Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines korrigierten Drehwinkels eines mittels eines Winkelsensors erfassten Rohdrehwinkels, eine Winkelsensoranordnung und eine Antriebseinrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens.

Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift DE 10 2010 003 201 AI bekannt, bei der ein Verfahren zum Be ^¬ stimmen eines Drehwinkels mit einer Winkelmesseinheit offenbart ist. In dieser Druckschrift wird offenbart, wie der Drehwinkel mittels eines Korrekturwertes so korrigiert werden kann, dass der Einfluss eines Fehlwinkels F auf den Wert des Drehwinkels verringert wird. Hierbei handelt es sich um einen Fehler, der sich aus einer nicht ganz exakten Orthogonalität zwischen einem sinus- und kosinus-förmigen Sensorsignal des Sensorelements resul ^¬ tiert .

In der prioritätsbegründenden Anmeldung DE 10 2014 216224.6 ist ferner ein Verfahren offenbart, das eine andere Möglichkeit als in der vorgenannten Druckschrift zum Bestimmen des Orthogonalitätsfehlers bzw. eine Korrekturwertes zum Korri ^¬ gieren des Orthogonalitätsfehlers zwischen den beiden Winkelsignalen aufzeigt.

Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit aufzuzeigen, womit eine korrigierte Drehwinkelberechnung bzw. -ermittlung präzise und auf einfache Weise durchführbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst gemäß einem Verfahren nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche, die durch Be- zugnahme ausdrücklich zum Gegenstand der Beschreibung gemacht werden .

Der Erfindung lag der Grundgedanke zugrunde ein Verfahren aufzuzeigen, mittels dessen die Korrekturwertermittlung als auch die Einbringung des Korrekturwertes in die Drehwinkelberechnung möglichst einfach in bestehende Prozesse integrierbar ist. Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere der Ermittlungseinheit, ist eine besonders flexible Umsetzung der Fehlerkorrektur in einem bereits eingestellten Betrieb möglich. Des Weiteren ist es möglich die Möglichkeiten zur Berechnung oder Ermittlung des Korrekturwertes je nach Bedarf anzupassen, bspw. je nach Anforderungen an die Genauigkeit der Berechnung des Korrekturwertes. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird zu- sätzlich zu einer Korrektureinheit eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln des Korrekturwertes eingesetzt. Auf diese Weise kann in der Ermittlungseinheit die Art und Weise, wie der Korrek ^¬ turwert ermittelt wird flexibel eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass für beide Rohdrehwinkelsignale mittels des Korrekturwertes korrigierte Drehwinkelsignale ermittelt werden und der korrigierte Drehwinkel mittels beider korrigierter Drehwinkelsignale berechnet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass beide Rohdrehwinkelsignale derart korrigiert werden, dass sie im Wesentlichen ihren Sollwert annehmen .

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft- erweise weitergebildet, dass die korrigierten Drehwinkelsignale zu normierten Drehwinkelsignalen normiert werden, vorzugsweise auf einen Wertebereich zwischen -1 und 1. Mittels der Normierung werden die korrigierten Drehwinkelsignale so aufbereitet, so dass die Ermittlung des korrigierten Drehwinkels unabhängig, der Skalierung der Rohdrehwinkelsignale erfolgen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit auf eine Vielzahl von Sensortypen ohne weiteres angewendet werden. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Bestimmen eines korrigierten Drehwinkels (x_tl) eines mittels eines Winkelsensors erfassten Rohdrehwinkels (x) bzw. Winkelsensorsignal vorge ^¬ schlagen, der in Abhängigkeit des Rohdrehwinkels (x) erste und zweite Rohdrehwinkelsignale (s_r, c_r) bzw. Sensorsignale ausgibt, die einen periodischen Verlauf aufweisen und in einem orthogonalen Verhältnis zueinander stehen, wobei aufgrund des Fehlers (y) eine Abweichung vom orthogonalen Verhältnis zwischen den Sensorsignalen auftreten kann, aufweisend die Schritte:

Ermitteln eines Korrekturwertes (y) mittels einer Er- mittlungseinheit zum Ermitteln des Korrekturwertes (y) und

Bereitstellen des Korrekturwertes (y) an eine Korrektur ^¬ einheit,

Anwenden des Korrekturwertes auf mindestens eines der Rohdrehwinkelsignale (s_r, c_r) mittels der Korrek-tureinheit zum Ermitteln mindestens eines korri ^¬ gierten Drehwinkelsignals (s_oc, c_oc) , und

Berechnen des korrigierten Drehwinkels (x_tl) anhand mindestens eines der korrigierten Drehwinkelsignale (s_oc, c_oc) .

