versatz. In einem praktischen System der in 1 gezeigten Art existiert eine willkürliche Beziehung zwischen dem "skalierten Abtriebswellenpositionswert" (im Bereich 0–360°) und der Position des Läufers (im Bereich von 0–360°). Zur Nutzung der Informationen bezüglich der Abtriebswellenposition zur Bestimmung der Läuferposition muss daher der Versatz zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle bekannt sein. Zur Beseitigung der Wirkung des Versatzes wird folgende Berechnung 105 verwendet:
Ausrichtungsversatzwert = gemessener Wert der absoluten Motorposition – skalierter Wert der Abtriebswellenposition.
Der Wert des "gemessenen Werts der absoluten Motorposition" wird von den Hall-Effektsensorausgangscodes erhalten, und er ändert sich während der Drehung des Motors. Nur der Wert im Augenblick einer Änderung des Ausgangscodes ist von hoher Genauigkeit. Die obige Gleichung ergibt deshalb einen Versatzwert, der stellvertretend ist für den Winkelversatz zwischen dem tatsächlichen Wert der Motorläuferposition und dem skalierten Wert der Abtriebswellenposition. Die Gleichung ist nur gültig, wenn der gemessene Wert der absoluten Motorposition und der skalierte Wert der Abtriebswelle im gleichen Augenblick erhalten werden. In der Praxis ist dies jedoch vielleicht nicht möglich. In der hierin beschriebenen Ausführungsform wird der Wert der Abtriebswellenposition vom Drehmomentsensor in regelmäßigen Zeitintervallen unter Verwendung eines Taktsignals zur Auslösung eines Probewertes gemessen. Eine Änderung des Hall-Sensorcodes tritt jedoch nur zu unbestimmten Zeiten ein und fällt wahrscheinlich nicht genau mit einem Taktimpuls zusammen. Zur Umgehung dieses Problems wird der gemessene Wert der absoluten Motorposition mit folgender Gleichung korrigiert:
korrigierter Wert der absoluten Motorposition = gemessener Wert der absoluten Motorpo- sition + (Motorgeschwindigkeit × Zeit seit der letzten Änderung des Werts des gemessenen Werts der absoluten Motorposition).
Der "korrigierte Wert der absoluten Motorposition" kann dann für den gemessenen Wert bei der Berechnung des Ausrichtungsversatzwerts eingesetzt werden. Dies stellt sicher, dass die während des Zeitintervalls zwischen einem Kommutationsereignis und der Aktualisierung des Versatzes vom Motor zurückgelegte Strecke berücksichtigt wird, und es beseitigt die Notwendigkeit, gleichzeitige Messungen der Abtriebsposition zu erhalten, wenn ein Kommutationsereignis eintritt. In einem System, bei dem der Wert der Abtriebswellenposition bei jedem Taktimpuls gemessen wird, entspricht dieses Intervall der Zeit von einem Kommutationsereignis bis zum nächsten Taktimpuls.
Zusätzlich zu den obigen Verfahrensschritten, die es ermöglichen, den Versatz zu berechnen und zu aktualisieren, ist für jede Motorrichtung ein Ausrichtungsversatz erforderlich. Demgemäss berechnet die Software Ausrichtungsversatzwerte in jeder Motorrichtung (vorwärts und rückwärts) und speichert zwei getrennte Werte. Diese beiden Versätze werden gefiltert, um plötzliche Änderungen der Motorposition zu verhindern. Die Filter können einfache Anstiegsgeschwindigkeitsgrenzen oder rekursive Filter sein, und der folgende Software-Algorithmus 105 wird verwendet:
Die Auflösung der zwei gefilterten Versatzwerte sollte Idealerweise besser sein als die des ungefilterten Versatzwertes.
