DE102017106703A1

DE102017106703A1 - Sensor system for determining an absolute angle of rotation of a shaft, method for determining an absolute angle of rotation of a shaft and vehicle with a sensor system

Info

Publication number: DE102017106703A1
Application number: DE102017106703.5A
Authority: DE
Inventors: Landry Tandjeu-Tchuissi; Michael Cirillo; Ekkehardt Froehlich; Katalin Hadobas-Roessel
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-10-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem (100) sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle (W) und ein Fahrzeug mit einem Sensorsystem (100), wobei das Sensorsystem (100) einen drehsynchron mit der Welle (W) verbindbaren Hauptrotor (H), einen mechanisch mit einer ersten Übersetzung mit dem Hauptrotor (H) gekoppelten ersten Nebenrotor (N1), einen mechanisch mit einer zweiten Übersetzung mit dem Hauptrotor (H) gekoppelten zweiten Nebenrotor (N2), eine dem ersten Nebenrotor (N1) zugeordnete erste Sensoreinrichtung (SE1) zur Erzeugung eines von einem Drehwinkel des ersten Nebenrotors (N1) abhängigen Sensorsignals(A1, A2), eine dem zweiten Nebenrotor (N2) zugeordnete zweite Sensoreinrichtung (SE2) zur Erzeugung eines von einem Drehwinkel des zweiten Nebenrotors (N2) abhängigen Sensorsignals (R1, R2), und eine Auswerteeinrichtung (20) zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors (H) aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, den absoluten Drehwinkel aus wenigstens einem Sensorsignal (A1, A2) der ersten Sensoreinrichtung (SE1) und/oder wenigstens einem Sensorsignal (R1, R2) der zweiten Sensoreinrichtung (SE2) zu ermitteln, und wobei wenigstens eine der beiden Sensoreinrichtungen (SE1, SE2) dazu eingerichtet ist, zwei voneinander unabhängige, jeweils vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors (N1, N2) abhängige Sensorsignale (A1, A2; R1, R2) zu erzeugen.

The invention relates to a sensor system (100) and to a method for determining an absolute angle of rotation of a shaft (W) and a vehicle having a sensor system (100), wherein the sensor system (100) has a main rotor (H) which can be connected rotationally synchronously with the shaft (W). in that a first secondary rotor (N1) mechanically coupled to the main rotor (H) with a first gear ratio, a second secondary rotor (N2) mechanically coupled to the main rotor (H) by a second gear ratio, a first sensor device (N1) associated with the first secondary rotor (N1) SE1) for generating a sensor signal (A1, A2) dependent on a rotation angle of the first secondary rotor (N1), second sensor device (SE2) associated with the second secondary rotor (N2) for generating a sensor signal dependent on a rotation angle of the second secondary rotor (N2) ( R1, R2), and an evaluation device (20) for determining the absolute angle of rotation of the main rotor (H), wherein the evaluation device (20) is arranged to i st, the absolute rotation angle of at least one sensor signal (A1, A2) of the first sensor device (SE1) and / or at least one sensor signal (R1, R2) of the second sensor device (SE2) to determine, and wherein at least one of the two sensor devices (SE1, SE2) is adapted to two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor (N1, N2) sensor signals (A1, A2; R1, R2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle, insbesondere zur Ermittlung eines absoluten Lenkwinkels einer Lenkwelle in einem Fahrzeug, wobei das Sensorsystem einen Drehsynchron mit der Welle verbindbaren Hauptrotor, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen ersten Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelten ersten Nebenrotor, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen zweiten Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelten zweiten Nebenrotor, eine dem ersten Nebenrotor zugeordnete erste Sensoreinrichtung zur Erzeugung wenigstens eines von einem Drehwinkel des ersten Nebenrotors abhängigen Sensorsignals, eine dem zweiten Nebenrotor zugeordnete zweite Sensoreinrichtung zur Erzeugung wenigstens eines von einem Drehwinkel des zweiten Nebenrotors abhängigen Sensorsignals, und eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, den absoluten Drehwinkel des Hauptrotors als wenigstens einem Sensorsignal der ersten Sensoreinrichtung und/oder aus wenigstens einem Sensorsignal der zweiten Sensoreinrichtung zu ermitteln.The invention relates to a sensor system for determining an absolute angle of rotation of a shaft, in particular for determining an absolute steering angle of a steering shaft in a vehicle, wherein the sensor system rotatably connected to the shaft main rotor, a mechanically coupled with a constant and uniform first translation with the main rotor first Secondary rotor, a second side rotor mechanically coupled to the main rotor with a constant and uniform second ratio, a first sensor means associated with the first side rotor for generating at least one of a rotation angle of the first sub rotor dependent sensor signal, a second side rotor associated second sensor means for generating at least one of Having a rotation angle of the second secondary rotor dependent sensor signal, and an evaluation device for determining the absolute rotation angle of the main rotor, wherein the evaluation set up to it et is to determine the absolute rotation angle of the main rotor as at least one sensor signal of the first sensor device and / or at least one sensor signal of the second sensor device.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle mit einem Sensorsystem, insbesondere zur Ermittlung eines absoluten Lenkwinkels einer Lenkwelle in einem Fahrzeug mit einem vorbeschriebenen Sensorsystem.Furthermore, the invention relates to a method for determining an absolute angle of rotation of a shaft with a sensor system, in particular for determining an absolute steering angle of a steering shaft in a vehicle with a sensor system as described above.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Sensorsystem zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle, insbesondere zur Ermittlung eines Lenkwinkels einer Lenkwelle.Furthermore, the invention relates to a vehicle with a sensor system for determining an absolute angle of rotation of a shaft, in particular for determining a steering angle of a steering shaft.

Gattungsgemäße Sensorsysteme, welche zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle einen Drehsynchron mit der Welle verbindbaren Hauptrotor, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen ersten Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelten ersten Nebenrotor, einen mechanisch mit einer von der ersten Übersetzung verschiedenen, konstanten und gleichförmigen zweiten Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelten zweiten Nebenrotor, eine dem ersten Nebenrotor zugeordnete erste Sensoreinrichtung zur Erzeugung eines von einem Drehwinkel des ersten Nebenrotors abhängigen Sensorsignals, eine dem zweiten Nebenrotor zugeordnete zweite Sensoreinrichtung zur Erzeugung eines von dem von einem Drehwinkel des zweiten Nebenrotors abhängigen Sensorsignals und eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus wenigstens einem der Sensorsignale der ersten Sensoreinrichtung und/oder der zweiten Sensoreinrichtung aufweisen, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der DE 195 06 938 A1 oder der DE 10 2009 031 176 A1 .Generic sensor systems, which for determining an absolute angle of rotation of a shaft rotationally synchronous with the shaft connectable main rotor, a mechanically coupled with a constant and uniform first translation to the main rotor first secondary rotor, mechanically with a different from the first translation, constant and uniform second translation second side rotor coupled to the main rotor, a first sensor means associated with the first sub rotor for generating a sensor signal dependent on a rotation angle of the first sub rotor, second sensor means associated with the second sub rotor generating a sensor signal dependent on a rotation angle of the second sub rotor and an evaluation means for Determining the absolute angle of rotation of the main rotor from at least one of the sensor signals of the first sensor device and / or the second sensor device, are known from the prior Te basically known, for example, from the DE 195 06 938 A1 or the DE 10 2009 031 176 A1 ,

Zugehörige Verfahren zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels der Welle mit einem solchen Sensorsystem sind ebenfalls grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der erstgenannten DE 195 06 938 A1 oder der DE 101 10 785 A1 .Associated methods for determining the absolute angle of rotation of the shaft with such a sensor system are also known in principle, for example from the former DE 195 06 938 A1 or the DE 101 10 785 A1 ,

Sind die beiden Nebenrotoren dabei jeweils mit unterschiedlichen Übersetzungen mit dem Hauptrotor gekoppelt, kann mithilfe des Nonius-Prinzips der absolute Drehwinkel der Welle über mehrere volle Umdrehungen bestimmt werden. Ist nach einem Systemstart der absolute Drehwinkel der Welle einmal bestimmt worden, kann im weiteren Betrieb eines solchen Sensorsystems der Drehwinkel der Welle unabhängig vom Nonius-Prinzip jeweils allein aus der Drehwinkelinformation einer der beiden Nebenrotoren inkrementell generiert werden und mithilfe der Drehwinkelinformationen des anderen Nebenrotors plausibilisiert werden. Somit ist zwar nach dem Systemstart eine redundante Bestimmung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors möglich und somit auch eine Plausibilisierung, jedoch nicht beim Systemstart bzw. während des Systemstarts, da zunächst die Drehwinkelinformationen beider Nebenrotoren erforderlich sind, um den absoluten Drehwinkel des Hauptrotors einmalig bestimmen zu können bzw. das System initialisieren zu können. Infolgedessen können mit einem solchen Sensorsystem beim Systemstart bzw. während des Systemstarts nicht die Anforderungen für die Risikostufe ASIL-D erfüllt werden.If the two secondary rotors are each coupled with different ratios to the main rotor, the nonius principle can be used to determine the absolute rotation angle of the shaft over several full revolutions. Once the absolute rotation angle of the shaft has been determined after a system start, the rotation angle of the shaft can be incrementally generated independently of the vernier principle in each case alone from the rotation angle information of one of the two sub-rotors and plausibility using the rotation angle information of the other side rotor in the further operation of such a sensor system , Thus, although after the system start a redundant determination of the absolute rotation angle of the main rotor is possible and thus a plausibility, but not at system start or during system startup, since first the rotation angle information of both secondary rotors are required to determine the absolute rotation angle of the main rotor once or to initialize the system. As a result, with such a sensor system at system startup or during system startup, the requirements for risk level ASIL-D can not be met.

Gemäß der Norm ISO 26262 sind für sicherheitsrelevante elektrische/elektronische Systeme in Kraftfahrzeugen bestimmte Vorgehensweisen sowie bestimmte Maßnahmen in Entwicklung und Produktion anzuwenden, d.h. bestimmte Anforderungen zu erfüllen, um die funktionale Sicherheit von Systemen mit elektrischen/elektronischen Komponenten in Kraftfahrzeugen zu gewährleisten. Kern der ISO 26262 ist dabei die Einstufung des jeweiligen Systems bzw. der einzelnen Funktionen des jeweiligen Systems in eines der ASIL-Level, wobei sich in Abhängigkeit des ergebenden ASIL-Levels die jeweiligen Anforderungen ergeben, welche zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit des Systems bzw. der jeweiligen Funktionen zu erfüllen sind.According to the standard ISO 26262 certain procedures and certain measures in development and production are to be applied to safety-related electrical / electronic systems in motor vehicles, i. to meet certain requirements to ensure the functional safety of systems with electric / electronic components in motor vehicles. The core of the ISO 26262 is the classification of the respective system or the individual functions of the respective system in one of the ASIL level, depending on the resulting ASIL level, the respective requirements arise, which to ensure the functional safety of the system or the respective functions are to be fulfilled.