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass die korrigierten, vorzugsweise normierten, Rohdrehwinkelsignale laufend zum Ermitteln des Korrekturwertes abgerufen werden. Die sogenannte Onli- ne-Ermittlung des Korrekturwertes erlaubt eine noch präzisere Ermittlung des Korrekturwertes. Die äußeren Einwirkungen auf die Rohdrehwinkelsignale als auch sonstige Einflüsse, die zu einer Veränderung des Orthogonalitätsfehlers führen, können auf diese Weise laufend berücksichtigt werden. Auch kann auf diese Weise auch ein Schwingungsverhalten des Orthogonalitätsfehlers mit in den Korrekturwert laufend berücksichtigt werden. Insbesondere bei Anwendungen im Automobilbereich, beispielsweise bei einer Lenkunterstützung, kann diese Ausführungsform besonders vor- teilhaft sein, um eine genaue Lenkunterstützungsmoment zu ermitteln .

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in besonders vorteilhafterweise weitergebildet, dass das Ermitteln des Korrekturwertes die Schritte umfasst:

Bilden eines Radiussignals mittels der Quadratsummen der korrigierten oder normierten Rohdrehwinkelsignale,

Ermitteln der 2*n-ten Oberwelle des Radiussignals, mit n gleich einer ganzen positiven Zahl, und

- Ermitteln des Fehlers anhand eines um 90° zum Drehwinkel phasenverschobenen Wertes der Amplitude an der zweiten Oberwelle.

Diese Weise der Ermittlung der Fehlerkorrektur ist besonders einfach umsetzbar und hat sich als ein besonders stabiles und genaues Verfahren zur Ermittlung der Fehlerkorrektur erwiesen. Es kann sowohl online als auch offline durchgeführt werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt dabei darin, dass der Fehler anhand des Radiussignals ermittelbar ist, der allein auf Basis der beiden Rohdrehwinkelsignale bestimmbar ist. Da diese Signale ohnehin zur Bestimmung des Drehwinkels notwendig sind bedarf es keiner Änderung bestehender Drehwinkelsensoren. Es ist kein Referenzsensorsignal notwendig, mit dem die Sensorsignale einzeln verglichen werden könnten, um den Fehler in den einzelnen Sensorsignalen zu ermitteln. Das Verfahren kann daher besonders einfach in bestehende Systeme integriert werden, da die zur Auswertung der Sensorsignale notwendigen elektronischen Mitteln ohnehin vorhanden sind. Die mathematische Herleitung ergibt sich wie folgt. Die Amplitude des Radiussignals ist mittels der Gleichung e_orth(x) = sin ² (x)+cos ² (x+y) abbildbar, wobei x für den Wert des Drehwinkel und y für den Wert des Fehlers steht. Sofern der Fehler y = 0 ist, wird die vorgenannte Bedingung des Additionstheorems erfüllt. Die Amplitude des Radiussignals hat unter anderem bei einem Winkel von 45° ein Maximum, so dass das Radiussignal bei x=45° folgenden Wert annimmt: e_orth(45°) = l-sin(y)