Nachdem die Vorwärts- und Rückwärtsausrichtungsversatzwerte erhalten sind, wird der endgültige Motorausrichtungsversatz in 107 wie folgt berechnet:
endgültiger Motorausrichtungsversatzwert = (gefilterter Vorwärtsversatzwert + gefilterter Rückwärtsversatzwert) ÷ 2
Zusätzlich zur Bereitstellung eines aktualisierten Werts des Ausrichtungsversatzes unter Verwendung von Hall-Sensor-Informationen in Verbindung mit den Abtriebswellenpositions-Informationen werden die zwei gefilterten Versatzwerte in 110 zum Berechnen eines Maßes für das zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle vorhandene Spiel wie folgt verwendet:
Geschätzte Größe des Getriebespiels = FILTER (gefilterter Vorwärtsausrichtungsversatz – gefilterter Rückwärtsausrichtungsversatz) ÷ 2
Wieder wird ein Filter 109 eingesetzt, um sicherzustellen, dass sich die Spielschätzung nicht rasch ändert, und in der Praxis sollte nur eine allmähliche Änderung der Größe des Spiels auftreten.
Der Spielkorrekturfaktor ist vom Motorstrom, d. h. vom Motorabtriebsdrehmoment, abhängig. Die Kennlinie wird immer symmetrisch um den Nullstrom sein, und sie kann durch einen Hysteresezunahmewert und eine Halbwertsbreite definiert werden. 4 ist eine grafische Darstellung des Spiels über dem Motorstrom, auf der die Zunahme 21 und die Halbwertsbreite 22 markiert sind.
Nachdem der skalierte Wert der Abtriebswellenposition, der endgültige Motorversatzwert und der Spielkorrekturwert berechnet wurden, wird die endgültige geschätzte Läuferposition in 108 mit folgenden Ausdruck berechnet:
Wert der endgültigen geschätzten Läuferposition = (skalierter Wert der Abtriebswellenposition + Motorversatz + Spielwert) Mod 360°.
Dieser Wert ist unter der Bedingung gültig, dass der Motorläufer und die Abtriebswelle eingerückt sind. Falls jedoch eine ausgerückte Kupplung zwischen Motor und Abtriebswelle vorhanden ist, ist der Ausdruck ungültig. Zur Überwindung dieses möglichen Problems enthält der Software-Algorithmus einen Schritt 106 des Prüfens der Kupplungseinrückung, und wenn gemeldet wird, dass die Kupplung ausgerückt ist, wird ein "Verfahren gültig"-Kennzeichen abgesenkt, um davor zu warnen, dass die Gleichung ungültig ist. In diesem Fall kann die Motorposition anhand des folgenden Ausdrucks leicht geschätzt werden:
Wert der endgültigen geschätzten Läuferposition = Kommutationsmittelpositionswert (wie in 2 gezeigt)
Die Werte der endgültigen geschätzten Läuferposition und der Motorläuferdrehzahl können als Steuerungseingänge zum Treiben des Elektromotors benutzt werden. Wenn das "Verfahren gültig"-Kennzeichen abgesenkt ist, geschieht die Motorsteuerung in Übereinstimmung mit einer "standardmäßigen" Gleichstromsteuerung mit Kommutation. Wenn die genaueren Informationen vom Abtriebswellensensor verwendet werden können, kann ein verfeinerter Motorsteuerungsalgorithmus benutzt werden. Beispielsweise können kleine Variationen des Kommutationspunkts um den nominalen Kommutationspunkt bewirkt werden.
Eine zweite Steuerungsstrategie ist in 5 schematisch dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Messung der Abtriebswellengeschwindigkeit durchgeführt, die zunächst mittels eines bekannten konstanten Faktors in elektrische Motorgeschwindigkeitseinheiten umskaliert wird. Eine Messung der Abtriebswellenposition wird ähnlich in elektrische Motorpositionseinheiten umskaliert und bis zur gegenwärtigen Zeit vorwärts extrapoliert, wobei das Motorgeschwindigkeitssignal verwendet wird, um eine etwaige Veralterung der ursprünglichen Messung auszugleichen. Ein geschätzter Ausrichtungsversatz wird hinzugefügt, um den skalierten Wert der Abtriebswellenposition hinsichtlich des Motorläufers neu zu referenzieren. Dann wird ein kombiniertes Zahnradsatzausgleichssignal hinzugefügt, um etwaiges Spiel und Nachgiebigkeit auszugleichen.
