DE10211017A1

DE10211017A1 - Lenksystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10211017A1
Application number: DE2002111017
Authority: DE
Inventors: Martin Budaker; Guenther Breu; Peter Richter; Albert Neufeld
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2003-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein steer-bywire-Lenksystem mit einem Lenkgetriebe 2 mit einer Eingangswelle 3 eines Lenkaktuators 4. Mit der Eingangswelle 3 ist ein erstes Zahnrad 5 drehfest verbunden, wobei das Zahnrad 5 mit einem zweiten Zahnrad 6 direkt oder unter Zwischenschaltung zumindest eines dritten Zahnrades 19 kämmt. Das zweite Zahnrad 6 dient zur getrieblichen Verbindung der Eingangswelle 3 mit einer Kugelumlaufmutter 24 zur verschieblichen Betätigung einer Spurstange 8 und zur Anlenkung eines lenkbaren Rades 18 des Kraftfahrzeuges. DOLLAR A Zur kostengünstigen, einfachen und exakten Ermittlung des Lenkwinkels 17 des lenkbaren Rades 18 ist vorgesehen, der Eingangswelle 3 oder des ersten Zahnrades 5 und der Kugelumlaufmutter 24 oder des zweiten Zahnrades 6 und vorzugsweise auch dem dritten Zahnrad 19 je einen periodischen Winkelsensor 9, 10, 21 zuzuordnen. Die Winkelsensoren erfassen zueinander in einem unteilbaren oder primzahligen Verhältnis stehende Winkelmarken 11, 12, 22 an den drehbaren Bauteilen 3, 5, 6, 19, 24 des Lenkgetriebes. Unter Berücksichtigung der Winkellagen alpha, beta, gamma der drehbaren Bauteile und der Winkelmarken errechnet eine Auswerteeinrichtung 15 den Drehwinkel 16 der Kugelumlaufmutter 24 und den Lenkwinkel 17.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkgetriebe nach dem Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb des Lenksystems nach dem Anspruch 14.

Aus H. Stoll "Fahrwerktechnik: Lenkanlagen und Hilfskraftlenkungen 1. Aufl., 1992, S. 226-229 ist ein Lenksystem, ausgebildet als elektrische Hilfskraftlenkung, bekannt, bei dem ein Lenkgetriebe eine Einheit mit einem Lenkaktuator bildet. Mit einem Rotor des als Elektromotor ausgebildeten Lenkaktuators ist eine Eingangswelle mit einem ersten Zahnrad verbunden. Das Zahnrad kämmt mit einem zweiten Zahnrad, welches drehfest mit einer Lenkspindel verbunden ist. Die Lenkspindel durchgreift eine als Kugelumlaufmutter ausgebildete Lenkmutter. Die Lenkmutter ist wiederum mit einer Spurstange zur Verstellung von lenkbaren Rädern verbunden.

Die elektrische Hilfskraftlenkung weist u. a. einen Drehwinkelsensor um einen Fortsatz eines Lenkrohres auf. Der dort von dem Drehwinkelsensor ermittelte Drehwinkel dient zu Berechnung eines erforderlichen, von dem Lenkaktuator bereitzustellenden Lenkunterstützungsmoments in einer Steuer- und Regelungsrichtung des Lenksystems. Zur Bestimmung von Lenkwinkeln oder Lenkradwinkeln sind Sensoren erforderlich, die in der Lage sind, eine Vielzahl von Umdrehungen des jeweiligen rotierenden Bauteils, dessen Rotation sie zu messen bestimmt sind, zu registrieren. Solche mit Summiergliedern ausgestatteten Sensoren sind aufwändig in der Herstellung und im Einsatz bei Kraftfahrzeugen nicht immer betriebssicher und zudem teuer. Bei der Anbringung des Sensors am Lenkrohr ergeben sich zudem störende Einflüsse auf die Messgenauigkeit durch Elastizitäten des Lenksystems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem anzugeben, welches bei kostengünstiger Realisierbarkeit einfach im Aufbau und exakt und sicher im Betrieb ist.

Die Aufgabe wird mit einem Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb des Lenksystems mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.

Zur Ermittlung eines Ist-Lenkwinkels mit Hilfe einer Steuerungs-Regelungseinheit des Lenksystems ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Winkellage und den Drehwinkel einer Lenkmutter in einem Lenkgetriebe zu ermitteln und daraus den momentanen Lenkwinkel eines lenkbaren Rades des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von den geometrischen Daten und Übersetzungsverhältnissen des Lenksystems zu ermitteln. Die Ermittlung der Winkellage und des Drehwinkels der Lenkmutter hat im Gegensatz zu der Ermittlung der Winkellage und des Drehwinkels eines Lenkrohres eines Lenksystems den Vorteil, dass Einflüsse von Elastizitäten des Lenksystems minimiert sind.