ASIL bedeutet Automotive Safety Integrity Level, wobei eine Einstufung der einzelnen ASIL-Level jeweils davon abhängt, was im Fall einer Störung oder eines Fehlers im jeweiligen System im Kraftfahrzeug mit den Fahrern sowie anderen Insassen und anderen Verkehrsteilnehmern passiert. Die Einstufung in ein ASIL-Level hängt dabei davon ab, wie hoch die Wahrscheinlichkeit des Gefahrenpotentials, die Kontrollierbarkeit durch den Fahrer und die Unfallschwere ist. Dabei bezieht sich das ASIL-Level nicht auf die in den Systemen benutzten Technologien, sondern ausschließlich auf die zu erwartenden Verletzungen der Insassen des Fahrzeugs und der anderen Verkehrsteilnehmer. Insgesamt existieren vier verschiedene ASIL-Level „A“, „B“, „C“ und „D“, wobei jedes Level ein zehnfach höheres Risikopotential gegenüber der vorherigen Stufe aufweist mit ASIL-A als geringster Risikostufe und ASIL-D als höchste Risikostufe mit zehnfachtausend höherem Risikopotential gegenüber ASIL-A.ASIL means Automotive Safety Integrity Level, whereby a classification of the individual ASIL levels depends on what happens in the case of a fault or a fault in the respective system in the motor vehicle with the drivers and other passengers and other road users. Classification into an ASIL level depends on how high the probability of the hazard, controllability by the driver and the severity of the accident. The ASIL level does not refer to the technologies used in the systems, but only to the expected injuries to the occupants of the vehicle and other road users. In total, there are four different ASIL levels "A", "B", "C" and "D", each level having ten times the risk potential of the previous level with ASIL-A as the lowest risk level and ASIL-D as the highest risk level with 10-fold higher risk potential than ASIL-A.

So sind beispielsweise für das höchste ASIL-Level „D“ eine redundante Signalerfassung und entsprechende Plausibilisierungen erforderlich, um das Risiko eines Systemausfalls mit den entsprechenden Folgen zu minimieren.For example, redundant signal acquisition and appropriate plausibility checks are required for the highest ASIL level "D" in order to minimize the risk of a system failure with the corresponding consequences.

Darüber hinaus ist bei einem aus dem Stand der Technik bekannten, vorbeschriebenen gattungsgemäßen Sensorsystem die Genauigkeit, mit welcher der absolute Drehwinkel des Hauptrotors plausibilisiert werden kann, begrenzt, da die unterschiedlichen mechanischen Toleranzen der beiden Nebenrotoren zu berücksichtigen sind. Infolgedessen kann sich, je nach Ausgestaltung des Sensorsystems, insbesondere je nach mechanischen Toleranzen bzw. Fertigungstoleranzen vom Hauptrotor und den beiden Nebenrotoren unter Umständen ein maximal möglicher Drehwinkelfehler des Hauptrotors im Fehlerfall ergeben, insbesondere im Fehlerfall einer der beiden Sensoreinrichtungen, welcher oberhalb eines maximal möglichen Drehwinkelfehlers zum Erfüllen der Anforderungen für die Risikostufe ASIL-D liegen kann und somit nicht ausreichend sein kann.In addition, in a known from the prior art, the above-described generic sensor system, the accuracy with which the absolute rotation angle of the main rotor can be plausibility limited, since the different mechanical tolerances of the two secondary rotors are taken into account. As a result, depending on the design of the sensor system, depending on the mechanical tolerances or manufacturing tolerances of the main rotor and the two sub-rotors under certain circumstances, a maximum possible rotation angle error of the main rotor in case of failure, especially in case of failure of one of the two sensor devices, which above a maximum possible rotation angle error to meet the requirements for risk level ASIL-D and thus may not be sufficient.

Zwar lässt sich mit enger gewählten mechanischen Toleranzen für die einzelnen Komponenten ein kleinerer maximal möglicher Drehwinkelfehler erreichen, jedoch in der Regel nur mit sehr großem Fertigungsaufwand und somit nur in Verbindung mit entsprechend hohen Kosten.Although it can be achieved with narrower mechanical tolerances for the individual components, a smaller maximum possible angle of rotation error, but usually only with very large production costs and thus only in conjunction with correspondingly high costs.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Sensorsystem bereitzustellen, vorzugsweise ein hinsichtlich der Funktionssicherheit und/oder der Plausibilisierungsgenauigkeit verbessertes Sensorsystem, insbesondere ein Sensorsystem, welches auch beim Systemstart eine Plausibilisierung des Drehwinkels des Hauptrotors ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide an alternative sensor system, preferably a sensor system which is improved in terms of functional reliability and / or plausibility accuracy, in particular a sensor system which enables a plausibility check of the rotation angle of the main rotor even at system start.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sensorsystem, durch ein Verfahren und durch ein Fahrzeug gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren und werden im Folgenden näher erläutert.This object is achieved by a sensor system, by a method and by a vehicle according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures and are explained in more detail below.

Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Sensoreinrichtungen dazu eingerichtet ist, zwei voneinander unabhängige, jeweils vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängige Sensorsignale zu erzeugen. Das heißt, bei einem erfindungsgemäßen Sensorsystem ist die erste Sensoreinrichtung und/oder die zweite Sensoreinrichtung dazu eingerichtet, zwei voneinander unabhängige, jeweils vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängige Sensorsignale zu erzeugen.A sensor system according to the invention is characterized in that at least one of the two sensor devices is set up to generate two independent sensor signals, each dependent on the rotation angle of the associated secondary rotor. That is, in a sensor system according to the invention, the first sensor device and / or the second sensor device is adapted to generate two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor sensor signals.

Dadurch kann auch beim Systemstart des Sensorsystems bzw. während des Systemstarts des Sensorsystems der absolute Drehwinkel des Hauptrotors plausibilisiert werden. Infolgedessen kann die funktionale Sicherheit des Sensorsystems verbessert werden, insbesondere im Zusammenhang mit dem Systemstart. Durch die redundante und unabhängige Erfassung des Drehwinkels wenigstens eines Nebenrotors kann insbesondere ein Fehler in der Drehwinkelerfassung dieses Nebenrotors detektiert werden, wobei dazu vorzugsweise die beiden unabhängig voneinander ermittelten Sensorsignale derselben, zugehörigen Sensoreinrichtung miteinander verglichen werden können. Bei entsprechender Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems können somit auf einfache Art und Weise die ASIL-D-Anforderungen auch beim Systemstart erfüllt werden.As a result, the absolute rotation angle of the main rotor can also be made plausible during the system start of the sensor system or during the system start of the sensor system. As a result, the functional safety of the sensor system can be improved, in particular in connection with the system start. Due to the redundant and independent detection of the angle of rotation of at least one secondary rotor, in particular a fault in the rotational angle detection of this secondary rotor can be detected, for which purpose preferably the two independently determined sensor signals of the same, associated sensor device can be compared with each other. With a corresponding embodiment of a sensor system according to the invention can thus be met in a simple manner, the ASIL-D requirements at system start.

Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Sensorsystems ist, dass die unabhängige, redundante Erfassung des Drehwinkels wenigstens eines der Nebenrotoren eine Reduzierung des maximal möglichen Drehwinkelfehlers ermöglicht gegenüber vergleichbar hergestellten, aus dem Stand der Technik bekannten, gattungsgemäßen Sensorsystemen. Durch die unabhängige, redundante Erfassung zweier Sensorsignale in Abhängigkeit vom Drehwinkel desselben Nebenrotors kann mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem der Drehwinkel mit einer höheren Genauigkeit plausibilisiert werden, da beide Sensorsignale in Abhängigkeit vom Drehwinkel desselben Nebenrotors erfasst werden und nicht in Abhängigkeit unterschiedlicher Nebenrotoren, so dass lediglich die mechanischen Toleranzen eines Nebenrotors bei der Bestimmung des maximal möglichen Drehwinkelfehlers berücksichtigt werden müssen und nicht die mechanischen Toleranzen beider Nebenrotoren.A further advantage of a sensor system according to the invention is that the independent, redundant detection of the angle of rotation of at least one of the secondary rotors enables a reduction of the maximum possible rotational angle error compared to comparably manufactured, known from the prior art, generic sensor systems. Due to the independent, redundant detection of two sensor signals as a function of the rotation angle of the same secondary rotor, the rotation angle can be plausibility checked with a higher accuracy with a sensor system according to the invention, since both sensor signals are detected in dependence on the rotation angle of the same side rotor and not in dependence of different secondary rotors, so that only the mechanical tolerances of a secondary rotor in determining the maximum possible rotation angle error must be considered and not the mechanical tolerances of both secondary rotors.

Insbesondere ermöglicht ein erfindungsgemäßes Sensorsystem einen maximalen Drehwinkelfehler des Hauptrotors im Fehlerfall von weniger als 2,5°, was mit bisherigen, aus dem Stand der Technik bekannten Systemen mit nur zwei Sensoreinrichtungen, von denen jeweils eine Sensoreinrichtung einem Nebenrotor zugeordnet ist, nur mit sehr engen mechanischen Toleranzen und somit nur mit einem sehr hohen Fertigungsaufwand und entsprechend hohen Fertigungskosten oder nur mit weiteren, zusätzlichen Maßnahmen erreicht werden kann.In particular, a sensor system according to the invention allows a maximum rotation angle error of the main rotor in the event of a fault of less than 2.5 °, which only with very narrow, with known systems known from the prior art with only two sensor devices, each of which a sensor device is associated with a secondary rotor mechanical tolerances and thus only with a very high production costs and correspondingly high production costs or only with additional additional measures can be achieved.

Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Sensorsystem zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels in einem Drehwinkelbereich von mehr als einer vollen Umdrehung ausgebildet, insbesondere zur Ermittlung eines absoluten Lenkwinkels einer Lenkwelle in einem Fahrzeug mit einem Lenkwinkelbereich von mehr als 360°, wobei dazu der zweite Nebenrotor vorzugsweise mit einer von der ersten Übersetzung verschiedenen zweiten Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelt ist.Preferably, a sensor system according to the invention for determining an absolute angle of rotation in a rotation angle range of more than one full revolution is formed, in particular for determining an absolute steering angle of a steering shaft in a vehicle with a steering angle range of more than 360 °, wherein the second secondary rotor preferably with one of the first translation of various second gear is coupled to the main rotor.

Im Sinne der Erfindung wird unter dem absoluten Drehwinkel einer Welle dabei der Winkel verstanden, um den die Welle ausgehend von einer definierten Nulllage verdreht ist, wobei der absolute Drehwinkel der Welle >360° sein kann.For the purposes of the invention, the absolute angle of rotation of a shaft is understood to be the angle by which the shaft is rotated starting from a defined zero position, wherein the absolute angle of rotation of the shaft can be> 360 °.

Eine drehsynchrone Verbindung zwischen zwei drehbar gelagerten Bauteilen ist eine Verbindung, bei der eine Verdrehung des ersten Bauteils um einen definierten Drehwinkel eine Verdrehung des zweiten Bauteils um den gleichen Drehwinkel bewirkt und umgekehrt. Das heißt, ist der Hauptrotor drehsynchron mit der Welle verbunden, entspricht der absolute Drehwinkel des Hauptrotors dem absoluten Drehwinkel der Welle und umgekehrt. Vorzugsweise kann der Hauptrotor zur Herstellung einer drehsynchronen Verbindung drehfest mit der Welle verbunden werden, insbesondere spielfrei in Umfangsrichtung.A rotationally synchronous connection between two rotatably mounted components is a connection in which a rotation of the first component by a defined angle of rotation causes a rotation of the second component by the same angle of rotation and vice versa. That is, when the main rotor is rotationally synchronized with the shaft, the absolute rotation angle of the main rotor corresponds to the absolute rotation angle of the shaft and vice versa. Preferably, the main rotor for producing a rotationally synchronous connection rotatably connected to the shaft, in particular free of play in the circumferential direction.