Das Zahnradsatzausgleichssignal wird aus zwei Komponenten erzeugt: Zahnradsatztorsion (d. h. Nachgiebigkeit) und Spielkorrekturversatz. Es wurde festgestellt, dass einige Zahnradsätze ein Spiel aufweisen, das sich sehr langsam vergrößert, während die Zähne der Zahnräder verschleißen, aber eine Nachgiebigkeit haben, die sich über die Lebensdauer eines elektrischen Hilfskraftlenksystems fast überhaupt nicht ändert. Eine vorgeschriebene Zahnradsatz-Nachgiebigkeit wird deshalb mit dem Motordrehmoment multipliziert (das von Messungen des Motorstroms abgeleitet sein kann), um die Torsion des Zahnradsatzes zu erhalten. Der Spielkorrekturversatz hängt vom Motordrehmoment und einer Schätzung der Größe des Spiels ab, die in der unten zu beschreibenden Software hergeleitet wird.
Das resultierende Signal der elektrischen Motorposition kann als Motorsteuerungs-Rückkopplungssignal verwendet werden und ermöglicht die Schaffung einer besseren Steuerungsqualität.
Die elektrische Motorgeschwindigkeit und das Motordrehmoment können zur Entscheidung herangezogen werden, ob die Zahnradsatzparameter-Schätzungen aktualisiert werden sollen. Das Modell wird immer aktualisiert, wenn das Motordrehmoment mit dem kämmenden Zahnradsatz übereinstimmt und die Motordrehzahl zur genauen Messung weder zu schnell noch zu langsam ist.
Sind diese Bedingungen erfüllt, werden die Signale von den Motorläufer-Positionssensoren (gewöhnlich Binärzustands-Hall-Effektsonden) erst decodiert und dann bezüglich einer Messungsveralterung korrigiert. Der Unterschied zwischen dem Signal der elektrischen Motorposition und den korrigierten Läuferpositionsmessungen ist der Fehler im "Motorversatz"-Modell. Das Modell hat zwei Ausgangsparameter, den "geschätzten Ausrichtungsversatz" und die "geschätzte Spielgröße". Sie werden so angepasst, dass der durchschnittliche Motorversatzmodellfehler nahe Null gehalten wird.
Die geschätzte Spielgröße wird durch Tiefpassfiltern des Unterschieds zwischen zwei Positionsversätzen, dem nach vorwärts und dem nach rückwärts, hergeleitet. Der Versatz nach vorwärts wird angepasst, um den durchschnittlichen Motorversatzmodellfehler nahe Null zu halten, wenn das Motordrehmoment positiv ist, und der nach rückwärts, wenn es negativ ist. Die beiden Versätze werden daher angepasst, um die durchschnittliche Säulen-/Motor-Diskrepanz zu berücksichtigen, wenn entweder die eine Flanke des Zahnradsatzes im Eingriff ist oder die andere. Der Unterschied zwischen den zwei Versätzen kann sich im Laufe der Lebensdauer des Systems gering fügig vergrößern, wenn die Flanken des Zahnradsatzes verschleißen. Der Spielgrößenparameter kann mit einem Schwellenwert verglichen werden, so dass unannehmbarer Verschleiß angegeben wird, wie in der ersten Ausführungsform. Da die Spielgröße sich nur sehr langsam verändern wird, kann sie am Ende jeder Betriebsperiode im nicht flüchtigen Speicher (NFS) gespeichert werden. Der Tiefpassfilter kann auf den NFS-Wert reinitialisiert werden, wenn der Betrieb wieder beginnt, z. B. kann dies in einer elektrischen Hilfskraftlenkanlage am Anfang jeder Fahrt geschehen.
Der geschätzte Ausrichtungsversatz kann aus der Anstiegsgeschwindigkeit errechnet werden, die den Mittelpunkt der zwei Positionsversätze beschränkt. Da die Säulenposition gewöhnlich auf eine völlig willkürliche Bezugsgröße bezogen ist (wie z. B. Einschaltwert), ist der Mittelpunkt der zwei Positionsversätze beim Einschalten ebenfalls völlig willkürlich, und es ergibt sich kein Vorteil durch die Speicherung eines Bemittelten Werts im NFS. Stattdessen kann der Anstiegsgeschwindigkeitsfilter ab der ersten Positionsversatzmessung neu gestartet werden.
