DE102022108293A1

DE102022108293A1 - Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels

Info

Publication number: DE102022108293A1
Application number: DE102022108293.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Holtz; Simon Dirauf; Christopher Schikula; Johannes Frias
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels durch eine Sensoreinrichtung, bei dem eine Lenkwelle 11 und zwei Drehwinkelsensoren 20, 22 über ein Datenmodell bereitgestellt werden, wobei in dem Datenmodell zumindest abgebildet ist, dass die Drehwinkelsensoren 20, 22 mit der Lenkwelle 11 über einen jeweiligen Verzahnungseingriff mit unterschiedlichen Übersetzungen antriebsverbunden sind. Ein Lenkwinkelbereich δLWder Lenkwelle 11 wird festgelegt. Aus einer Menge verschiedener Kombinationen der Übersetzungen der beiden Drehwinkelsensoren 20, 22 wird eine Kombination bestimmt, die einen maximierten Phasenhub HPhaufweist. Mit einem derart ausgelegten Lenksystem ist eine Bestimmung des momentanen Lenkwinkels, beispielsweise nach einem Systemneustart, zuverlässiger und mit geringeren Fehlern möglich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels durch eine Sensoreinrichtung, bei dem eine Lenkwelle und zwei Drehwinkelsensoren über ein Datenmodell bereitgestellt werden, wobei in dem Datenmodell zumindest abgebildet ist, dass die Drehwinkelsensoren über unterschiedliche Übersetzungen mit der Lenkwelle über einem jeweiligen Verzahnungseingriff antriebsverbunden sind.
In Kraftfahrzeugen werden bei konventionellen mechanischen Lenkungen wie auch bei Steer-by-Wire-Lenksystemen manuelle Lenkbefehle des Fahrers durch eine Eingabeeinheit entgegengenommen. Dies kann beispielsweise durch eine Drehung eines Lenkrades erfolgen, das über eine Lenkwelle mit einer Lenkereinheit drehfest verbunden. Bei Steer-by-Wire-Lenksysteme ist die Lenkwelle nicht notwendigerweise mechanisch über ein Lenkgetriebe mit den zu lenkenden Rädern verbunden, sondern kann mit Drehwinkel- beziehungsweise Drehmomentsensoren der Lenkereinheit zusammenwirken. Diese Sensoren erfassen den eingebrachten Lenkbefehl und geben ein daraus bestimmtes elektrisches Steuersignal an einen Lenkungsaktuator weiter, der mittels eines elektrischen Stellantriebs einen entsprechenden Lenkeinschlag des Rades bzw. des Radmoduls stellt.
Zukünftige Lenksysteme, unabhängig davon ob sie konventionell oder per Steer-by-Wire aufgebaut sind, stellen höhere Anforderungen an eine signaltechnische Bereitstellung des momentan herrschenden Lenkwinkel. Dies gilt sowohl bezüglich der Sicherheit als auch der zeitlichen Verfügbarkeit des oder der Signale. Herkömmlich ist vorgesehen, dass der Lenkradwinkel über mehrere Umdrehungen erfasst bzw. aufgelöst wird. Um hierbei die erforderliche Redundanz und die geforderte Erfassungsgenauigkeit zu erreichen, müssen zusätzliche und genau gefertigte Bauteile mit geringen Toleranzen vorgesehen werden, was zu zusätzlichen Kosten führt.
Die Erfassung des Lenkwinkels erfolgt beispielsweise über das Nonius-Prinzip, bei dem ein Hauptzahnrad mit der Lenkwelle drehfest verbunden ist und mit diesem Hauptzahnrad zwei sich in ihren Zähnezahlen unterscheidende Zahnräder in einem Verzahnungseingriff stehen. Jeweilige Drehwinkelsensoren greifen den Drehwinkel der beiden sich in ihren Zähnezahlen unterscheidenden Zahnräder ab. Eine volle Umdrehung der Lenkwelle führt zu mehreren Umdrehungen dieser beiden drehgekoppelten Zahnräder, wobei zudem der jeweilige Winkelbetrag der beiden drehgekoppelten Zahnräder durch die unterschiedlichen Zähnezahlen sich voneinander unterscheidet. Der sich zwischen diesen beiden Zahnrädern aufbauende Winkelversatz, welcher auch als Phasendifferenz bezeichnet wird, wird als Referenz zur Erfassung der Anzahl an Umdrehungen der Lenkwelle verwendet. Die Phasendifferenz ist folglich ein Differenzwert aus den Drehwinkeln der beiden drehgekoppelten Zahnräder, wobei die Phasendifferenz in einer Ausgangsstellung der Lenkwelle einen auf Null kalibierten Wert hat und bei Drehung der Lenkwelle ansteigt und zwar bis zu einem maximalen Differenzbetrag von 360°, um