Für die Bestimmung von e_orth(45°) aus den gemessenen Signalen, müssen andere Fehler im Raudiussignal e_orth(x) bzw. e ausgeblendet werden. Das kann durch eine Oberwellenanalyse mittels Fouriertransformation geschehen. Dabei entspricht der Betrag des Imaginärteils der 2. Oberwelle im Ergebnis der Fouriertransformation dem Wert e_orth(45°). Vorteilhaft die dabei die vollständige Unterdrückung von anderen Fehlern im Signal e_orth(x) durch die alleinige Betrachtung der zweiten Oberwelle, wie beispielsweise Offset-, Verstärkungs- oder Deachsierungsfehlern, weil diese nicht auf die 2. Oberwelle wirken. Da im Ergebnis der Fouriertransformation die Amplituden berechnet werden, aber y den Spitze-Spitze-Wert (vom Minimalwert bis Maximalwert) beschreibt, muss der Betrag des Imaginärteils der 2. Oberwelle verdoppelt werden: y = aresin [2 * (e_orth, 2 *n . , im) ]

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass die zweite oder 2*n-ten Oberwelle des Radiussignals mittels einer Fourier Transformation ermittelt wird, vorzugsweise diskreten Fourier Transformation. Die diskrete Fourier Transformation ermöglicht das vorgenannte Verfahren mit einem möglichst geringen Rechenaufwand durchzuführen .

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass zum Berechnen des Korrekturwert der imaginäre Anteil der zweiten oder 2*n-ten Oberwelle des Ra ^¬ diussignals verwendet wird. Dieser Ausführungsform liegt der Gedanke zugrunde, dass der Fehler sich auf die Amplitude der zweiten oder einer ganzzahligen vielfachen der zweiten Oberwelle des Radiussignals unmittelbar auswirkt und daher eine Analyse der Amplitude der zweiten Oberwelle einen direkten Aufschluss über die Größe des Fehlers gibt. Insbesondere basiert diese Aus ^¬ führungsform auf der Erkenntnis, dass der Fehler in der zweiten Oberwelle des Radiussignals mit einer Phasenverschiebung von 90° zum Drehwinkel auftritt, so dass der imaginäre Anteil der Oberwelle einen Ausschluss über den Fehler ergibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass der Korrekturwert anhand der Gleichung y = Σ [aresin (2*e_2*n, im) ] oder vorzugsweise anhand y = Σ [2*e_2*n, im] berechnet wird, wobei e_2*n,im der Wert des imaginären Anteils der zweiten oder 2*n-ten Oberwelle ist. Insbesondere mit der letzteren Vereinfachung wird eine Möglichkeit aufgezeigt, mit der der Rechenaufwand zum Ermitteln des Korrekturwertes weiter verringerbar ist. Es beruht dabei auf der Annahme, dass sich der Korrekturwert i. d. R. innerhalb eines kleinen Wertebereichs um Null liegt und somit diese Annahme für eine Vielzahl von An ^¬ wendungsfällen zu einer vereinfachten Rechenweise führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass der Wert des imaginären Anteils der Oberwelle nur an vorgesehenen Drehwinkeln (x_ST) ermittelt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass innerhalb einer Umdrehung der imaginäre Anteil der 2. bzw. 2*n-ten Oberwelle für einen Winkel nicht mehrmals berechnet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass die Werte des imaginären Anteils der Oberwelle an den Drehwinkeln x_ST = {0,l,l*2n/N, 2*2n/N, (N-l) *2n/N} berechnet wird, wobei N eine positive ganze Zahl ist. Hierdurch wird die Berechnung des imaginären Anteils auf feste Winkel bzw. Winkelpositionen fixiert. Das hat den Vorteil, dass die Be ^¬ rechnung des imaginären Anteils unabhängig von der Geschwindigkeit ermittelbar ist, mit der sich der Drehwinkel ändert. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhaft ^¬ erweise weitergebildet, dass der Korrekturwert einmalig für jeden Sensor festgelegt wird. Die sogenannte offline Berechnung oder Ermittlung des Korrekturwertes ist aufgrund der einmaligen Berechnung aufwandsarm und kann auch mittels externer Re- cheneinheiten durchgeführt werden, wodurch Herstellungskosten von Sensoranordnungen niedrig gehalten werden können.

Die Aufgabe wird ferner gelöst mittels einer Winkelsensoran ^¬ ordnung mit einer Sensoreinheit zum Erfassen der Rohdrehwin- kelsignale und einer Auswerteeinheit zum durchführen eines Verfahrens nach einem der vorgenannten Ausführungsformen.