Die Steuerungsstrategie wird in der folgenden Beschreibung, die die verschiedenen im Schemabild von 5 verkörperten Schritte umreißt, ausführlicher beschrieben.
Zuerst berechnet oder erhält die Steuerungsstrategie Werte der Abtriebswellengeschwindigkeit 202 und absoluten Abtriebswellenposition 203 unter Verwendung eines Säulensensors (d. h. eines kombinierten Drehzahl- und Positionssensors) 201.
Als nächstes werden unter Verwendung eines voreingestellten Werts des Übersetzungsverhältnisses 204 des Getriebes wie für die erste Ausführungsform die Werte 202, 203 mit dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes multipliziert, um einen Wert 205 der elektrischen Motorgeschwindigkeit und einen korrigierten skalierten Wert 206 der Abtriebswellenposition zu erzeugen gemäß:
korrigierter skalierter Wert der Abtriebswellenposition = [(gemessener Wert der Abtriebswellenposition × Abtriebswellenverhältnis des Motorgetriebes) + (Motorgeschwindigkeit × Zeit seit der letzten Messung des Werts der absoluten Abtriebswellenposition)] Mod 360°
Elektrische Motorgeschwindigkeit = (gemessene Abtriebswellengeschwindigkeit × Motorabtriebswellenverhältnis)
Der korrigierte skalierte Wert der Abtriebswellenposition umfasst eine Korrektur für die Läuferbewegung zwischen Änderungen des Werts der Abtriebswellenposition. Dies unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform, bei der keine solche Korrektur durchgeführt wurde. Natürlich könnte die erste Ausführungsform zur Durchführung einer solchen Korrektur abgeändert werden.
Aus dem Wert der korrigierten skalierten Abtriebswellenposition kann wie folgt ein Wert der "ausgerichteten elektrischen Motorposition" errechnet werden:
ausgerichtete elektrische Motorposition = MOD 360 (korrigierte skalierte Abtriebswellenposition + geschätzter Ausrichtungsversatz)
Der "geschätzte Ausrichtungsversatz" ist ein Ausgangswert, der den Fehler darstellt, der durch Unterschiede zwischen den Bezugsgrößenpunkten verursacht wird, um die herum die Messungen der Abtriebswellenposition und der Motorläuferposition durchgeführt werden, und er wird auf eine Weise berechnet, die nachstehend beschrieben ist. Die ausgerichtete elektrische Motorposition gleicht somit die Wirkungen einer solchen Bezugsgrößen-Fehlausrichtung aus.
Wie bereits erwähnt, ist ein Ausgleich für die Wirkung des Zahnradsatzes erforderlich. Diese Fehlerkomponente setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Wirkung der Nachgiebigkeit und Wirkung des Spiels. In der Praxis wurde festgestellt, dass einige Zahnradsätze ein Spiel aufweisen, das sich sehr langsam vergrößert, während die Zähne des Zahnradsatzes verschleißen, aber eine Nachgiebigkeit haben, die sich über die Lebensdauer des Systems fast überhaupt nicht ändert. Dementsprechend ist es möglich, einen vorgeschriebenen Wert der Zahnradsatz-Nachgiebigkeit 208 (z. B. in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert) zu verwenden, der mit einem Wert des Motordrehmoments 207 multipliziert werden kann, um einen Zahnradsatztorsionswert 209 zu ergeben, so dass:
Zahnradsatztorsion = Getriebe-Nachgiebigkeit × Motordrehmoment.
Der Motordrehmomentwert kann gemessen oder abgeleitet werden.
Obwohl ein vorbestimmter Nachgiebigkeitswert erfolgreich verwendet werden kann, ist ein berechneter Spielwert wünschenswert, um durch Zahnverschleiß verursachte Änderungen zu berücksichtigen.