Ein Rotor im Sinne der Erfindung ist ein um ein Drehwinkel verdrehbar gelagerter Körper, wobei vorzugsweise wenigstens ein Rotor des Sensorsystems, d.h. wenigstens der Hauptrotor und/oder der erste Nebenrotor und/oder der zweite Nebenrotor, als scheibenförmiger Drehkörper ausgebildet ist, beispielsweise als eine drehbar gelagerte Scheibe, insbesondere als Reibrad, Zahnrad, Seilscheibe oder dergleichen.A rotor in the sense of the invention is a body rotatably mounted by a rotation angle, wherein preferably at least one rotor of the sensor system, i. at least the main rotor and / or the first secondary rotor and / or the second secondary rotor, is formed as a disk-shaped rotary body, for example as a rotatably mounted disc, in particular as a friction wheel, gear, pulley or the like.

Als Hauptrotor wird dabei der drehbare Körper des Sensorsystems bezeichnet, welcher dazu ausgebildet bzw. vorgesehen ist, drehsynchron mit der Welle, deren absoluter Drehwinkel mittels des erfindungsgemäßen Sensorsystems erfasst werden soll, verbunden zu werden. Als Nebenrotoren werden die drehbar gelagerten Körper des Sensorsystems bezeichnet, welche mechanisch mit einer Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelt sind.In this case, the main rotor is the rotatable body of the sensor system, which is designed or intended to be connected in rotational synchronism with the shaft whose absolute rotation angle is to be detected by means of the sensor system according to the invention. As secondary rotors, the rotatably mounted body of the sensor system are referred to, which are mechanically coupled to a translation with the main rotor.

Vorzugsweise bildet bei einem erfindungsgemäßen Sensorsystem der Hauptrotor mit dem ersten Nebenrotor und dem zweiten Nebenrotor (jeweils) ein Getriebe. Als geeignet haben sich in diesem Fall insbesondere Reibradgetriebe, Zahnradgetriebe und Zugmittelgetriebe erwiesen. Das heißt, der Hauptrotor ist vorzugsweise mittels eines Reibradgetriebes, eines Zahnradgetriebes und/oder eines Zugmittelgetriebes mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen ersten Übersetzung mit dem ersten Nebenrotor gekoppelt und vorzugsweise mittels eines Reibradgetriebes, eines Zahnradgetriebes und/oder eines Zugmittelgetriebes mit einer von der ersten verschiedenen, aber ebenfalls konstanten und gleichförmigen zweiten Übersetzung mechanisch mit dem zweiten Nebenrotor gekoppelt.Preferably, in a sensor system according to the invention, the main rotor with the first secondary rotor and the second secondary rotor (in each case) forms a transmission. In this case, in particular friction gear, gear transmission and traction mechanism have proven to be suitable. That is, the main rotor is preferably coupled by means of a friction gear, a gear transmission and / or a Zugmittelgetriebes mechanically with a constant and uniform first gear ratio with the first sub rotor and preferably by means of a friction gear, a gear transmission and / or a traction mechanism with one of the first different but also constant and uniform second translation mechanically coupled to the second secondary rotor.

Zahnradgetriebe haben sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, so dass vorzugsweise der Hauptrotor sowie der erste Nebenrotor und der zweite Nebenrotor jeweils als Zahnräder ausgebildet sind, wobei der Hauptrotor jeweils mit dem ersten Nebenrotor und dem zweiten Nebenrotor kämmt, wobei vorzugsweise der erste Nebenrotor und der zweite Nebenrotor unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen, so dass der erste Nebenrotor mit einer konstanten und gleichförmigen ersten Übersetzung mit dem Hauptrotor gekoppelt ist und der zweite Nebenrotor mit einer zweiten, vorzugsweise von der ersten Übersetzung verschiedenen, konstanten und gleichförmigen Übersetzung.Gear drives have been found to be particularly advantageous, so that preferably the main rotor and the first secondary rotor and the second secondary rotor are each formed as gears, wherein the main rotor meshes respectively with the first secondary rotor and the second secondary rotor, preferably the first secondary rotor and the second Secondary rotor have different numbers of teeth, so that the first secondary rotor is coupled with a constant and uniform first gear ratio to the main rotor and the second secondary rotor with a second, preferably different from the first translation, constant and uniform translation.

Vorzugsweise ist der Hauptrotor dazu ausgebildet, unmittelbar auf der Welle angeordnet zu werden, wobei der Hauptrotor besonders bevorzugt drehfest und in Umfangsrichtung spielfrei mit der Welle verbunden werden kann. Dies ermöglicht eine nahezu hysteresefreie Ermittlung des relativen Drehwinkels des Hauptrotors, so dass bei entsprechend hoher Auflösung des Sensorsystems der absolute Drehwinkel des Hauptrotors bzw. der absolute Drehwinkel der drehsynchron mit dem Hauptrotor verbundenen Welle mit einer hohen Genauigkeit nahezu hysteresefrei ermittelt werden kann.Preferably, the main rotor is adapted to be arranged directly on the shaft, wherein the main rotor particularly preferably rotatably and in the circumferential direction can be connected without play with the shaft. This allows an almost hysteresis-free determination of the relative rotation angle of the main rotor, so that with a correspondingly high resolution of the sensor system, the absolute rotation angle of the main rotor or the absolute rotation angle of the rotationally synchronous with the main rotor connected shaft with high accuracy can be determined almost hysteresis.

Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem, das wenigstens eine Sensoreinrichtung aufweist, mit der zwei voneinander unabhängige, jeweils vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängige Sensorsignale erzeugt werden können, kann zur Erzeugung der beiden unabhängigen Sensorsignale zwei Sensoren aufweisen, wobei die beiden Sensoren dabei entweder einem gemeinsamen Chip, d.h. einem gemeinsamen IC (integrierten Schaltkreis) zugeordnet sein können, oder unterschiedlichen Chips, d.h. unterschiedlichen ICs.A sensor system according to the invention, which has at least one sensor device with which two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor sensor signals can be generated, may have two sensors for generating the two independent sensor signals, wherein the two sensors either a common chip, i. a common integrated circuit (IC), or different chips, i. different ICs.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems weist wenigstens eine der beiden Sensoreinrichtungen zur Erzeugung zweier unabhängiger, jeweils vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängige Sensorsignale zwei unabhängige Ein-Chip-Systeme auf.In a particularly advantageous embodiment of a sensor system according to the invention, at least one of the two sensor devices for generating two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor sensor signals on two independent single-chip systems.

D.h. bei einem erfindungsgemäßen Sensorsystem weist bevorzugt wenigstens eine der beiden Sensoreinrichtungen zwei unabhängig voneinander arbeitende integrierte Schaltungen bzw. ICs auf, die jeweils unabhängig voneinander zur Erzeugung eines vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängigen Sensorsignal ausgebildet sind. Dabei sind die beiden unabhängigen voneinander arbeitenden ICs vorzugsweise zu einer gemeinsamen Baugruppe innerhalb der Sensoreinrichtung zusammengefasst. Vorzugweise sind die beiden unabhängig voneinander arbeiten ICs dabei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei das gemeinsame Gehäuse in einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems auch durch das Gehäuse der zugehörigen Sensoreinrichtung gebildet sein kann. That is to say, in the case of a sensor system according to the invention, at least one of the two sensor devices preferably has two integrated circuits or ICs operating independently of one another, each of which is designed to generate a sensor signal dependent on the angle of rotation of the associated secondary rotor. The two independent ICs working together are preferably combined to form a common assembly within the sensor device. Preferably, the two independently working ICs are arranged in a common housing, wherein the common housing can also be formed by the housing of the associated sensor device in an advantageous embodiment of a sensor system according to the invention.

Sensoreinrichtungen mit zwei unabhängigen Ein-Chip-Systemen, sogenannte „Dual-Die-Sensoreinrichtungen“ sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Sensorsystem geeignete Sensoreinrichtungen stellen beispielsweise die unter der Bezeichnung „A1334“ sowie „A1335“ von „Allegro Microsystems LLC“ vertriebenen „Dual-Die-Sensoreinrichtungen“ dar. Für weitere Informationen zum Aufbau und zur Funktionsweise solcher Sensoreinrichtungen wird auf die zugehörigen Produktbeschreibungen sowie die zugehörigen technischen Datenblätter von „Allegro Microsystems LLC“ verwiesen. Mit einer sogenannten „Dual-Die-Sensoreinrichtung“ kann auf besonders einfache Art und Weise ein erfindungsgemäßes Sensorsystem bereitgestellt werden.Sensor devices with two independent one-chip systems, so-called "dual-die sensor devices" are known in principle from the prior art. Sensor devices suitable for use in a sensor system according to the invention are, for example, the "dual-sensor devices" marketed by "Allegro Microsystems LLC" under the name "A1334" and "A1335". For further information on the structure and operation of such sensor devices, reference is made to FIGS related product descriptions and related technical data sheets from "Allegro Microsystems LLC". With a so-called "dual-die sensor device", a sensor system according to the invention can be provided in a particularly simple manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems sind die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung jeweils dazu eingerichtet, zwei voneinander unabhängige, jeweils vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängige Sensorsignale zu erzeugen. Damit ergeben sich weitere Plausibilisierungsmöglichkeiten der erfassten Sensorsignale und somit eine noch weiter verbesserte Funktionssicherheit eines erfindungsgemäßen Sensorsystems.In a further advantageous embodiment of a sensor system according to the invention, the first sensor device and the second sensor device are each configured to generate two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor sensor signals. This results in further plausibility options of the detected sensor signals and thus a still further improved reliability of a sensor system according to the invention.

Vorzugsweise ist die erste Sensoreinrichtung dazu eingerichtet, ein vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors abhängiges erstes Sensorsignal und ein davon unabhängiges, ebenfalls vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors abhängiges, zweites Sensorsignal zu erzeugen.The first sensor device is preferably configured to generate a first sensor signal which is dependent on the angle of rotation of the first secondary rotor and a second sensor signal which is independent of this and which is likewise dependent on the rotational angle of the first secondary rotor.