Ferner wird die Aufgabe auch gelöst mittels einer Antriebs ^¬ einrichtung mit einem elektrischen Motor, insbesondere für eine Lenkunterstützungsvorrichtung, einer Steuereinrichtung zum Steuern des elektrischen Motors, und mit einer Winkelsensoranordnung nach der vorgenannten Ausführungsform.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand mehrerer Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau eines Winkelsensors für eine Winkelsensoranordnung,

Fig. 2 eine beispielhafte Darstellung eines

Orthogonalitätsfehlers im Winkelsensor,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Winkelsensoranordnung zum

Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine detaillierte Darstellung einer Ermittlungs ^¬ einheit aus dem Blockschaltbild aus Figur 3,

Fig. 5 ein Blockschaltbild zum Durchführen eines Vergleichstests zwischen einem absoluten Sollwinkelwert und des korrigierten Drehwinkels, und

Fig. 6-8 ein Vergleich der Ergebnisse mit und ohne Drehwinkelkorrektur .

Einige Bezugszeichen in den Figuren weisen jeweils einen kleingestellten Index auf, der in der nachfolgenden Beschreibung ersatzweise mittels des Zeichens „ " beschrieben wird. Figur 1 zeigt den Aufbau eines Winkelsensors 101, der in der Figur 3 gezeigten Winkelsensoranordnung 100 zum Einsatz kommt. Der Winkelsensor 101 hat zum einen Winkelgeber 102. Der Winkelgeber 102 gibt einen Drehwinkelsignal x vor, die von zwei Sensor ^¬ elementen 103s, 103c erfasst werden. Jedes Sensorelement 103s, 103c erzeugt aus dem Drehwinkelsignal x des Winkelgebers 103 ein Rohdrehwinkelsignal s_r und c_r, der zur Berechnung bzw. zum Ermitteln des korrigierten Drehwinkels x_tl verwendet wird.

Bei den Rohdrehwinkelsignalen s_r, c_r handelt es sich um ein periodisches Signal, beispielsweise ein Sinus-und ein Kosi ^¬ nus-Signal, die um 90° zueinander Phasen verschoben sind. Aufgrund der Orthogonalen Beziehung zwischen den Sensorsignalen sollten die Sensorsignale die Bedingung gemäß dem Additions ^¬ theorem sin ² (x) + cos ² (x) = 1 einhalten, mit x als Wert des Drehwinkels. Aufgrund unterschiedlicher Ursachen, die bspw. einmalig in der Produktion des Winkelsensors 102 auftreten können oder äußere Einflüsse im Betrieb, die permanent vorhanden sind, kann es zu einer Abweichung des Orthogonalen Verhältnisses zwischen den beiden Rohdrehwinkelsignalen s_r und c_r kommen. In Figur 2 ist beispielhaft ein Fehlerfall aufgezeigt bei der das eigentliche Rohdrehwinkelsignal s_r einen Orthogonalitätsfehler aufweist und daher fehlerhafterweise den Verlauf der Kurve s_r_err annimmt. In der Folge entspricht die Phasenverschiebung zwischen den beiden Rohdrehwinkelsignalen nicht 90° sondern 90°+y. Das Erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht diesen Fehler als Korrekturwert y zu bestimmen. In Figur 3 ist eine Winkelsensoranordnung 100 gezeigt mit der sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen lässt. Die Win ^¬ kelsensoranordnung umfasst zum einen den Winkelsensor 101. Dieser ist mit einer Korrektureinheit 110 verbunden. Die Korrektureinheit 110 ist wiederum mit einer Normierungseinheit 130 verbunden. Die Normierungseinheit ist mit einer Winkel Berechnungseinheit 140 verbunden. Ferner umfasst die Winkel ^¬ sensoranordnung 100 eine Ermittlungseinheit 150 zum ermitteln des Korrekturwertes y. Die Ermittlungseinheit 150 ist mit der Korrektureinheit 120 verbunden und stellt diesem den Korrek ^¬ turwert y zur Verfügung. Verbunden heißt im Sinne des Aus ^¬ führungsbeispiels eine Verbindung zur Übertragung von Signalen oder Daten. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine Da ^¬ tenverbindung. In den Figuren sind die Verbindungen jeweils mittels eines Pfeils dargestellt. Es ist nicht zwangsläufig notwendig, dass die Winkelsensoranordnung eine Normierungs ^¬ einheit 140 aufweist. Dies ist jedoch vorteilhaft.

Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt, dass zum einen die Ermittlungseinheit 150 einen Korrekturwert y ermittelt und diesen Wert an die Korrektureinheit 120 bereitstellt. Der Korrekturwert wird mindestens eines der Rohdrehwinkelsignale s_r, c_r mittels der Korrektureinheit zum Ermitteln mindestens eines korrigierten Drehwinkelsignals s_oc, c_oc angewendet, woraus der korrigierten Drehwinkels x_tl anhand mindestens eines der korrigierten Drehwinkelsignale s_oc, c_oc berechnet wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist es so, dass für beide Roh ^¬ drehwinkelsignale s_r, c_r mittels des Korrekturwertes (y) korrigierte Drehwinkelsignale s_oc, c_oc ermittelt werden und der korrigierte Drehwinkel x_tl mittels beider korrigierter Drehwinkelsignale s_oc, c_oc berechnet wird. Ferner umfasst dieses Ausführungsbeispiel auch den Schritt, des Normierens der korrigierten Drehwinkelsignale s_oc, c_oc zu normierten Drehwinkelsignalen s_n, c_n . Vorzugsweise erfolgt das Normieren derart, dass die normierten Drehwinkelsignale s_c, c_n dann innerhalb eines Wertebereichs zwischen -1 und 1 liegen.

Des weiteren weist das Ausführungsbeispiel die Eigenschaft auf, dass die korrigierten und normierten Rohdrehwinkelsignale s_n, c_n laufend zum Ermitteln des Korrekturwertes abgerufen werden. Hierzu werden, wie in Figur 3 sehen, die normierten Drehwinkelsignale s_n, c_n an eine Recheneinheit 151 weitergegeben, in der eine Radiussignal e mittels der Gleichung s_n ² +c_n ² berechnet wird. Anhand des Radiussignals wird dann der Korrekturwert y in der Ermittlungseinheit 150 berechnet bzw. ermittelt. In Figur 4 ist der Aufbau der Ermittlungseinheit 150 näher gezeigt.

Die Ermittlungseinheit 150 umfasst zum einen DFT-Block 152 und zum anderen einen Integrationsblock 153.

Innerhalb des DFT-Blocks 152 wird aus dem Radiussignal e die 2. Oberwelle mittels einer diskreten Fouriertransformation berechnet. Da für die Ermittlung des Orthogonalitätsfehlers bzw. des Korrekturwertes y nur der imaginäre Anteil entscheidend ist, kann die Berechnung weiter vereinfacht werden. D. h. anstatt die

Berechnung über die Gleichung

durchzuführen, kann die Berechnung durch die Gleichung

if-l l= ^s

weiter spezifiziert werden.

Jedoch wird das nur für bestimmte Winkelpositionen bzw. Winkel durchgeführt. Dazu wird der aktuelle korrigierte Drehwinkel x_tl abgerufen und eine Überprüfung 154 durchgeführt, ob der aktuelle korrigierte Drehwinkel x_tl einem in einem Speicher hinterlegten vorgegebenen Drehwinkel x_ST entspricht. In einem ersten Durchlauf kann der korrigierte Drehwinkel x_tl auch unkorrigiert vorliegen. Vorzugsweise liegen die Werte des vorgegebenen Drehwinkels an Stützpunkten x_ST, die wie folgt festgelegt sein können : x ST = {0,1,1*2π/Ν, 2*2π/Ν, ..., (N-l) *2π/Ν}