danach auf Null zu springen und erneut anzusteigen. Für eine eindeutige Bestimmung des Lenkwinkels über die Phasendifferenz innerhalb eines vollständigen Lenkwinkelbereichs der Lenkwelle ist sicherzustellen, dass die Phasendifferenz weder einen zu schmalen Wertebereich hat, noch dass die Phasendifferenz bei 360° einen Nulldurchgang hat und ihre Werte erneut ansteigen, da dann die Phasendifferenz nicht einen eindeutigen Werte hätte. Entscheidend ist folglich, dass jeder Wert der Phasendifferenz über den festgelegten Lenkwinkelbereich genau einmal vorkommt, also eindeutig ist. Eine entsprechend passende Auslegung der Übersetzungen zwischen den Zahnrädern ist hier erforderlich. Die EP 2 491 335 B1 beschreibt hierzu eine Auslegung, bei der ein vollständiger Lenkwinkelbereich gleich einer Anzahl von 360°-Umdrehungen ist und die Zähnezahlen des Hauptzahnrades und der beiden drehgekoppelten Zahnräder ganze Zahlen sind und ferner ein Produkt aus Anzahl von 360°-Umdrehungen und Zähnezahl des Hauptzahnrades ganzzahlig durch die Zähnezahlen der beiden drehgekoppelten Zahnräder teilbar sein muss. Als Auslegungskriterium wird dies als zu einengend empfunden.
Es besteht demnach ein ständiges Bedürfnis, ein verbessertes und allgemeingültigeres Auslegungskriterium für ein Lenksystem bereitzustellen, um dessen Lenkwinkel möglichst einfach und kostengünstig erfassen zu können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine einfache und kostengünstige Lenkwinkelerfassung bei einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Eine Ausführungsform betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels durch eine Sensoreinrichtung, bei dem eine Lenkwelle und zwei Drehwinkelsensoren über ein Datenmodell bereitgestellt werden, wobei in dem Datenmodell zumindest abgebildet ist, dass die Drehwinkelsensoren mit der Lenkwelle über einen jeweiligen Verzahnungseingriff mit unterschiedlichen Übersetzungen antriebsverbunden sind, ein Lenkwinkelbereich der Lenkwelle festgelegt wird, eine insgesamt erreichbare Phasendifferenz zwischen den Drehwinkelsensoren aus deren Übersetzungen und dem Lenkwinkelbereich der Lenkwelle ermittelt wird, eine maximale Anzahl an Umdrehungen für einen ausgewählten der beiden Drehwinkelsensoren bei ausgeschöpftem Lenkwinkelbereich ermittelt wird, ein Phasenhub des ausgewählten Drehwinkelsensors anhand des Verhältnisses von erreichbarer Phasendifferenz zu maximaler Anzahl Umdrehungen bestimmt wird, wobei aus einer Menge verschiedener Kombinationen der Übersetzungen der beiden Drehwinkelsensoren eine Kombination bestimmt wird, die einen maximierten Phasenhub aufweist.
Die Phasendifferenz besitzt bevorzugt bezogen auf den Lenkwinkelbereich einen eindeutigen Wertebereich. Der Phasenhub bezeichnet die erreichte Änderung der Phasendifferenz zwischen den beiden Drehwinkelsensoren bezogen auf eine volle Umdrehung eines der Drehwinkelsensoren, vorliegend beispielsweise des ersten Drehwinkelsensors, welcher als ausgewählter Drehwinkelsensor bezeichnet werden kann. In vorteilhafter Weise ist erkannt worden, dass der Phasenhub ein geeignetes Auslegungskriterium ist, um die Lenkwinkelerfassung zu verbessern und robuster gegen Fehlereinflüssen zu machen. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden nach der Vorgabe von Randbedingungen zunächst mehrere mögliche Kombinationen der Übersetzungen der beiden Drehwinkelsensoren bestimmt und anschließend wird diejenige Kombination ausgewählt, die einen maximierten Phasenhub aufweist. Zu den Randbedingungen zählt zunächst der Lenkwinkelbereich, den es in dem jeweils betrachteten Anwendungsfall einzuhalten gilt. Weiterhin können die Zähnezahlen des Hauptzahnrades der Lenkwelle und die Zähnezahlen der drehgekoppelten Zahnräder über die Vorgabe von Zähnezahlbereichen als Randbedingungen gesetzt werden. Beispielsweise ist für das Hauptzahnrad denkbar, dass ein Bereich von 50 bis 300 Zähnen vorgegeben wird. Eine weitere Vorgabe ist die unterschiedliche Zähnezahl der beiden drehgekoppelten Zahnräder, wobei die Höhe dieses Unterschiedes nicht Vorgabe ist, sondern Auslegungsergebnis.