Vorzugsweise ist die zweite Sensoreinrichtung dazu eingerichtet, ein vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors abhängiges drittes Sensorsignal und ein von diesem unabhängiges, aber ebenfalls vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors abhängiges, viertes Sensorsignal zu erzeugen.The second sensor device is preferably set up to generate a third sensor signal which is dependent on the angle of rotation of the second secondary rotor and a fourth sensor signal which is independent of this but also dependent on the rotational angle of the second secondary rotor.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems weisen sowohl die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung jeweils zwei unabhängige Ein-Chip-Systeme zur Erzeugung jeweils zweier unabhängiger, vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors abhängiger Sensorsignale auf. Das heißt, vorzugsweise weisen sowohl die erste Sensoreinrichtung und auch die zweite Sensoreinrichtung jeweils eine Dual-Die-Sensoreinrichtung auf.In a further advantageous embodiment of a sensor system according to the invention, both the first sensor device and the second sensor device each have two independent one-chip systems for generating in each case two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor sensor signals. That is, preferably both the first sensor device and the second sensor device each have a dual-die sensor device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems weist das Sensorsystem wenigstens eine Spannungsversorgungseinrichtung auf zur Spannungsversorgung der ersten Sensoreinrichtung und/oder der zweiten Sensoreinrichtung und/oder der Auswerteeinrichtung. Vorzugsweise ist die Spannungsversorgungseinrichtung dabei gemäß den ASIL-D-Anforderungen ausgebildet bzw. erfüllt die ASIL-D-Anforderungen, wobei die Spannungsversorgungseinrichtung insbesondere dazu eingerichtet ist, die erforderliche Spannung redundant bereitzustellen und/oder über entsprechende Überwachungsfunktionen und/oder Plausibilisierungsfunktionen verfügt, mit welchen ein Fehler zuverlässig erkannt werden kann und eine entsprechende Diagnose möglich ist sowie ein Übergang des erfindungsgemäßen Sensorsystems und/oder des mithilfe des Sensorsystems gesteuerten oder geregelten System in einen sicheren Zustand herbeigeführt werden kann.In a further advantageous embodiment of a sensor system according to the invention, the sensor system has at least one voltage supply device for supplying power to the first sensor device and / or the second sensor device and / or the evaluation device. In this case, the voltage supply device is preferably designed in accordance with the ASIL-D requirements or meets the ASIL-D requirements, wherein the voltage supply device is set up in particular to provide the required voltage redundantly and / or has corresponding monitoring functions and / or plausibility functions with which a fault can be detected reliably and a corresponding diagnosis is possible and a transition of the sensor system according to the invention and / or the system controlled or regulated by the sensor system into a safe state can be brought about.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems ist die Auswerteeinrichtung mit der ersten Sensoreinrichtung und/oder der zweiten Sensoreinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das heißt, dass vorzugsweise die Auswerteeinrichtung und die erste Sensoreinrichtung und/oder die zweite Sensoreinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, insbesondere in einem gemeinsamen Steuergerätegehäuse.In a further advantageous embodiment of a sensor system according to the invention, the evaluation device with the first sensor device and / or the second sensor device is arranged in a common housing. This means that preferably the evaluation device and the first sensor device and / or the second sensor device are arranged in a common housing, in particular in a common control device housing.

Alternativ können die Auswerteeinrichtung und/oder die erste Sensoreinrichtung und/oder die zweite Sensoreinrichtung aber auch in verschiedenen Gehäusen, insbesondere in verschiedenen Steuergerätegehäusen, angeordnet sein. Beispielsweise können die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung in einem Lenkungssteuergerätegehäuse angeordnet sein, während die Auswerteeinrichtung in einem zentralen Chassissteuergerätegehäuse angeordnet ist. Vorzugsweise sind jedoch die Auswerteeinrichtung und die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung in einem gemeinsamen Steuergerätegehäuse angeordnet.Alternatively, however, the evaluation device and / or the first sensor device and / or the second sensor device can also be arranged in different housings, in particular in different control device housings. For example, the first sensor device and the second sensor device can be arranged in a steering control device housing, while the evaluation device is arranged in a central chassis control device housing. Preferably, however, the evaluation device and the first sensor device and the second sensor device are arranged in a common control unit housing.

Welche Anordnung vorteilhafter ist hängt dabei von der jeweiligen Systemarchitektur, dem zur Verfügung stehenden Bauraum sowie den verfügbaren Steuergeräteressourcen ab und kann je nach Einzelfall variieren. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung in verschiedenen Steuergerätegehäusen angeordnet sind.Which arrangement is more advantageous depends on the respective system architecture, the available space and the available ECU resources and may vary depending on the individual case. Of course, it is also conceivable that the first sensor device and the second sensor device are arranged in different control device housings.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte:

- Erfassen der von der ersten Sensoreinrichtung in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors erzeugten Sensorsignale und/oder der von der zweiten Sensoreinrichtung in Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors erzeugten Sensorsignale,
- Ermitteln des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors wenigstens in Abhängigkeit von einem mittels der ersten Sensoreinrichtung erfassten Sensorsignal und/oder von einem mittels der zweiten Sensoreinrichtung erfassten Sensorsignal, und
- Plausibilisieren des ermittelten absoluten Drehwinkels des Hauptrotors mittels wenigstens zweier Sensorsignale, die von derselben Sensoreinrichtung erfasst worden sind, und/oder mittels wenigstens zweier Sensorsignale, die von verschiedenen Sensoreinrichtungen erfasst worden sind.

A method according to the invention is characterized by the steps:

Detecting the sensor signals generated by the first sensor device as a function of the rotational angle of the first secondary rotor and / or the sensor signals generated by the second sensor device as a function of the rotational angle of the second secondary rotor,
Determining the absolute angle of rotation of the main rotor at least as a function of a sensor signal detected by the first sensor device and / or of a sensor signal detected by the second sensor device, and
- Plausibilisieren the determined absolute rotation angle of the main rotor by means of at least two sensor signals that have been detected by the same sensor device, and / or by means of at least two sensor signals that have been detected by different sensor devices.

Dadurch kann in jeder Betriebssituation wenigstens ein Sensorsignal einer der beiden Sensoreinrichtungen plausibilisiert werden, auch beim Systemstart bei welchem zur Bestimmung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors einmalig ein Sensorsignal der ersten Sensoreinrichtung erforderlich ist und ein Sensorsignal der zweiten Sensoreinrichtung. In diesem Fall, d.h. beim Systemstart bzw. während des Systemstarts, erfolgt die Plausibilisierung vorzugsweise mittels wenigstens zweier Sensorsignale, die von derselben Sensoreinrichtung erfasst, während nach dem Systemstart, insbesondere während des normalen Betriebs, die Plausibilisierung mittels wenigstens zweier Sensorsignale erfolgen kann, die von derselben Sensoreinrichtung und/oder von verschiedenen Sensoreinrichtungen erfasst worden sind.As a result, in each operating situation at least one sensor signal of one of the two sensor devices can be made plausible, even at system startup in which a sensor signal of the first sensor device is required once to determine the absolute rotation angle of the main rotor and a sensor signal of the second sensor device. In this case, i. During system startup or during system startup, the plausibility check preferably takes place by means of at least two sensor signals detected by the same sensor device, while after system startup, in particular during normal operation, the plausibility check can be carried out by means of at least two sensor signals from the same sensor device and / or have been detected by various sensor devices.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahren werden ein mittels der ersten Sensoreinrichtung in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors erzeugtes erstes Sensorsignal und ein in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors erzeugtes zweites Sensorsignal erfasst, wobei vorzugsweise der absolute Drehwinkel des Hauptrotors wenigstens in Abhängigkeit vom ersten Sensorsignal ermittelt wird und insbesondere wenigstens mittels des zweiten Sensorsignals plausibilisiert wird. Dadurch kann eine besonders hohe Plausibilisierungsgenauigkeit erreicht werden.In an advantageous embodiment of a method according to the invention, a first sensor signal generated by means of the first sensor device as a function of the rotational angle of the first secondary rotor and a second sensor signal generated as a function of the rotational angle of the first secondary rotor are detected, preferably the absolute rotational angle of the main rotor at least as a function of the first sensor signal is determined and in particular is made plausible at least by means of the second sensor signal. As a result, a particularly high plausibility accuracy can be achieved.

In einer weiteren und/oder alternativen vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahren werden ein mittels der zweiten Sensoreinrichtung in Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors erzeugtes drittes Sensorsignal und eine Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors erzeugtes viertes Sensorsignal erfasst, wobei vorzugsweise der absolute Drehwinkel des Hauptrotors wenigstens in Abhängigkeit vom dritten Sensorsignal ermittelt wird und insbesondere wenigstens mittels des vierten Sensorsignals plausibilisiert wird. Dadurch kann ebenfalls eine besonders hohe Plausibilisierungsgenauigkeit erreicht werden. Können mit beiden Sensoreinrichtungen, d.h. für den ersten Nebenrotor und für den zweiten Nebenrotor, jeweils zwei unabhängige Sensorsignale erfasst werden, können sowohl die Plausibilisierungsgenauigkeit als auch die funktionale Sicherheit eines erfindungsgemäßen Sensorsystems noch weiter verbessert werden.In a further and / or alternative advantageous refinement of a method according to the invention, a fourth sensor signal generated by means of the second sensor device as a function of the rotation angle of the second secondary rotor and a function of the rotation angle of the second secondary rotor are detected, the absolute rotation angle of the main rotor preferably being at least Dependent on the third sensor signal is determined and in particular is plausibility at least by means of the fourth sensor signal. As a result, a particularly high plausibility accuracy can also be achieved. Can be used with both sensor devices, i. For the first secondary rotor and for the second secondary rotor, respectively two independent sensor signals are detected, both the plausibility accuracy and the functional safety of a sensor system according to the invention can be further improved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird, insbesondere bei einem Systemstart bzw. während eines Systemstarts, der absolute Drehwinkel des Hauptrotors wenigstens in Abhängigkeit vom ersten Sensorsignal der ersten Sensoreinrichtung und vom dritten Sensorsignal der zweiten Sensoreinrichtung ermittelt, d.h. insbesondere bei der Initialisierung des Sensorsystems, wobei der absolute Drehwinkel des Hauptrotors vorzugsweise wenigstens mittels des zweiten Sensorsignals der ersten Sensoreinrichtung und/oder wenigstens mittels des vierten Sensorsignals der zweiten Sensoreinrichtung plausibilisiert wird.In a further advantageous embodiment of a method according to the invention, in particular during a system start or during a system start, the absolute rotation angle of the main rotor is determined at least as a function of the first sensor signal of the first sensor device and the third sensor signal of the second sensor device, i. in particular during the initialization of the sensor system, wherein the absolute rotation angle of the main rotor is preferably made plausible by at least the second sensor signal of the first sensor device and / or at least by means of the fourth sensor signal of the second sensor device.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Verfahrens können die Drehwinkel des ersten Nebenrotors und des zweiten Nebenrotors und damit der Drehwinkel des Hauptrotors auf verschiedenste Arten plausibilisiert werden, insbesondere indem die erfassten Sensorsignale in verschiedensten Kombinationen miteinander ausgewertet und insbesondere verschiedenste Arten und Weisen gegeneinander verglichen werden bzw. die anhand der erfassten Sensorsignale ermittelten Drehwinkel. Dabei können sämtliche Kombinationen, welche eine technisch sinnvolle Plausibilisierung ergeben, bei einem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden und bei einem erfindungsgemäßen Sensorsystem verwirklicht sein.In further advantageous embodiments of a method according to the invention, the rotational angles of the first secondary rotor and the second secondary rotor and thus the rotation angle of the main rotor can be plausibilized in a variety of ways, in particular by evaluating the detected sensor signals in various combinations with each other and in particular different types and ways are compared against each other or the determined by the detected sensor signals rotation angle. In this case, all combinations which result in a technically meaningful plausibility check can be carried out in a method according to the invention and implemented in a sensor system according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein erfindungsgemäßes Sensorsystem aufweist und/oder zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, wobei der Hauptrotor drehsynchron mit der Welle verbunden ist, so dass der absolute Drehwinkel des Hauptrotors den Drehwinkel der Welle entspricht.An inventive vehicle is characterized in that it comprises a sensor system according to the invention and / or is designed for carrying out a method according to the invention, wherein the main rotor is rotationally synchronized with the shaft, so that the absolute rotation angle of the main rotor corresponds to the rotation angle of the shaft.