Ist dies der Fall, wird die Berechnung des Summanden e_2,im durchgeführt, was durch den Pfeil 155 veranschaulicht wird. Die Berechnung des Sinussignals kann auch durch die Verwendung einer Tabelle mit den zur Position x_ST passenden Sinuswerten ersetzt werden . Aus dem imaginären Anteil der zweiten Oberwelle e_2,im kann dann mittels der Gleichung ein Einzelkorrekturwert y_s=arcsin (2*e_2, im) berechnet werden. Aufgrund der Annahme, dass sich die Werte des imaginären Anteils der zweiten Oberwelle nahe um Null liegen kann auch eine Vereinfachung vorgenommen werden, nämlich y_s=2 *e_2 , im

Für die Kompensation des Orthogonalitätsfehlers muss der Wert y aus der Summe

Y = Y + Y_s gebildet werden, da bei Rückspeisung des bestimmten Kompenationswertes y sich ein Orthogonalitätsfehler von y_s=0 ergeben würde. Der Initialwert von y ist 0. Zur Vermeidung von plötzlichen Sprüngen im Winkelsignal x_tl, sollte das Signal y eine Änderungsbegrenzung besitzen, was beispielsweise durch eine Begrenzung des Werts von y_s einfach realisiert werden kann. Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach ^¬ folgend in den Figuren 5 bis 8 dargestellt. Figur 5 zeigt einen Aufbau, mit der eine Simulation des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wurde. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Winkelsensoranordnung 100. Zum Vergleich der Wirksamkeit der Winkelsensoranordnung 100 bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde der Wert eines Referenzsensors x_ref herangezogen, um einen Vergleich zwischen dem Wert des Referenzsensors x_ref und des korrigierten Drehwinkels x_tl vornehmen zu können. Die Rohdrehwinkel x wurden an realen Resolvern mit anschließender Simulation des Winkelfehlers vorgenommen, d. h. der Winkelfehler wurde künstlich hinzugefügt. Die Signale x_ref, x_tl, s_r und c_r wurden aufgezeichnet. Es wurden unterschiedliche

Orthogonalitätsfehler verwendet, wie nachfolgend beschrieben.

Während der Simulation werden die Signale s_r und c_r als Stimuli in das Model geführt. Damit sind zwei Systeme zur Winkelbe ^¬ rechnung realisiert, die exakt die gleichen Eingangsdaten erhalten. Zum einen die Modelsimulation mit automatischer Orthogonalitätskompensation mittels des Korrekturwertes y. Darüber hinaus wurde noch ein Steuergerät ohne Orthogonalitätskompensation zum Vergleich herangezogen.

Der vom Model errechnete Winkel x_tl kann mit dem Referenzwinkel x_ref verglichen werden und bildet die Winkeldifferenz x_diff,comp. Daneben wird der Winkelfehler ohne

Orthogonalitätskomensation aus den gemessenen Werten des

Steuergerätes als x_diff zum Vergleich berechnet.

Beiden Systemen werden etwa 3,2s Zeit zum Einschwingen geben, bevor die Simulation die automatische Orthogonalitätskorrektur durchführt. Damit kann die Wirkung visuell gut dargestellt werden . Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen die Ergebnisse für Resolver mit eingespeisten Orthogonalitätsfehlern

- Figur 6: 0,154°el

- Figur 7 : 0, 655°el

- Figur 8: -0,3°el.

Im oberen Diagramm ist jeweils der Winkelfehler ohne Kompensation x_diff als rote / gestrichelte Linie dargestellt. Der kom ^¬ pensierte Wert x_diff_comp ist als blaue / durchgezogene Linie. Zum Zeitpunkt t=3,75s wurde der erste Wert für den Orthogonalitätsfehler bestimmt und der

Orthogonalitätskompensation zugeführt. Die Wirkung ist deutlich zu sehen, der Winkelfehler besitzt keine dominante 2. Ordnung mehr .

Im unteren Diagramm sind als grüne / durchgezogene Linie das Signal y als der ermittelte Orthogonalitätsfehler und als blaue / gestrichelte Linie das Signal y_s als der ermittelten Rest-Orthogonalitätsfehler dargestellt .