Bei dem Datenmodell kann es sich beispielsweise um ein digitalisiertes Konstruktionsmodell des Lenksystems handelt, das als computerbasiertes 3D-Modell vorliegt. Zudem können in dem Konstruktionsmodell kinematische Daten hinterlegt sein, um hierüber den Bewegungsablauf des Lenksystems während eines Betriebs abzubilden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die einem maximierten Phasenhub entsprechende Kombination der Übersetzungen in dem Datenmodell hinterlegt wird. Das Datenmodell wird somit über eine Durchführung des beschriebenen Verfahrens erweitert und zwar um die Kombination der Übersetzungen zwischen Hauptzahnrad und jeweiligem drehgekoppelten Zahnrad, die einen maximierten Phasenhub bewirkt.
In einer bevorzugten konkreten Ausführung werden die verschiedenen Kombinationen der Übersetzungen durch Variieren der Verzahnungspaarungen bestehend aus Lenkwelle zu erstem Drehwinkelsensor und bestehend aus Lenkwelle zu zweitem Drehwinkelsensor gebildet. Dies erfolgt zweckmäßigerweise computerbasiert auf einer entsprechenden Recheneinheit.
Das vorgeschlagene Verfahren führt durch die Auslegung des Lenksystems auf einen maximierten Phasenhub zu einer verbesserten Erfassungsgenauigkeit der hierüber ausgelegten Komponenten, insbesondere über die Auslegung der Übersetzungen der beiden Drehwinkelsensoren bzw. der Zahnräder, deren Drehwinkel von den Drehwinkelsensoren erfasst wird. Das vorgeschlagene Verfahren ist kein Messverfahren zur Erfassung des Lenkwinkels, vielmehr ist es eine Methodik zur Identifikation derjenigen Übersetzungsverhältnisse in einer Messanordnung des Lenksystems, die den maximierten Phasenhub pro Einzelumdrehung des ausgewählten Drehwinkelsensors gewährleisten. Die Messanordnung umfasst zunächst die beiden drehgekoppelten Drehwinkelsensoren. Die Drehwinkelsensoren sind jeweils mit einem Zahnrad verbunden, wobei die beiden Zahnräder über jeweils unterschiedliche Übersetzungen mit einem Hauptzahnrad, das mit der Lenkwelle drehverbunden ist, in einem Verzahnungseingriff stehen. Über die Drehwinkelsensoren kann unmittelbar eine Drehung bzw. ein Drehwinkel des jeweiligen Zahnrads abgegriffen werden. Die Drehung der beiden drehgekoppelten Drehwinkelsensoren gegenüber dem Hauptzahnrad liegt beispielsweise mit einer Übersetzung in einer Größenordnung von Faktor 3 oder Faktor 4. Die beiden drehgekoppelten Drehwinkelsensoren drehen somit immer schneller als die Lenkwelle. Allerdings ist jeder der beiden Drehwinkelsensoren mit einer anderen Übersetzung an das Hauptzahnrad gekoppelt, so dass bei Drehung des Hauptzahnrades jedem der beiden Drehwinkelsensoren eine unterschiedliche Drehwinkelgeschwindigkeit aufgeprägt wird.
Mit einem derart ausgelegten Lenksystem ist eine initiale Bestimmung des momentanen Lenkwinkels, beispielsweise nach einem Systemneustart, zuverlässiger und mit geringeren Fehlern möglich. Da in diese initiale Bestimmung des momentanen Lenkwinkels prinzipbedingt Messunsicherheiten, Bauteilspiel und Fertigungstoleranzen eingehen, ist eine Maximierung des Phasenhub pro Umdrehung des ausgewählten Drehwinkelsensors vorteilhaft.
Die Lenkwelle kann zur Einstellung des Lenkwinkelbereichs einen Drehwinkelbegrenzer aufweisen. Im Falle eines herkömmlichen, mechanischen Lenksystems kann ein Drehwinkelbegrenzer in ein Lenkgetriebe integriert sein oder durch dieses gebildet werden. Im Falle eines Steer-by-Wire-Lenksystems kann der Drehwinkelbegrenzer beispielsweise durch einen Spindeltrieb gebildet sein. Der Spindeltrieb kann eine mit der Lenkwelle drehfest verbundene Spindel und eine auf ein Gewinde der Spindel aufgeschraubte und bezogen auf die Lenkachse A_L drehfest gehaltene Spindelmutter aufweisen, wobei eine Drehung der Spindel der Spindelmutter eine Längsbewegung in Richtung der Lenkachse A_L aufprägt und zur Begrenzung gegen jeweilige Endanschläge anläuft.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich der Phasenhub des ausgewählten Drehwinkelsensors aus dem Zusammenhang $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}] * 360 °$
ergibt, wobei es sich bei