Die mit Bezug auf das Sensorsystem vorgestellten, vorteilhaften Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten entsprechend auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem. The advantageous embodiments presented with reference to the sensor system and their advantages also apply correspondingly to a method according to the invention and to a vehicle according to the invention with a sensor system according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgenden in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar, sofern sie technisch sinnvoll sind.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description and the following features and feature combinations mentioned in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, provided that they are technically correct are meaningful.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein gattungsgemäßes Sensorsystem aus dem Stand der Technik in Prinzipdarstellung,
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensorsystems in Prinzipdarstellung,
3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Drehwinkels einer Welle während des Systemstarts mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem und
4 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Drehwinkels einer Welle nach dem Systemstart des erfindungsgemäßen Sensorsystems.

The invention will be explained in more detail below with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a generic sensor system of the prior art in a schematic representation,
2 An embodiment of a sensor system according to the invention in a schematic representation,
3 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention for determining the rotational angle of a shaft during system startup with a sensor system according to the invention and
4 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention for determining the rotation angle of a shaft after the system start of the sensor system according to the invention.

1 zeigt ein gattungsgemäßes, aus dem Stand der Technik bekanntes Sensorsystem 10 in Prinzipdarstellung, wobei das Sensorsystem 10 einen drehsynchron mit einer Welle W verbundenen Hauptrotor H, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen ersten Übersetzung mit dem Hauptrotor H gekoppelten ersten Nebenrotor N1, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen zweiten Übersetzung mit dem Hauptrotor H gekoppelten zweiten Nebenrotor N2, eine dem ersten Nebenrotor N1 zugeordnete erste Sensoreinrichtung SE1 zur Erzeugung eines von einem Drehwinkel des ersten Nebenrotors N1 abhängigen Sensorsignals A, eine dem zweiten Nebenrotor N2 zugeordnete zweite Sensoreinrichtung SE2 zur Erzeugung eines von einem Drehwinkel des zweiten Nebenrotors N2 abhängigen Sensorsignals R sowie eine Auswerteeinrichtung 20 zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors H aufweist. 1 shows a generic, known from the prior art sensor system 10 in schematic representation, wherein the sensor system 10 a synchronous with a shaft W connected main rotor H , a mechanically with a constant and uniform first translation with the main rotor H coupled first secondary rotor N1 , a mechanically with a constant and uniform second translation with the main rotor H coupled second secondary rotor N2 , one of the first secondary rotor N1 associated first sensor device SE1 for generating one of a rotational angle of the first secondary rotor N1 dependent sensor signal A , one the second secondary rotor N2 associated second sensor device SE2 for generating one of a rotational angle of the second secondary rotor N2 dependent sensor signal R as well as an evaluation device 20 for determining the absolute angle of rotation of the main rotor H having.

Der Hauptrotor H sowie die beiden Nebenrotoren N1 und N2 sind jeweils als Zahnräder ausgebildet und bilden zusammen ein gemeinsames Getriebe, wobei der Nebenrotor N2 einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Nebenrotor N1 und dementsprechend mehr Zähne aufweist und somit mit einer anderen Übersetzung mit dem Hauptrotor H kämmt als der erste Nebenrotor N1.The main rotor H as well as the two secondary rotors N1 and N2 are each formed as gears and together form a common gear, wherein the secondary rotor N2 has a larger outer diameter than the secondary rotor N1 and accordingly has more teeth and thus with a different translation with the main rotor H combs as the first secondary rotor N1 ,

Welche Zähnezahlkombinationen für den Hauptrotor H sowie die beiden Nebenrotoren N1 und N2 besonders vorteilhaft sind und mit welchen auf eindeutige Art und Weise der absolute Drehwinkel des Hauptrotors eindeutig ermittelt werden kann, ist beispielsweise aus der DE 195 06 938 A1 bekannt, in welcher ebenfalls beschrieben ist wie aus den ermittelten Sensorsignalen A und R der Drehwinkel des Hautrotors H bestimmt werden kann, und auf welche hiermit für weitere Informationen diesbezüglich ausdrücklich verwiesen wird.Which number of teeth for the main rotor H as well as the two secondary rotors N1 and N2 are particularly advantageous and with which in a unique way the absolute rotation angle of the main rotor can be clearly determined, for example, from DE 195 06 938 A1 in which is also described as from the determined sensor signals A and R the angle of rotation of the skin rotor H can be determined, and to which this is expressly referred for further information in this regard.

Mittels der Auswerteeinrichtung 20 des Sensorsystems 10 kann, insbesondere nach dem sogenannten Nonius-Prinzip, der Drehwinkel der Welle W über mehrere vollständige Umdrehungen der Welle W eindeutig ermittelt werden, d.h. über einen Drehwinkelbereich von mehr als 360°. Ist beim Systemstart des Sensors ystems 10 der absolute Drehwinkel der Welle W einmal mithilfe des Sensorsignals A der ersten Sensoreinrichtung SE1 und des Sensorsignals R der zweiten Sensoreinrichtung SE 2 eindeutig bestimmt worden, insbesondere gemäß dem in der DE 195 06 938 A1 beschriebenen Verfahren, kann im weiteren, normalen Betrieb des Sensorsystems 10 der Drehwinkel der Welle W ohne das Nonius-Prinzip redundant aus jeder Drehwinkelinformation einer der beiden Nebenrotoren N1 bzw. N2, d.h. redundant aus den beiden Sensorsignalen A und R, inkrementell generiert werden und mithilfe der Drehwinkelposition des anderen Nebenrotors N2 bzw. N1 plausibilisiert werden. Das heißt, ist beim Systemstart einmalig der absolute Drehwinkel der Welle W bestimmt worden, kann im weiteren Betrieb der absolute Drehwinkel der Welle W inkrementell mithilfe des Sensorsignals A der ersten Sensoreinrichtung SE1 bestimmt werden und mithilfe des Sensorsignals R der zweiten Sensoreinrichtung SE2 des zweiten Nebenrotors N2 plausibilisiert werden oder umgekehrt.By means of the evaluation device 20 of the sensor system 10 can, in particular according to the so-called vernier principle, the angle of rotation of the shaft W over several complete revolutions of the shaft W be clearly determined, ie over a rotation angle range of more than 360 °. At system startup ystems 10 is the absolute rotation angle of the shaft W once using the sensor signal A the first sensor device SE1 and the sensor signal R the second sensor device SE 2 has been uniquely determined, in particular according to the in the DE 195 06 938 A1 described method, may further, normal operation of the sensor system 10 the angle of rotation of the shaft W without the vernier principle, redundant from each angle of rotation information of one of the two secondary rotors N1 respectively. N2 , ie redundant from the two sensor signals A and R , are generated incrementally and using the rotational angle position of the other sub rotor N2 respectively. N1 be made plausible. That is, at system startup, the absolute rotation angle of the shaft is unique W has been determined, in further operation, the absolute rotation angle of the shaft W incrementally using the sensor signal A the first sensor device SE1 are determined and using the sensor signal R the second sensor device SE2 of the second secondary rotor N2 be made plausible or vice versa.

Die Plausibilisierung der Sensorsignale A und R erfolgt dabei bevorzugt durch einen Vergleich der beiden Sensorsignale A und R, wobei insbesondere eine Abweichung der beiden Sensorsignale A und R bestimmt wird, welche mit einem vordefinierten Grenzwert verglichen wird. Wird dieser Grenzwert, der eine maximal zulässige Abweichung zwischen den Sensorsignalen A und R darstellt, überschritten, kann davon ausgegangen werden, dass eines der beiden Sensorsignale fehlerhaft ist. Wird ein Fehler erkannt, werden vorzugsweise Maßnahmen eingeleitet bzw. durchgeführt, welche das Sensorsystem bzw. ein mithilfe des Sensorsystems gesteuertes oder geregeltes System, in einem Fahrzeug beispielsweise eine elektrisch angetriebene Lenkung, in einen sicheren Zustand überführen.The plausibility of the sensor signals A and R takes place preferably by comparing the two sensor signals A and R , wherein in particular a deviation of the two sensor signals A and R is determined, which is compared with a predefined limit. If this limit, which is a maximum allowable deviation between the sensor signals A and R is exceeded, it can be assumed that one of the two sensor signals is faulty. If an error is detected, it is preferable to take measures initiated or carried out, which convert the sensor system or a system controlled or regulated by means of the sensor system, in a vehicle, for example, an electrically driven steering in a safe state.

Mit einem derartigen, gattungsgemäßen, aus dem Stand der Technik bekannten Sensorsystem 10 kann somit zwar im Betrieb aufgrund der möglichen Plausibilisierung erkannt werden, ob eines der Sensorsignale A bzw. R fehlerhaft ist und somit die in Abhängigkeit dieser Sensorsignale berechnete Drehwinkelinformation ebenfalls fehlerhaft ist und insbesondere bei Erkennen eines Fehlers ein mithilfe des Sensorsystems 10 zugehöriges, gesteuertes mechatronisches System in einen sicheren Zustand gebracht werden.With such, generic, known from the prior art sensor system 10 can thus be recognized in operation due to the possible plausibility, if one of the sensor signals A respectively. R is erroneous and thus the calculated as a function of these sensor signals rotation angle information is also faulty and in particular when detecting an error using the sensor system 10 associated, controlled mechatronic system are brought into a safe state.

Während des Systemstarts, d.h. insbesondere vor und während der erstmaligen Bestimmung des absoluten Drehwinkels der Welle W, ist jedoch keine gegenseitige Plausibilisierung der Sensorsignale A und R möglich, da beide Sensorsignale A und R zur Bestimmung des absoluten Drehwinkels der Welle W beim Systemstart benötigt werden, d.h. zur Initialisierung des Sensorsystems 10, und somit nicht zu Plausibilisierung genutzt werden können. Infolgedessen können beim Systemstart die Anforderungen hinsichtlich Redundanz und Plausibilisierung, die für die Risikostufe ASIL-D erforderlich sind, nicht erfüllt werden.During system start, ie in particular before and during the initial determination of the absolute rotation angle of the shaft W , but is not a mutual plausibility of the sensor signals A and R possible because both sensor signals A and R for determining the absolute angle of rotation of the shaft W needed at system start, ie for initialization of the sensor system 10 , and thus can not be used for plausibility. As a result, the redundancy and plausibility requirements required for the ASIL-D risk level can not be met at system startup.

Darüber hinaus ist die Genauigkeit, mit welcher die Sensorsignale A und R bzw. die daraus ermittelten Drehwinkel der Nebenrotoren N1 und N2 und damit der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H, bestimmt werden können, bei einem solchen Sensorsystem 10 begrenzt, da die mechanischen Toleranzen beider Nebenrotoren N1 und N2 zu berücksichtigen sind.In addition, the accuracy with which the sensor signals A and R or the rotational angle of the secondary rotors determined therefrom N1 and N2 and thus the absolute angle of rotation of the main rotor H , can be determined in such a sensor system 10 limited, since the mechanical tolerances of both secondary rotors N1 and N2 to take into account.