In den Figuren 6 bis 8 kann man die deutliche Reduzierung des Orthogonalitätsfehlers erkennen. In der hier gezeigten Anwendung hat der verbleibende Winkelfehler keine kritische Größe mehr. Der Kompensationswert y wurde ohne Glättung direkt angewendet, wodurch besonders in Figur 7 Winkelsprünge bei der Änderung von y aufgetreten sind. Dafür kann man gut erkennen, wie y_s einmalig den Wert von y annimmt, um anschließend auf dem Niveau der Erkennungsgenauigkeit zu bleiben. Glättet man y, zeigen die Signale y und y_s ein Einschwingverhalten.

Zu beachten ist, dass der Kompensationswert der Spit ^¬ ze-Spitze-Wert des harmonischen Winkelfehlers ist. Er hat damit den 2-fachen Wert des y_s= aresin (e_2 , im ) . Weiterhin ist gut zu erkennen, dass die Korrektur des Orthogonalitätsfehlers die Winkelverschiebung in Höhe des Orthogonalitätsfehlers besei ^¬ tigt .

Nachfolgend sind weitere vorteilhafte Varianten aufgelistet, die mit den vorgenannten Ausführungsformen kombinierbar sind:

1. Verfahren zum Ermitteln eines Fehlers (y) zwischen zwei Sensorsignalen (sl, s2) in einem Winkelsensor, der in Abhängigkeit eines Winkelgebers die Sensorsignale (sl, s2) ausgibt, die einen periodischen Verlauf aufweisen und mathematisch in einem orthogonalen Verhältnis zueinander stehen, wobei aufgrund des Fehlers (y) eine Abweichung vom orthogonalen Verhältnis zwischen den Sensorsignalen auftreten kann, aufweisend die Schritte:

Bilden eines Radiussignals (e_orth) mittels der Quadratsummen der Sensorsignale,

Ermitteln der 2*n-ten Oberwelle des Radiussignals (e_orth) , mit n gleich einer ganzen positiven Zahl , und

Ermitteln des Fehlers eines um 90° zum Drehwinkelwert phasenverschobenen Wert der Amplitude an der zweiten Oberwelle .

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Ermitteln eines Frequenzanteils oder -anteile der Radiussignals mittels einer Fourier Transformation, und

Ermitteln des Fehlers anhand des imaginären Anteils des Frequenzanteils oder der Frequenzanteile der zweiten Oberwelle .

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fourier Transformation mittels einer schnellen und / oder diskreten Fourier Transformation durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch, Berechnen des Fehlers y mittels der Gleichung y = aresin I e_orth, 2 *n . , im I ermittelt wird, wobei e_orth, 2. , im den imaginären Anteil der Amplitude der 2*n-ten Oberwelle des Radiussignals abbildet .

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der reale Anteil der 2*n-ten Oberwelle als Maßstab für einen Skalierungsfehler verwendet wird.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren im laufenden Betrieb verwendet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor Inbetriebnahme eines Winkelsensors durchgeführt wird, insbesondere mittels einer externen Recheneinheit.

Verfahren zum Ermitteln eines Fehlers (y) zwischen zwei Sensorsignalen (sl, s2) in einem Winkelsensor, der in Abhängigkeit eines Winkelgebers die Sensorsignale (sl, s2) ausgibt, die einen periodischen Verlauf aufweisen und mathematisch in einem orthogonalen Verhältnis zueinander stehen, wobei aufgrund des Fehlers (y) eine Abweichung vom orthogonalen Verhältnis zwischen den Sensorsignalen auftreten kann, aufweisend die Schritte:

Ermitteln eines Drehwinkels (x) aus den Sensorsignalen (sl, s2),

Ermitteln eines Umwandlungswertes durch Ausführen einer Fourier Transformation für den ermittelten Drehwinkel,

Ermitteln des Fehlers anhand des Umwandlungswertes. Winkelsensor zum Erfassen eines Drehwinkels, umfassend ein Sensorelement, das in Abhängigkeit eines Win ^¬ kelgebers die Sensorsignale ausgibt, die einen periodischen Verlauf aufweisen und mathematisch in einem orthogonalen Verhältnis zueinander stehen, und

eine Recheneinheit zum durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.