Das Verfahren von 5 umfasst einen Spielkorrektur-Algorithmus, der einen vom Motordrehmoment abhängigen "Spielkorrektur-Versatzwert" 211 erzeugt, wobei ein Zahnradsatzmodell 210 verwendet wird.
Die Kennlinien der graphischen Darstellung des Spiels über dem Motorstrom werden immer um Null symmetrisch sein und sind durch die SPIELKORREKTUR-HYSTERESE-ZUNAHME und die SPIELKORREKTUR-HALBWERTSBREITE zu definieren, wie in 4 gezeigt.
Der Wert des Spielkorrekturversatzes 211 kann begrenzt sein, so dass seine Größe die geschätrte Spielgröße ÷ 2 nicht überschreitet. Diese Berechnungen erfolgen bei jeder Wiederholung, wie folgt:
IF SPIELKORREKTUR-HYSTERESEZUNAHME * (Motordrehmoment – SPIELKORREK-TUR-NYSTERESE-HALBWERTSBREITE) > alter Spielkorrekturversatz THEN: Spielkorrekturversatz = SPIELKORREKTUR-HYSTERESEZUNAHME * (Motordrehmoment – SPIELKORREKTUR-NYSTERESE-HALBWERTSBREITE)
ELSE IF SPIELKORREKTUR-HYSTERESEZUNAHME * (Motordrehmoment + SPIEL-KORREKTUR-HYSTERESE-HALBWERTSBREITE) < alter Spielkorrekturversatz THEN: Spielkorrekturversatz = SPIELKORREKTUR-HYSTERESEZUNAHME * (Motordrehmoment + SPIELKORREKTUR-HYSTERESE-HALBWERTSBREITE)

alter Spielkorrekturversatz = Spielkorrekturversatz
wobei MIN(x,y,z) das algebraische Minimum von x,y,z ist
und MAX(x,y,z) das algebraische Maximum von x,y,z ist.
Die Zahnradsatztorsion 209 und der "Spielkorrekturversatz" 211 können dann zur Erzeugung eines "Zahnradverschleiß-Wirkungswerts" 212 kombiniert werden, der mit dem Wert der ausgerichteten Motorposition kombiniert werden kann, um einen "Wert der endgültigen geschätzten Motorläuferposition" 213 zu erzeugen, so dass:
Wert der endgültigen geschätzten Motorläuferposition = MOD 360 (ausgerichtete elektrische Motorposition + kombinierte Zahnradverschleiß-Wirkung)
wobei
kombinierte Zahnradverschleißwirkung = Spielkorrekturversatz + Zahnradsatztorsion.
Alternativ kann beim Einschalten, oder wenn Obiges ein unzuverlässiges Ergebnis ergeben würde, Folgendes benutzt werden:
Endgültige geschätzte Motorläuferposition = Kommutationsmittelposition.
Eine zusätzliche Funktion kann bereitgestellt werden, die die kontinuierliche Erkennung des vollständig eingerückten Getriebes (d. h. wenn es nicht im Spielbereich liegt) gestattet. Die Beziehung zwischen der Motorposition und der Säulenposition kann dann zum Aktualisieren des Motorversatzmodells benutzt werden.
Eine Mindestgeschwindigkeitsschwelle kann ebenfalls auferlegt sein, die hoch genug eingestellt ist, um ein Aktualisieren der absoluten Motorposition und des Zahnradsatzmodells von einem "zu alten" Hall-Sensor-Übergang zu vermeiden.
Das Kennzeichen 'Getriebe vollständig im Eingriff kann immer dann gesetzt werden, wenn alle der folgenden Bedingungen ertüllt sind, um anzugeben, dass das Getriebe vollständig im Eingriff ist:
ABS (elektrische Motorgeschwindigkeit) > MOTOREINGRIFF-MIN.-GESCHWINDIGKEITSSCHWELLE
ABS (elektrische Motorgeschwindigkeit) < MOTOREINGRIFF-MAX.-GESCHWINDIGKEITSSCHWELLE
ABS (Motordrehmoment) > MOTOREINGRIFF-MIN.-DREHMOMENTSCHWELLE
SIGN (Motordrehmoment) = SIGN (elektrische Motorgeschwindigkeit)
Das Kennzeichen kann rückgesetzt werden, wenn eine der oben aufgeführten Bedingungen nicht gültig ist.