ZM: um die Zähnezahl des Zahnrades des Verzahnungseingriffs des ausgewählten Drehwinkelsensors mit dem Hauptzahnrad der Lenkwelle und
ZN: um die Zähnezahl des Verzahnungseingriffs des zweiten Drehwinkelsensors mit dem Hauptzahnrad der Lenkwelle

Weiterhin ist für das Verfahren bevorzugt, wenn in dem Zusammenhang $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}] *$
_. 360° ein maximierter Phasenhub durch ein Maximieren des Multiplikators $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}]$
bestimmt wird.
Insbesondere ist bevorzugt, wenn das Maximieren des Multiplikators $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}]$
unter den Bedingungen z_N > z_M und $\frac{z_{M} z_{N}}{z_{L W} (z_{N} - z_{M})} - \frac{δ_{L W}}{360 °}$
erfolgt, wobei es sich bei

ZLW: um die Zähnezahl des Hautzahnrades der Lenkwelle mit den beiden Drehwinkelsensoren und
δLW: um den abzudeckenden und eingangs festgelegten Lenkwinkelbereich

In konkreter Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Zähnezahlen Z_M, Z_N des Verzahnungseingriffs der beiden Drehwinkelsensoren und die Zähnezahl Z_LW des Verzahnungseingriffs der Lenkwelle als Auslegungsparameter variiert werden.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Lenkereinheit für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer von einer Bedienperson um eine Lenkachse A_L drehbare Lenkwelle, einem ersten und einem zweiten Drehwinkelsensor, wobei die Drehwinkelsensoren über sich voneinander unterscheidende Übersetzungen mit der Lenkwelle in einem jeweiligen Verzahnungseingriff stehen, wobei der Phasenhub zumindest eines der Drehwinkelsensoren über das beschriebene Verfahren bestimmt und festgesetzt wurde.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Lenkereinheit sind der jeweiligen Verzahnungseingriff durch einen drehfest auf der Lenkwelle gehaltenen Zahnkranz und durch zwei mit jeweils den Drehwinkelsensoren drehfest verbundenen Zahnrädern gebildet.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: eine schematisierte Darstellung einer Lenkereinheit,
2a): eine Darstellung des Absolutwinkels des Lenkrades und des Drehwinkels eines Zahnrades über der Anzahl der Umdrehungen des Zahnrades;
2b): eine Darstellung der Phasendifferenz Δ_Ph über der Anzahl der Umdrehungen eines Zahnrades und
3: ein Ablauf eines Verfahrens zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels.