Die mechanischen Toleranzen der der einzelnen Komponenten des Sensorsystems 10, insbesondere die Fertigungstoleranzen vom Hauptrotor H sowie den beiden Nebenrotoren N1 und N2, können dazu führen, dass sich, insbesondere bei üblicher Fertigungsweise des Sensorsystems 10, unter Umständen ein maximal möglicher Drehwinkelfehler für den absoluten Drehwinkel des Hauptrotors ergibt, insbesondere im Fehlerfall einer der beiden Sensoreinrichtungen SE1 und SE2, welcher oberhalb eines maximal zulässigen Drehwinkelfehlers zum Erfüllen der Anforderungen für die Risikostufe ASIL-D liegt und somit nicht ausreichend ist.The mechanical tolerances of the individual components of the sensor system 10 , in particular the manufacturing tolerances of the main rotor H as well as the two secondary rotors N1 and N2 , can lead to, in particular in the usual manufacturing method of the sensor system 10 , possibly a maximum possible rotation angle error for the absolute rotation angle of the main rotor results, especially in case of failure of one of the two sensor devices SE1 and SE2, which is above a maximum allowable rotation angle error to meet the requirements for the risk level ASIL-D and thus is not sufficient.

Zwar lässt sich mit enger gewählten, mechanischen Toleranzen für die einzelnen Komponenten oder anderen, zusätzlichen Maßnahmen ein kleinerer maximal möglicher Drehwinkelfehler des Hauptrotors H bzw. der Welle W erreichen, insbesondere ein maximal möglicher Drehwinkelfehler von weniger als 2,5°, jedoch in der Regel nur in Verbindung mit entsprechend hohen Kosten.Admittedly, with narrower mechanical tolerances for the individual components or other additional measures, a smaller maximum possible rotational angle error of the main rotor can be achieved H or the shaft W reach, in particular a maximum possible rotation angle error of less than 2.5 °, but usually only in conjunction with correspondingly high costs.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensorsystems 100 in Prinzipdarstellung, welches zum Einen eine Plausibilisierung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors H während bzw. beim Systemstart des Sensorsystems 100 ermöglicht, und mit welchem gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sensorsystemen außerdem ohne einen großen Fertigungsaufwand und somit ohne hohe Fertigungskosten ein kleinerer maximal möglicher Drehwinkelfehler in Bezug auf den absoluten Drehwinkel des Hauptrotors H bzw. der Welle W erreicht werden kann, insbesondere im Fehlerfall einer der beiden Sensoreinrichtungen SE1 und SE2. Funktionsgleiche Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen wie bei dem Sensorsystem 10 aus 1. 2 shows an embodiment of a sensor system according to the invention 100 in a schematic representation, which on the one hand a plausibility of the absolute rotation angle of the main rotor H during or at the system start of the sensor system 100 allows, and with which compared to the sensor systems known from the prior art also without a large manufacturing effort and thus without high manufacturing costs, a smaller maximum possible rotational angle error with respect to the absolute rotation angle of the main rotor H or the shaft W can be achieved, in particular in case of failure of one of the two sensor devices SE1 and SE2. Functionally identical components are provided with the same reference numerals as in the sensor system 10 out 1 ,

Das erfindungsgemäße Sensorsystem 100 weist ebenfalls einen drehsynchron mit der Welle W verbundenen Hauptrotor H, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen ersten Übersetzung mit dem Hauptrotor H gekoppelten ersten Nebenrotor N1, einen mechanisch mit einer konstanten und gleichförmigen zweiten Übersetzung mit dem Hauptrotor H gekoppelten zweiten Nebenrotor N2, eine dem ersten Nebenrotor zugeordnete erste Sensoreinrichtung SE1 sowie eine dem zweiten Nebenrotor N2 zugeordnete zweite Sensoreinrichtung SE2 und eine Auswerteeinrichtung 20 zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors H auf. Die Auswerteeinrichtung 20 ist dazu eingerichtet, den absoluten Drehwinkel des Hauptrotors H aus einem Sensorsignal A1 und/oder A2 der ersten Sensoreinrichtung SE1 und/oder aus einem Sensorsignal R1 und/oder R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 zu ermitteln.The sensor system according to the invention 100 also has a rotational synchronous with the shaft W connected main rotor H , a mechanically with a constant and uniform first translation with the main rotor H coupled first secondary rotor N1 , a mechanically with a constant and uniform second translation with the main rotor H coupled second secondary rotor N2 , a first sensor device SE1 associated with the first secondary rotor and a second secondary rotor N2 associated second sensor device SE2 and an evaluation device 20 for determining the absolute angle of rotation of the main rotor H on. The evaluation device 20 is set to the absolute angle of rotation of the main rotor H from a sensor signal A1 and or A2 the first sensor device SE1 and / or a sensor signal R1 and or R2 to determine the second sensor device SE2.

Im Unterschied zu dem Sensorsystem 10 aus dem Stand der Technik weisen erfindungsgemäß sowohl die erste Sensoreinrichtung SE1 als auch die zweite Sensoreinrichtung SE2 jeweils zwei unabhängige Ein-Chip-Systeme auf, d.h. zwei unabhängig voneinander arbeitende ICs, mit denen jeweils zwei voneinander unabhängige, vom Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors N1 bzw. N2 abhängige Sensorsignale A1 und A2 bzw. R1 und R2 erzeugt werden können, wobei die erste Sensoreinrichtung SE1 und die zweite Sensoreinrichtung SE2 bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils als sog. Dual-Die-Sensoreinrichtungen SE1, SE2 ausgebildet sind und die beiden unabhängigen ICs einer Sensoreinrichtung SE1, SE2 jeweils in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.In contrast to the sensor system 10 According to the invention, both the first sensor device SE1 and the second sensor device SE2 each have two independent single-chip systems, ie two ICs operating independently of one another, each having two mutually independent rotational angles of the associated secondary rotor N1 respectively. N2 dependent sensor signals A1 and A2 respectively. R1 and R2 In this exemplary embodiment, the first sensor device SE1 and the second sensor device SE2 are each designed as so-called dual-die sensor devices SE1, SE2, and the two independent ICs of a sensor device SE1, SE2 are each arranged in a common housing.

Dadurch, dass der Drehwinkel der beiden Nebenrotoren N1 und N2 jeweils mittels der zugehörigen Sensoreinrichtung SE1 bzw. SE2 redundant erfasst werden kann, nämlich mithilfe der Sensorsignale A1 und A2 bzw. R1 und R2, ist auch beim Systemstart, bei welchem der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H in Abhängigkeit wenigstens eines Sensorsignals A1 bzw. A2 und damit in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors N1 sowie in Abhängigkeit wenigstens eines Sensorsignals R1 bzw. R2 und somit in Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors N2 ermittelt werden muss, eine Plausibilisierung möglich, nämlich mithilfe des jeweils zweiten, erfassten Sensorsignals A2 bzw. A1 der ersten Sensoreinrichtung SE1 bzw. dem zweiten Sensorsignal R2 bzw. R1 der zweiten Sensoreinrichtung SE2.As a result, the angle of rotation of the two secondary rotors N1 and N2 each by means of associated sensor device SE1 or SE2 can be detected redundantly, namely using the sensor signals A1 and A2 respectively. R1 and R2 , is also at system startup, where the absolute rotation angle of the main rotor H as a function of at least one sensor signal A1 respectively. A2 and thus depending on the angle of rotation of the first secondary rotor N1 as well as in dependence of at least one sensor signal R1 respectively. R2 and thus in dependence on the angle of rotation of the second secondary rotor N2 must be determined, a plausibility possible, namely using the second, detected sensor signal A2 respectively. A1 the first sensor device SE1 or the second sensor signal R2 respectively. R1 the second sensor device SE2.

Darüber hinaus kann der beim Systemstart in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Nebenrotors N1 sowie vom Drehwinkel des zweiten Nebenrotors N2 ermittelte absolute Drehwinkel des Hauptrotors H außerdem redundant bestimmt werden und somit auch auf diese Weise plausibilisiert werden, beispielsweise indem der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H beim Systemstart aus dem Sensorsignal A1 der ersten Sensoreinrichtung SE1 und dem Sensorsignal R1 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 bestimmt wird sowie redundant aus dem zweiten Sensorsignal A2 der ersten Sensoreinrichtung SE2 und dem zweiten Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2, wobei anschließend vorzugsweise die beiden ermittelten, absoluten Drehwinkel des Hauptrotors H verglichen werden und die Abweichung zwischen diesen beiden bestimmt wird, und wobei bei Überschreiten eines vordefinierten Grenzwertes ein Fehler erkannt werden kann.In addition, at the system start depending on the rotation angle of the first secondary rotor N1 and the angle of rotation of the second secondary rotor N2 determined absolute rotation angle of the main rotor H can also be determined redundantly and thus plausibilized in this way, for example by the absolute angle of rotation of the main rotor H at system startup from the sensor signal A1 the first sensor device SE1 and the sensor signal R1 the second sensor device SE2 is determined and redundant from the second sensor signal A2 the first sensor device SE2 and the second sensor signal R2 the second sensor device SE2, wherein then preferably the two determined, absolute rotation angle of the main rotor H be compared and the deviation between the two is determined, and wherein when a predefined limit value is exceeded, an error can be detected.

Darüber hinaus sind, insbesondere nach dem Systemstart, weitere Plausibilisierungen möglich, wobei für eine erste der weiteren Plausibilisierung das zweite Sensorsignal A2 der ersten Sensoreinrichtung SE1 vorzugsweise mit dem zweiten Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 verglichen werden kann. Für eine zweite, weitere Plausibilisierung wird vorzugsweise das zweite Sensorsignal A2 der ersten Sensoreinrichtung SE1 mit dem ersten Sensorsignal R1 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 vergleichen und bei einer dritten möglichen, weiteren Plausibilisierung wird vorzugsweise das erste Sensorsignal A1 der ersten Sensoreinrichtung SE1 mit dem zweiten Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 verglichen. Statt der Sensorsignale A1, A2, R1 und R2 können jeweils auch die aus diesen ermittelten Drehwinkel verglichen werden, entweder die ermittelten Drehwinkel der zugehörigen Nebenrotoren N1 bzw. N2 oder die jeweils ermittelten, absoluten Drehwinkel des Hauptrotors H.In addition, in particular after the system start, further plausibility checks are possible, wherein for a first of the further plausibility check the second sensor signal A2 the first sensor device SE1 preferably with the second sensor signal R2 the second sensor device SE2 can be compared. For a second, further plausibility check, the second sensor signal is preferably used A2 the first sensor device SE1 with the first sensor signal R1 compare the second sensor device SE2 and in a third possible further plausibility check is preferably the first sensor signal A1 the first sensor device SE1 with the second sensor signal R2 the second sensor device SE2 compared. Instead of the sensor signals A1 . A2 . R1 and R2 In each case, the rotational angles determined from these can also be compared, either the determined rotational angles of the associated secondary rotors N1 respectively. N2 or the respectively determined, absolute rotation angle of the main rotor H ,

Für eine besonders hohe Funktionssicherheit sind darüber hinaus bei einem erfindungsgemäßen Sensorsystem 100 vorzugsweise sämtliche Komponenten, d.h. die erste Sensoreinrichtung SE1, die zweite Sensoreinrichtung SE2 und die Auswerteeinrichtung jeweils derart mit einer in 2 nicht dargestellten Spannungsversorgungseinrichtung gekoppelt, dass auch hinsichtlich der Spannungsversorgung die ASIL-D-Anforderungen erfüllt werden, wobei das Sensorsystem 100 dazu insbesondere eine redundante Spannungsversorgung, entsprechende Plausibilisierungsfunktionen zur Erkennung von Fehlern etc. und entsprechende Programmroutinen zur Überführung des Systems bzw. eines mittels des Sensorsystems 100 gesteuerten oder geregelten Systems in einen sicheren Zustand im Fehlerfall aufweist.For a particularly high reliability are beyond a sensor system according to the invention 100 Preferably, all components, ie the first sensor device SE1, the second sensor device SE2 and the evaluation device in each case in such a way with in 2 Not shown voltage supply device coupled, that also with regard to the power supply, the ASIL-D requirements are met, the sensor system 100 in particular a redundant power supply, corresponding plausibility functions for the detection of errors, etc., and corresponding program routines for the transfer of the system or one by means of the sensor system 100 has controlled or regulated system in a safe state in case of failure.