Nunmehr wird das Verfahren zur Berechnung des geschätzten Ausrichtungsversatzes beschrieben.
In einer ersten Stufe des Zahnradsatzmodells 210 wird die "elektrische Motorgeschwindigkeit" 205 in 220 mit einem von Positionssensoren erhaltenen "gemessenen Wert der absoluten Motorposition" 230 kombiniert, um einen korrigierten Wert 240 der absoluten Motorposition zu erzeugen, der für die seit der Durchführung der Messungen abgelaufenen Zeit ausgeglichen wird, so dass:
korrigierte absolute Motorposition = MOD 360 (gemessener Wert der absoluten Motorposition + [elektrische Motorgeschwindigkeit × (Zeit jetzt – Zeit der Messung)])
Demgemäß gleicht dieser Algorithmus bei Einsatz eines Hall-Effektsensors zur Messung der absoluten Motorposition eine Bewegung des Motors nach einer Änderung des Zustands des Hall-Effektsensors aus, um die Genauigkeit zu erhöhen.
Der Wert der "korrigierten absoluten Motorposition" 240 wird mit dem Wert der endgültigen geschätzten Motorläuferposition 213 kombiniert, um einen "Motorversatzmodellfehler"-Wert 250 zu erzeugen, der gegeben ist durch:
Motorversatzmodellfehler = MOD 360 (korrigierte absolute Motorposition – endgültige geschätzte Motorläuferposition + 180°) – 180°
Dieser mit Vorzeichen versehene Ausdruck ist der kürzeste Winkelabstand von der elektrischen Motorposition zur absoluten Motorposition in jeder Richtung um den Kreis und schränkt daher den Motorversatzmodellfehler so ein, dass er innerhalb von –180° bis +180° liegt. Wenn während einer Fahrt die korrigierte absolute Motorposition die gemessene absolute Motorposition bei Antreiben in positiver Richtung durchweg um beispielsweise 10° anführt, ergibt dieser Ausdruck ein beständiges Er gebnis von +10°, selbst wenn sich die korrigierte absolute Motorposition von 360° bis 0° herumschlingt, während die gemessene absolute elektrische Motorposition weiter von 350° zu 360° hin ansteigt. Der "Motorversatzmodellfehler" ist ungeachtet der Motorantriebsrichtung gleich wahrscheinlich positiv wie negativ.
Nachdem der "Motorversatzmodellfehler" 250 berechnet wurde, wird ein Motorpositionsversatz für jede Antriebsrichtung, vorwärts 260 und rückwärts 270, berechnet. Jeder dieser "Motorpositionsversätze" wird durch Integralwirkung einzeln zu einem Zielwert gedrängt (am Anfang einer Fahrt unbekannt), der einen niedrigen Motorversatzmodellfehler ergibt. Die Generierung dieser Versätze aus einem Fehlersignal mit einem niedrigen Durchschnittswert macht eine wesentliche Gleichstromzunahme (z. B. Integralwirkung) erforderlich, um während des Vorwärts- und Rückwärtsantriebs den Unterschied der relativen Positionen z. B. von einer Schnecke und einem (skalierten) Schneckenrad im Getriebe zu offenbaren.
Eine der zwei Versatzwerte kann in Übereinstimmung mit der Richtung des Motordrehmoments aktualisiert werden:
Die Werte für Vorwärts- und Rückwärtsmotorpositionsversatz können beide initialisiert werden, wenn der erste Motorversatz-Modellfehler 250 berechnet wird. Dann kann ein Kennzeichen "Motorversätze initialisiert" gesetzt werden, um anzugeben, dass der Motorversatzmodellfehler 250 jetzt gültig ist. Die Versatzwerte können in Übereinstimmung mit der Richtung des Motordrehmoments aktualisiert werden:
IF (Motordrehmoment > 0) THEN
Vorwärts-Motorpositionsversatz = korrigierte absolute Motorposition – korrigierte skalierte Abtriebswellenposition – Zahnradsatztorsion
Rückwärts-Motorpositionsversatz = Vorwärts-Motorpositionsversatz – geschätzte Spielgröße
ELSE
Rückwärts-Motorpositionsversatz = korrigierte absolute Motorposition – korrigierte skalierte Abtriebswellenposition – Zanradsatztorsion
Vorwärts-Motorpositionsversatz = Rückwärts-Motorpositionsversatz + geschätrte Spielgröße
ENDIF
Die zwei Werte (vorwärts und rückwärts) des Motorpositionsversatzes 260, 270 können dann kombiniert werden, um eine Schätzung der Spielgröße 280 und eine Schätzung des Ausrichtungsversatzes 290 zu erhalten.