Die 1 zeigt schematisch eine Lenkereinheit 10. Die dargestellte Lenkereinheit 10 kann für ein herkömmliches Lenksystem oder ein Steer-by-wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Die Lenkereinheit 10 kann ein mit einer Lenkwelle 11 gekoppeltes, insbesondere drehfest befestigtes Lenkrad 13 aufweisen, das eine Bedienperson für eine Kurvenfahrt aus einer neutralen Mittelstellung, die einer Geradeausfahrt entspricht, verdrehen kann. Die Lenkwelle 11 ist um eine Drehachse A_L entsprechend drehbar gelagert.
Die Lenkwelle 11 trägt koaxial und verdrehfest ein Hauptzahnrad 12. Mit dem Hauptzahnrad stehen ein erstes Zahnrad 14 und ein zweites Zahnrad 16 in einem Verzahnungseingriff. Ein Übersetzungsverhältnis i₁ zwischen dem Hauptzahnrad 12 und dem ersten Zahnrad 14 und ein Übersetzungsverhältnis i₂ zwischen dem Hauptzahnrad 12 und dem zweiten Zahnrad 16 unterscheiden sich voneinander. Infolge dieses Unterschieds in den Übersetzungsverhältnisses i₁, i₂ werden bei Drehung der Lenkwelle 11 unterschiedliche Drehwinkel den beiden Zahnrädern 14, 16 aufgeprägt. Dies führt bei einem Drehantrieb beider Zahnräder 14, 16 durch das Hauptzahnrad 12 zu einer Phasendifferenz Δ_Ph zwischen den beiden Zahnrädern 14, 16. Zudem sind zwei Drehwinkelsensoren 20, 22 vorgesehen, wobei vorliegend der eine Drehwinkelsensor 20 mit dem ersten Zahnrad 14 und der andere Drehwinkelsensor 22 mit dem zweiten Zahnrad 16 derart in einer Wirkverbindung steht, dass die Drehwinkelsensoren 20, 22 den Drehwinkel des jeweiligen Zahnrades 14, 16 erfassen. Die beiden Drehwinkelsensoren 20, 22 können Bestandteil einer Sensoreinrichtung 24 sein.
Die 2a) zeigt eine Darstellung in der zum einen der Lenkwinkel des Lenkrads bzw. der Lenkwelle 11, welcher auch als Absolutwinkel bezeichnet werden kann, über der Anzahl der Umdrehungen des durch den ersten Drehwinkelsensor 20 erfassten ersten Zahnrades 14 aufgetragen ist. Zum anderen sind der Drehwinkel des ersten Drehwinkelsensors 20 über dessen Anzahl der Umdrehungen aufgetragen. Zunächst ist zu erkennen, dass das Übersetzungsverhältnis i₁ zwischen dem Hauptzahnrad 12 und dem ersten Zahnrad 14 in einer Übersetzung ins Schnelle resultiert, da das drehgekoppelten Zahnrad 14 schneller dreht als das antreibende Hauptzahnrad 12 der Lenkwelle 11.
Die 2b) zeigt eine Darstellung in der die Phasendifferenz Δ_Ph in Grad zwischen den beiden Zahnrädern 14, 16 über der Anzahl der Umdrehungen des durch den ersten Drehwinkelsensor 20 erfassten ersten Zahnrades 14 aufgetragen ist, wobei die jeweiligen Drehwinkel der beiden Zahnrädern 14, 16 zur Bestimmung der Phasendifferenz Δ_Ph durch den jeweiligen Drehwinkelsensor 20, 22 erfasst wird. Weiterhin ist der Phasenhub Hp_h eingezeichnet, der die Änderung der Phasendifferenz Δ_Ph zwischen den beiden Zahnrädern 14, 16 bezogen auf eine volle Umdrehung des ersten Zahnrades 14 beschreibt.
Anhand von 3 wird das Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels durch die Sensoreinrichtung 24, die zumindest die beiden Drehwinkelsensoren 20, 22 umfasst.
In Verfahrensschritt 100 wird zunächst ein Datenmodell bereitgestellt, in dem zumindest die Lenkwelle 11 und die zwei Drehwinkelsensoren 20, 22, die zum Drehantrieb über unterschiedliche Übersetzungen mit der Lenkwelle in einem jeweiligen Verzahnungseingriff stehen, abgebildet sind. Zudem ist als Eingangsbedingung ein festgelegter Lenkwinkelbereich δ_LW der Lenkwelle 11 in dem Datenmodell hinterlegt. In einem Verfahrensschritt 110 wird eine insgesamt erreichbare Phasendifferenz Δ_Ph zwischen den Drehwinkelsensoren 20, 22 aus deren Übersetzungen und dem Lenkwinkelbereich δ_LW der Lenkwelle 11 ermittelt. In einem Verfahrensschritt 120 wird eine maximale Anzahl an Umdrehungen für einen ausgewählten der beiden Drehwinkelsensoren 20, 22 bei ausgeschöpftem Lenkwinkelbereich δ_LW ermittelt. In einem Verfahrensschritt 130 wird ein Phasenhub H_Ph des ausgewählten Drehwinkelsensors 20, 22 anhand des Verhältnisses von erreichbarer Phasendifferenz Δ_Ph zu maximaler Anzahl Umdrehungen bestimmt. In einem Verfahrensschritt 140 wird aus einer Menge verschiedener Kombinationen der Übersetzungen der beiden Drehwinkelsensoren eine Kombination bestimmt, die einen maximierten Phasenhub H_Ph aufweist.
Bezugszeichenliste