Vorzugsweise sind dabei sämtliche Komponenten des erfindungsgemäßen Sensorsystems 100, insbesondere die erste Sensoreinrichtung SE1 und die zweite Sensoreinrichtung SE2 die Auswerteeinrichtung in einem gemeinsamen, in 2 ebenfalls nicht dargestellten Steuergerätegehäuse integriert.Preferably, all components of the sensor system according to the invention are 100 , in particular the first sensor device SE1 and the second sensor device SE2, the evaluation device in a common, in 2 also not shown control unit housing integrated.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle W mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem, insbesondere dem erfindungsgemäßen Sensorsystem 100 aus 2, während des Systemstarts, d.h. zum Initialisieren des Sensorsystems 100, wobei Verfahrensschritte, welche im Wesentlichen der Erfassung und/oder Bestimmung eines Drehwinkels dienen, mit „L“ bezeichnet sind und Verfahrensschritte, welche im Wesentlichen der Plausibilisierung dienen, mit „P“. 3 shows a flowchart of an embodiment of a method according to the invention for determining an absolute angle of rotation of a shaft W with a sensor system according to the invention, in particular the sensor system according to the invention 100 out 2 during system boot, ie to initialize the sensor system 100 , wherein method steps, which essentially serve to detect and / or determine a rotation angle, are denoted by "L" and method steps, which essentially serve to verify the plausibility, with "P".

In einer bevorzugten Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem ersten Schritt L1 zunächst mittels der ersten Sensoreinrichtung SE1 das Sensorsignal A1 erfasst und anhand von diesem der absolute Drehwinkel des ersten Nebenrotors N1 erfasst.In a preferred implementation of a method according to the invention is in a first step L1 first by means of the first sensor device SE1, the sensor signal A1 recorded and based on this of the absolute rotation angle of the first secondary rotor N1 detected.

Im zweiten Schritt L2 wird das zweite Sensorsignal A2 mittels der ersten Sensoreinrichtung SE1 erfasst und ebenfalls der absolute Drehwinkel des ersten Nebenrotors N1 aus diesem Sensorsignal ermittelt.At the second step L2 becomes the second sensor signal A2 detected by the first sensor device SE1 and also the absolute rotation angle of the first secondary rotor N1 determined from this sensor signal.

Im dritten Schritt L3 wird das erste Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 erfasst und der absolute Drehwinkel des zweiten Nebenrotors N2 bestimmt.In the third step L3 becomes the first sensor signal R2 the second sensor device detects SE2 and the absolute rotation angle of the second sub-rotor N2 certainly.

Im vierten Schritt L4 wird entsprechend das Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 erfasst und ebenfalls der absolute Drehwinkel des Nebenrotors N2 ermittelt.In the fourth step L4 becomes the sensor signal accordingly R2 the second sensor device SE2 detected and also the absolute rotation angle of the secondary rotor N2 determined.

Im nächsten Schritt P2 werden die beiden, in den Schritten L1 und L2 ermittelten, Drehwinkel des ersten Nebenrotors N1 miteinander verglichen, insbesondere deren Abweichung bestimmt und mit einem vordefinierten Grenzwert verglichen. Wird dieser Grenzwert nicht überschritten, gelten die beiden Drehwinkel als richtig und es wird kein Fehler erkannt. Wird dieser Grenzwert hingegen überschritten, ist dies ein Hinweis darauf, dass eine der beiden Sensoreinrichtungen einen falschen Wert liefert, ein Fehler wird erkannt und das mithilfe des Sensorsystems gesteuerte oder geregelte System kann in einen sicheren Zustand gebracht werden.In the next step P2 be the two, in the steps L1 and L2 determined angle of rotation of first secondary rotor N1 compared with each other, in particular determined their deviation and compared with a predefined limit. If this limit is not exceeded, the two rotation angles are considered correct and no error is detected. On the other hand, if this limit is exceeded, it indicates that one of the two sensor devices is giving an incorrect value, an error is detected, and the system controlled or regulated by the sensor system can be brought to a safe state.

Im nächsten Schritt P3 erfolgt die Plausibilisierung der mittels der Sensorsignale R1 und R2 ermittelten relativen Drehwinkel des zweiten Nebenrotors N2 nach dem gleichen Prinzip.In the next step P3 the plausibility check is carried out by means of the sensor signals R1 and R2 determined relative rotation angle of the second secondary rotor N2 according to the same principle.

In einem weiteren Schritt L0, nachdem die Drehwinkel der beiden Nebenrotoren N1 und N2 fehlerfrei ermittelt worden sind, bzw. kein Fehler erkannt worden ist, wird beim Systemstart, d.h. zum Initialisieren des Sensorsystems 100, aus den beiden bereits ermittelten Drehwinkeln des ersten Nebenrotors N1 und des zweiten Nebenrotors N2 der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H bestimmt, und zwar je aus dem mithilfe der ersten Sensoreinrichtung SE1 erfassten Sensorsignal A1 sowie aus dem mithilfe der zweiten Sensoreinrichtung SE2 erfassten Sensorsignals R1.In a further step L0 After the rotation angle of the two secondary rotors N1 and N2 have been determined without errors, or no error has been detected, is at system start, ie to initialize the sensor system 100 , from the two already determined angles of rotation of the first secondary rotor N1 and the second sub rotor N2 the absolute angle of rotation of the main rotor H determined, and indeed each from the sensor signal detected by means of the first sensor device SE1 A1 and from the sensor signal detected by the second sensor device SE2 R1 ,

Optional kann mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem 100 außerdem, was durch die gestrichelte Umrandung der Kästchen in 3 angedeutet ist, zusätzlich und damit redundant der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H aus den Sensorsignalen A2 und R2 nach dem gleichen Prinzip ermittelt werden, wobei in diesem Fall anschließend bevorzugt die beiden ermittelten absoluten Drehwinkel des Hauptrotors vergleichen werden (siehe Schritte L0-L5) und insbesondere eine Abweichung zwischen den ermittelten, absoluten Drehwinkeln des Hauptrotors H bestimmt wird. Überschreitet diese einen vordefinierten Grenzwert, wird vorzugsweise ebenfalls ein Fehler erkannt. Optional können ferner noch die Plausibilisierungsschritte P4, P5 und P6 durchgeführt werden, indem das zweite Sensorsignal A2 der ersten Sensoreinrichtung SE1 mit dem zweiten Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 verglichen wird (Plausibilisierung P4), indem das erste Sensorsignal A1 der ersten Sensoreinrichtung SE1 mit dem zweiten Sensorsignal R2 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 verglichen wird (Plausibilisierung P5) oder indem das zweite Sensorsignal A2 der ersten Sensoreinrichtung SE1 mit dem ersten Sensorsignal R1 der zweiten Sensoreinrichtung SE2 verglichen wird (Plausibilisierung P6).Optionally, with a sensor system according to the invention 100 in addition, what by the dashed border of the boxes in 3 is indicated, in addition to redundant and the absolute angle of rotation of the main rotor H from the sensor signals A2 and R2 be determined according to the same principle, in which case preferably then the two determined absolute rotation angle of the main rotor are compared (see steps L0 - L5 ) and in particular a deviation between the determined, absolute rotation angles of the main rotor H is determined. If this exceeds a predefined limit value, preferably an error is also detected. Optionally, the plausibility steps may also be added P4 . P5 and P6 be performed by the second sensor signal A2 the first sensor device SE1 with the second sensor signal R2 the second sensor device SE2 is compared (plausibility P4 ) by the first sensor signal A1 the first sensor device SE1 with the second sensor signal R2 the second sensor device SE2 is compared (plausibility P5 ) or by the second sensor signal A2 the first sensor device SE1 with the first sensor signal R1 the second sensor device SE2 is compared (plausibility P6 ).

Nachdem Systemstart erfolgt die Ermittlung des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors H bzw. einer mit dem Hauptrotor H drehsynchron verbundenen Welle W, vorzugsweise wie in 4 dargestellt, wobei in diesem Fall in den Schritten L1 bis L4 jeweils aus dem zugehörigen Sensorsignal A1, A2, R1 und R2 nicht nur jeweils der Drehwinkel des zugehörigen Nebenrotors N1 bzw. N2 ermittelt wird, sondern außerdem noch inkrementell der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H bzw. der Welle W. D.h., insbesondere wird nach dem Systemstart der absolute Drehwinkel des Hauptrotors H nur in Abhängigkeit von jeweils einem Sensorsignal A1, A2, R1 oder R2 bestimmt. Dies erfordert weniger Rechenzeit während des Betriebs des Sensorsystems 100 und ermöglicht somit eine hinsichtlich der erforderlichen Prozessorleistung geringe Dimensionierung des Sensorsystems 100 und damit eine kostengünstigere Auslegung des Sensorsystems.After starting the system, the absolute rotation angle of the main rotor is determined H or one with the main rotor H synchronously connected shaft W , preferably as in 4 shown, in which case in the steps L1 to L4 each from the associated sensor signal A1 . A2 . R1 and R2 not only the angle of rotation of the associated secondary rotor N1 respectively. N2 is determined, but also incrementally the absolute rotation angle of the main rotor H or the shaft W , That is, in particular, after the system start the absolute rotation angle of the main rotor H only as a function of a respective sensor signal A1 . A2 . R1 or R2 certainly. This requires less computing time during operation of the sensor system 100 and thus enables a small dimensioning of the sensor system with regard to the required processor power 100 and thus a more cost-effective design of the sensor system.

Zur Plausibilisierung werden ebenfalls die Sensorsignale A1 und A2 (Plausibilisierung P2) sowie R1 und R2 (Plausibilisierung P3) bzw. die aus diesen ermittelten Drehwinkel miteinander verglichen. Darüber hinaus werden nach dem Systemstart nicht nur jeweils die Sensorsignale A1 und A2 bzw. R1 und R2 derselben Sensoreinrichtung SE1 bzw. SE2 miteinander verglichen, sondern mittels der Plausibilisierung P1 auch die Sensorsignale A1 und R1 verschiedener Sensoreinrichtungen SE1 und SE2. Optional können nach dem Systemstart auch noch die anhand von Fig. 2 näher erläuterten Plausibilisierungen P4, P5 und P6 durchgeführt werden.The sensor signals also become plausible A1 and A2 (Reasonability P2 ) as well as R1 and R2 (plausibility check P3 ) or the rotational angle determined from these compared. In addition, not only the sensor signals after the system start A1 and A2 respectively. R1 and R2 the same sensor device SE1 or SE2 compared to each other, but by means of plausibility P1 also the sensor signals A1 and R1 various sensor devices SE1 and SE2. Optionally, after the system has started, the plausibility checks explained in greater detail with reference to FIG P4 . P5 and P6 be performed.

Mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem 100 ist somit sowohl nach dem Systemstart als auch beim Systemstart eine zuverlässige Signalplausibilisierung möglich, wobei auch beim Systemstart die ASIL-D-Anforderungen erfüllt werden können.With a sensor system according to the invention 100 Thus, a reliable Signalplausibilisierung is possible both after the system start and at system start, which also at system startup, the ASIL-D requirements can be met.

Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem 100 hat außerdem den Vorteil, dass eine Signalplausibilisierung mit einer hohen Genauigkeit möglich ist, nämlich insbesondere mithilfe der Plausibilisierungen P2 und P3, bei welchen die in Abhängigkeit vom Drehwinkel des gleichen Nebenrotors N1 bzw. R2 erfassten Sensorsignale A1 und A2 bzw. R1 und R2 miteinander verglichen werden, wodurch nur die Toleranzen des jeweils einen, zugehörigen Nebenrotors N1 bzw. N2 zu berücksichtigen sind.An inventive sensor system 100 also has the advantage that a signal plausibility with a high accuracy is possible, namely in particular by means of plausibility checks P2 and P3 in which, depending on the angle of rotation of the same secondary rotor N1 respectively. R2 detected sensor signals A1 and A2 respectively. R1 and R2 compared with each other, whereby only the tolerances of the respective one, associated side rotor N1 respectively. N2 to take into account.

Mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem 100 lässt sich, insbesondere mithilfe von Dual-Die-Sensoreinrichtungen, ohne einen größeren Fertigungsaufwand und damit verbundene höhere Kosten ein maximal möglicher Drehwinkelfehler des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors H von weniger als 2,5° erreichen. Somit können mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem 100 auf einfache Art und Weise die erforderlichen ASIL-D-Anforderungen sowohl beim Systemstart als auch hinsichtlich eines maximal zulässigen Drehwinkelfehlers im Fehlerfall erfüllt werden.With a sensor system according to the invention 100 In particular, with the aid of dual-die sensor devices, a maximum possible rotational angle error of the absolute rotation angle of the main rotor can be achieved without a greater production outlay and associated higher costs H reach less than 2.5 °. Thus, with a sensor system according to the invention 100 In a simple way, the required ASIL-D requirements are fulfilled both at system start and in terms of a maximum permissible angle of rotation error in the event of a fault.

Selbstverständlich ist Vielzahl konstruktiver Abwandlungen zu dem erläuterten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Of course, a variety of constructive modifications to the illustrated embodiment possible without departing from the content of the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: gattungsgemäßes Sensorsystem aus dem Stand der Technikgeneric sensor system of the prior art
2020: Auswerteeinrichtungevaluation
100100: Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen SensorsystemsEmbodiment of a sensor system according to the invention
AA: Sensorsignal der ersten SensoreinrichtungSensor signal of the first sensor device
A1A1: erstes Sensorsignal der ersten Sensoreinrichtungfirst sensor signal of the first sensor device
A2A2: zweites Sensorsignal der ersten Sensoreinrichtungsecond sensor signal of the first sensor device
HH: Hauptrotormain rotor
L0L0: Ermitteln des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus A1 und R1 (beim Systemstart)Determining the absolute rotation angle of the main rotor from A1 and R1 (at system start)
L1L1: Erfassen von A1 und Ermitteln des zugehörigen Drehwinkels des ersten Nebenrotors N1 und des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus A1Detecting A1 and determining the associated angle of rotation of the first sub-rotor N1 and the absolute rotation angle of the main rotor from A1
L2L2: Erfassen von A2 und Ermitteln des zugehörigen Drehwinkels des ersten Nebenrotors N1 und des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus A2Detecting A2 and determining the associated angle of rotation of the first secondary rotor N1 and the absolute rotation angle of the main rotor from A2
L3L3: Erfassen von R1 und Ermitteln des zugehörigen Drehwinkels des zweiten Nebenrotors N2 und des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus R1Detecting R1 and determining the associated angle of rotation of the second sub rotor N2 and the absolute rotation angle of the main rotor of R1
L4L4: Erfassen von R2 und Ermitteln des zugehörigen Drehwinkels des zweiten Nebenrotors N2 und des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus R2Detecting R2 and determining the associated angle of rotation of the second sub-rotor N2 and the absolute rotation angle of the main rotor of R2
L5L5: Ermitteln des absoluten Drehwinkels des Hauptrotors aus A2 und R2 (beim Systemstart)Determining the absolute rotation angle of the main rotor from A2 and R2 (at system start)
N1N1: erster Nebenrotorfirst secondary rotor
N2N2: zweiter Nebenrotorsecond secondary rotor
P1P1: Signalplausibilisierung durch Vergleich von A und R bzw. A1 und R1 (nach dem Systemstart)Signal plausibility by comparing A and R or A1 and R1 (after system start)
P2P2: Signalplausibilisierung durch Vergleich von A1 und A2Signal plausibility by comparison of A1 and A2
P3P3: Signalplausibilisierung durch Vergleich von R1 mit R2Signal plausibility by comparison of R1 with R2
P4P4: Signalplausibilisierung durch Vergleich von A2 mit R2 (nach dem Systemstart) bzw. mithilfe des aus A2 und R2 ermittelten absoluten Drehwinkels des Hauptrotors (beim Systemstart)Signal plausibility by comparing A2 with R2 (after system start) or by using the absolute rotation angle of the main rotor (from A2 and R2) (at system start)
P5P5: Signalplausibilisierung durch Vergleich von A1 mit R2Signal plausibility by comparison of A1 with R2
P6P6: Signalplausibilisierung durch Vergleich von A2 mit R1Signal plausibility by comparison of A2 with R1
RR: Sensorsignal der zweiten SensoreinrichtungSensor signal of the second sensor device
R1R1: erstes Sensorsignal der zweiten Sensoreinrichtungfirst sensor signal of the second sensor device
R2R2: zweites Sensorsignal der zweiten Sensoreinrichtungsecond sensor signal of the second sensor device
WW: Wellewave

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19506938 A1 [0004, 0005, 0050, 0051]
DE 102009031176 A1 [0004]
DE 10110785 A1 [0005]

Claims

Sensor system (100) for determining an absolute angle of rotation of a shaft (W), in particular for determining an absolute steering angle of a steering shaft in a vehicle, wherein the sensor system (100) - a rotationally synchronous with the shaft (W) connectable main rotor (H), - a mechanically coupled to the main rotor (H) first secondary rotor (N1) with a constant and uniform first gear ratio, - a second secondary rotor (N2) mechanically coupled to the main rotor (H) with a constant and uniform second ratio, - a first secondary rotor (N1) N1) associated first sensor means (SE1) for generating at least one of a rotation angle of the first sub-rotor (N1) dependent sensor signal (A1, A2), - the second secondary rotor (N2) associated second sensor means (SE2) for generating at least one of a rotation angle the second secondary rotor (N2) dependent sensor signal (R1, R2), and - an evaluation device (20) for determining the absolute D the angle of rotation of the main rotor (H) from at least one sensor signal (A1, A2) of the first sensor device (SE1) and / or from at least one sensor signal (R1 , R2) of the second sensor device (SE2), characterized in that at least one of the two sensor devices (SE1, SE2) is set up to use two independent sensor signals (A1, N2) dependent on the rotational angle of the associated secondary rotor (N1, N2). A2; R1, R2).

Sensor system (100) according to Claim 1 , characterized in that at least one of the two sensor devices (SE1, SE2) for generating two independent sensor signals (A1, A2, R1, R2), each dependent on the rotation angle of the associated secondary rotor (N1, N2), has two independent one-chip systems ,

Sensor system (100) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first sensor device (SE1) and the second sensor device (SE2) are each adapted to two independent, depending on the rotation angle of the associated secondary rotor (N1, N2) sensor signals (A1, A2, R1, R2) produce.

Sensor system (100) according to Claim 3 , characterized in that the first sensor device (SE1) and the second sensor device (SE2) each have two independent single-chip systems for generating respectively two independent sensor signals (A1, A2, R1, R1) dependent on the rotation angle of the associated secondary rotor (N1, N2) , R2).

Sensor system (100) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensor system (100) has at least one voltage supply device for supplying power to the first sensor device (SE1) and / or the second sensor device (SE2) and / or the evaluation device.

Sensor system (100) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device with the first sensor device (SE1) and / or the second sensor device (SE2) is arranged in a common housing.

Method for determining an absolute angle of rotation of a shaft (W) with a sensor system (100), in particular for determining an absolute steering angle of a steering shaft in a vehicle, wherein the sensor system (100) according to one of Claims 1 to 6 characterized by the steps: - detecting the sensor signals (A1, A2) generated by the first sensor device (SE1) as a function of the angle of rotation of the first secondary rotor (N1) and / or that of the second sensor device (SE2) as a function of the angle of rotation sensor signals (R1, R2) generated by the second secondary rotor (N2), determining the absolute rotation angle of the main rotor (H) at least as a function of a sensor signal (A1, A2) detected by the first sensor device (SE1) and / or by means of a second sensor device (SE2) detected sensor signal (R1, R2), and - Plausibilisieren the determined absolute rotation angle of the main rotor (H) by means of at least two sensor signals (A1, A2, R1, R2), which has been detected by the same sensor device (SE1, SE2) are, and / or by means of at least two sensor signals (A1, A2, R1, R2), which have been detected by different sensor devices (SE1, SE2).

Method according to Claim 7 , characterized in that a first sensor signal (A1) generated by means of the first sensor device (SE1) as a function of the rotational angle of the first secondary rotor (N1) and a second sensor signal (A2) generated as a function of the rotational angle of the first secondary rotor (N1) are detected, wherein preferably the absolute rotation angle of the main rotor (H) is determined at least as a function of the first sensor signal (A1) and in particular is made plausible at least by means of the second sensor signal (A2).

Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that a means of the second sensor device (SE2) in dependence on Rotation angle of the second secondary rotor (N2) generated third sensor signal (R1) and a dependent on the rotation angle of the second secondary rotor (N2) generated fourth sensor signal (R2) are detected, preferably the absolute rotation angle of the main rotor (H) at least in response to the third sensor signal (R1) is determined and in particular is plausibilized at least by means of the fourth sensor signal (R2).

Method according to Claim 8 and / or 9, characterized in that, in particular immediately after a system start of the sensor system (100), the absolute rotation angle of the main rotor (H) at least in response to the first sensor signal (A1) of the first sensor device (SE1) and the third sensor signal (R1 ) of the second sensor device (SE2) is determined, wherein the absolute rotation angle of the main rotor (H) preferably at least by means of the second sensor signal (A2) of the first sensor device (SE1) and / or at least by means of the fourth sensor signal (R2) of the second sensor device (SE2 ) is made plausible.

Vehicle with a sensor system (100) for determining an absolute angle of rotation of a shaft (W), in particular for determining a steering angle of a steering shaft, characterized in that the sensor system (100) according to at least one of Claims 1 to 6 and / or performing a method according to any one of Claims 7 to 10 is formed, wherein the main rotor (H) is rotationally synchronized with the shaft (W), so that the absolute rotation angle of the main rotor (H) corresponds to the rotation angle of the shaft (W).