Die Spielgröße 280 kann anhand des Unterschieds zwischen diesen beiden Motorpositionsversätzen 260 und 270 geschätzt werden:
gemessene Spielgröße = min. (max. (Vorwärts-Motorpositionsversatz – Rückwärts-Motorpositionsversatz, 0°), MAX. GESCHÄTZ-TES SPIEL)
geschätzte Spielgröße = [gemessene Spielgröße + (Spielfilterkonstante –1) * geschätzte Spielgröße] / Spielfilterkonstante
Die geschätzte Spielgröße kann am Anfang jeder Fahrt aus dem nichtflüchtigen Speicher (NFS) wiedergewonnen und beim Ausschalten in den NFS zurückgespeichert werden. Ein weiterer Filter ist anzuwenden, wenn die geschätzte Spielgröße in den NFS gespeichert wird, um zu verhindern, dass etwas fehlerhafte Daten, die während einer kurzen Fahrt gesammelt werden, eine langfristige Auswirkung auf die Systemleistung haben. Dieser Filter soll die Änderung auf ein Maximum von ± MAX. SPIELÄNDERUNG IM NFS pro Aus-/Einschaltzyklus begrenzen.
Die Spielgrößenschätzung 280 wird zur Berechnung eines Spielkorrekturversatzwerts 300 verwendet, der mit dem Zahnradsatz-Torsionswert 209 kombiniert 301 werden kann, um den Wert der kombinierten Zahnradverschleißwirkung 212 zu erhalten, der zum Wert der ausgerichteten elektrischen Motorposition addiert 302 wird, um den Wert 213 der "endgültigen geschätzten Motorläuferposition" zu erhalten, wie oben beschrieben.
Der Spielkorrekturalgorithmus erzeugt deshalb eine vom Motordrehmoment abhängige Positionskorrekturkomponente.
Beim allerersten Ausschalten des Systems während des anfänglichen Testens der elektrischen Hilfskraftlenkeinheit kann der Wert der geschätzten Spielgröße 280 ohne Filtern in NFS gespeichert werden.
Nachdem die Vorwärts- und Rückwärtsversätze berechnet wurden, kann die Schätzung des Ausrichtungsversatzes 290 berechnet werden. Der Wert kann zum Mittelpunkt der zwei Motorpositionsversätze hin laufend aktualisiert werden:
gemessener Ausrichtungsversatz = (Rückwärts-Motorpositionsversatz + Vorwärts-Motorpositionsversatz) ÷ 2
Ausrichtungsversatzänderung = gemessener Ausrichtungsversatz – geschätzter Ausrichtungsversatz
Ausrichtungsversatzänderung = min.( max. (Ausrichtungsversatzänderung, – MAX. AUSRICHTUNGSVERSATZÄNDERUNG), + MAX. AUSRICHTUNGSVERSATZÄNDERUNG)
geschätzter Ausrichtungsversatz = geschätzter Ausrichtungsversatz + Ausrichtungsversatzänderung.