10: Lenkereinheit
11: Lenkwelle
12: Hauptzahnrad
13: Lenkrad
14: Zahnrad
16: Zahnrad
20: Drehwinkelsensor
22: Drehwinkelsensor
24: Sensoreinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2491335 B1 [0004]

Claims

Verfahren zur Optimierung der Erfassungsgenauigkeit eines Lenkwinkels durch eine Sensoreinrichtung (24), bei dem eine Lenkwelle (11) und zwei Drehwinkelsensoren (20, 22) über ein Datenmodell bereitgestellt werden, wobei in dem Datenmodell zumindest abgebildet ist, dass die Drehwinkelsensoren (20, 22) mit der Lenkwelle (11) über einen jeweiligen Verzahnungseingriff mit unterschiedlichen Übersetzungen antriebsverbunden sind, ein Lenkwinkelbereich δ_LW der Lenkwelle (11) festgelegt wird, eine insgesamt erreichbare Phasendifferenz Δ_Ph zwischen den Drehwinkelsensoren (20, 22) aus deren Übersetzungen und dem Lenkwinkelbereich δ_LW der Lenkwelle (11) ermittelt wird, eine maximale Anzahl an Umdrehungen für einen ausgewählten der beiden Drehwinkelsensoren (20, 22) bei ausgeschöpftem Lenkwinkelbereich δ_LW ermittelt wird, ein Phasenhub H_Ph des ausgewählten Drehwinkelsensors anhand des Verhältnisses von erreichbarer Phasendifferenz Δ_Ph zu maximaler Anzahl Umdrehungen bestimmt wird, wobei aus einer Menge verschiedener Kombinationen der Übersetzungen der beiden Drehwinkelsensoren (20, 22) eine Kombination bestimmt wird, die einen maximierten Phasenhub H_Ph aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einem maximierten Phasenhub Hp_h entsprechende Kombination der Übersetzungen in dem Datenmodell hinterlegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Kombinationen der Übersetzungen durch Variieren der Verzahnungspaarungen bestehend aus Lenkwelle (11) zu erstem Drehwinkelsensor (20) und bestehend aus Lenkwelle (11) zu zweitem Drehwinkelsensor (22) gebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Phasenhub H_Ph des ausgewählten Drehwinkelsensors (20) aus dem Zusammenhang $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}] * 360 °$
ergibt, wobei es sich bei Z_M um die Zähnezahl des Verzahnungseingriffs des ausgewählten Drehwinkelsensors (20) mit der Lenkwelle (11) und Z_N um die Zähnezahl des Verzahnungseingriffs des zweiten Drehwinkelsensors (22) mit der Lenkwelle (11) handelt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximierter Phasenhub H_Pn durch ein Maximieren des Multiplikators $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}]$
bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maximieren des Multiplikators $[1 - \frac{z_{M}}{z_{N}}]$
unter den Bedingungen $z_{N} > z_{M} und \frac{z_{M} z_{N}}{z_{L W} (z_{N} - z_{M})} - \frac{δ_{L W}}{360 °} > 0$
und
erfolgt, wobei es sich bei z_LW um die Zähnezahl des Verzahnungseingriffs der Lenkwelle (11) mit den beiden Drehwinkelsensoren (20, 22) handelt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähnezahlen Z_M, Z_N des Verzahnungseingriffs der beiden Drehwinkelsensoren (20, 22) und die Zähnezahl Z_LW des Verzahnungseingriffs der Lenkwelle (11) als Auslegungsparameter variiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasendifferenz Δ_Ph bezogen auf den Lenkwinkelbereich einen eindeutigen Wertebereich besitzt.
Lenkereinheit (10) für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer von einer Bedienperson um eine Lenkachse A_L drehbare Lenkwelle (11), einem ersten und einem zweiten Drehwinkelsensor (20, 22), wobei die Drehwinkelsensoren (20, 22) über sich voneinander unterscheidende Übersetzungen mit der Lenkwelle (11) in einem jeweiligen Verzahnungseingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenhub H_Ph zumindest eines der Drehwinkelsensoren (20, 22) über das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bestimmt und festgesetzt wurde.
Lenkereinheit (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verzahnungseingriff durch einen drehfest auf der Lenkwelle (11) gehaltenen Zahnkranz (12) und durch zwei mit jeweils den Drehwinkelsensoren (20, 22) drehfest verbundenen Zahnrädern (14, 16) gebildet sind.