Beim Initialisieren kann die folgende Schätzung des Ausrichtungsversatzes benutzt werden:
geschätzter Ausrichtungsversatz = (Rückwärts-Motorpositionsversatz + Vorwärts-Motorpositionsversatz) ÷ 2
Für den Fachmann ist des deshalb ohne Weiteres klar, dass die zweite Ausführungsform ein Verfahren zur Berechnung der Position eines Läufers in einem Motor zu einem Zeitpunkt bereitstellt, wobei die Auswirkungen von Spiel und Nachgiebigkeit berücksichtigt werden. Die zweite Ausführungsform ist in der Lage, die zum Ausgleich von Verschleiß des Systems im Laufe der Zeit benutzten Spielschätzungen neu festzulegen. Es versteht sich außerdem, dass viele der in Bezug auf den ersten Aspekt beschriebenen Verfeinerungen auf den zweiten Aspekt anwendbar sind. Die Anordnung und Lage der Sensoren können z. B. dieselben sein.
Es versteht sich, dass die zweite Ausführungsform dieselben Ausgangsmessungssignale von Motorposition, Abtriebswellenposition und Drehmomentwirkungen benutzt wie die erste Ausführungsform, aber ein verbessertes Verfahren zur Berechnung der absoluten Motorposition bereitstellt, indem sie Annahmen bezüglich der Nachgiebigkeit im System macht.

Claims

Verfahren zur Berechnung der Position eines Läufers zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Motor (1), der über eine Zwischeneinrichtung (3) mit einer Abtriebswelle (2) verbunden ist, mit den Schritten: – Bestimmen eines ersten, die Winkelposition des Läufers zu einem ersten Zeitpunkt angebenden Läuferposition-Messwertes unter Verwendung einer am Motor vorhandenen ersten Erfassungseinrichtung; – Messen eines zweiten, die Winkelposition der Abtriebswelle zu einem zweiten Zeitpunkt angebenden Abtriebswellenposition-Wertes unter Verwendung einer an der Abtriebswelle (2) vorhandenen zweiten Erfassungseinrichtung (4); – Kombinieren des ersten und zweiten Wertes, um einen Schätzwert der Winkelposition des Läufers zu diesem Zeitpunkt zu erhalten, und ferner gekennzeichnet durch den Schritt der Berechnung eines das Spiel zwischen dem Läufer und der Abtriebswelle angebenden Spielwertes.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischeneinrichtung ein Getriebe (3) aufweist, und dass es den weiteren Schritt der Multiplikation des zweiten Messwertes mit zumindest dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes enthält, um einen skalierten Wert der Abtriebswellenposition zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt der Berechnung eines Versatzwertes, der den Versatz zwischen der tatsächlichen Läuferposition und der durch den skalierten Wert der Abtriebswellenposition gegebenen Läuferposition angibt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatzwert durch Vergleichen des ersten Läuferposition-Messwertes mit dem skalierten Wert der Abtriebswellenposition berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein korrigierter Versatzwert durch Kombinieren des Versatzwertes mit einem Betrag gleich dem Produkt aus der Motorläufergeschwindig keit und der Zeitspanne zwischen der Bestimmung des ersten Läuferposition-Messwertes und des zweiten Abtriebswellenposition-Wertes berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem ein Vorwärts-Versatzwert und ein Rückwärts-Versatzwert in Abhängigkeit von der Richtung des Motorabtriebsdrehmoments berechnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spielwert über die Zeit gemittelt wird, um einen Spielwert zu erhalten, der sich mit der Zeit langsamer ändert als der Spielwert vor Mittelung.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spielwert durch Leiten durch einen rekursiven Filter Bemittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, das durch den weiteren Schritt des Subtrahierens des Anteils des Versatzes, der von der durch das Motorabtriebsmoment in der Zwischeneinrichtung verursachten Torsion abhängig ist, gekennzeichnet ist.
Verfahren nach Anspruch 9 im Rückbezug von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatzwert und der Spielwert mit dem skalierten Wert der Läuferposition kombiniert werden, um einen Läuferposition-Schätzwert zu erhalten, der die absolute Läuferposition angibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatzwert immer dann neu berechnet wird, wenn sich der erste Läuferposition-Messwert ändert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abtriebswellenposition-Messwert durch Abtasten des Ausgangs der zweiten Erfassungseinrichtung als Reaktion auf ein Taktsignal erhalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Läuferposition-Messwert durch Messen des Ausgangs einer Mehrzahl Hall-Effektsensoren erhalten wird.