Im Gegensatz zu bekannten Lösungen zur absoluten Messung von Winkellagen und Drehwinkeln drehbarer Körper mit Winkelsensoren, die mit Inkrementalgebern verknüpft sind, wird erfindungsgemäß der Drehwinkel und die Winkellage der Lenkmutter errechnet, wobei der Lenkmutter oder ein getrieblich mit dieser verbundenem zweiten Zahnrad zumindest je ein periodischer Winkelsensor zugeordnet ist. Dies erfolgt vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines in dem Lenkgetriebe verwirklichten Noniusprinzips.

Ein erster, der Eingangswelle zugeordnete periodische Winkelsensor und der zweite, dem zweiten Zahnrad und der Lenkmutter zugeordnete periodische Winkelsensor erfassen die Winkellagen der Zähne des ersten und zweiten Zahnrades oder anderer gleichförmig an den Zahnrädern oder getrieblich direkt diesen zugeordneter rotierender Bauteile des Lenkgetriebes, wie die Eingangswelle und die Lenkmutter. Die Anzahl der Winkelmarken oder die Zähnezahl an dem ersten und zweiten Zahnrad oder der Eingangswelle und der Lenkmutter sind zueinander teilerfremd oder prim. In einer Auswerteeinrichtung, insbesondere einer Auswerteschaltung, wird der Drehwinkel der Lenkmutter und damit der Ist-Lenkwinkel des lenkbaren Rades oder von lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeuges unter Berücksichtigung der jeweiligen Winkelmarken-Anzahl oder der jeweiligen Zähnezahl bestimmt oder errechnet. Zu diesem Zweck bedarf es der Verknüpfung und Auswertung einfacher trigonometrischer Funktionen.

Es kann zweckmäßig sein, insbesondere zur Minimierung von systematischen Fehlern bei der Bestimmung des Lenkwinkels durch die Auswerteeinrichtung die Winkellagen und Drehwinkel von mehr als zwei drehbaren Körpern innerhalb des Lenkgetriebes zu erfassen. Daher kann es zweckmäßig sein, das Lenkgetriebe zweistufig auszubilden und zumindest einem dritten Zahnrad oder dessen drehfest mit ihm verbundenen Nabe einen dritten periodischen Winkelsensor zuzuordnen. Der dritte periodische Winkelsensor detektiert gleichförmige Winkelmarken an dem dritten Zahnrad, dessen Nabe, oder die Zähne des dritten Zahnrades. Die Anzahl der Winkelmarken und die Zähnezahl des dritten Zahnrades ist teilerfremd oder prim mit der Anzahl der Winkelmarken oder Zähne des ersten und zweiten Zahnrades oder der Eingangswelle und der Lenkmutter.

Insbesondere um eine Redundanz bei der Messwert-Generierung zu erzielen und um Plausibilitätskontrollen der Messwerte der periodischen Winkelsensoren zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, dass die Auswerteeinrichtung die Signale der periodischen Winkelsensoren paarweise zur Bestimmung des Lenkwinkels heranzieht. Im Falle, dass das Lenkgetriebe zweistufig ausgelegt ist, ergeben sich so zumindest drei Paare von zusammengeschalteten periodischen Winkelsensoren.

Der erfassbare Drehwinkel der Lenkmutter oder eines anderen, in seiner Winkellage und Drehrichtung zu bestimmenden drehbaren Körpers des Lenkgetriebes sollte mindestens ±3600° betragen.

Um positive und negative Drehwinkel eindeutig bestimmen zu können, dürfen die Winkellagen des ersten, zweiten und dritten Zahnrades oder der damit drehfest verbundenen Bauteile für positive und negative Drehrichtungen nicht symmetrisch sein.

Durch die paarweise Verschaltung der periodischen Winkelsensoren und Ermittlung des Lenkwinkels auf der Basis von je 2 Sensorsignalen ist ermöglicht, dass auch bei einem Ausfall eines Winkelsensors der Lenkwinkel bestimmbar bleibt. Wird von der Auswerteeinrichtung die Periodizität und die Zahl der Umdrehungen der Zahnräder nach Überschreiten der Periodizität, die bevorzugt 360° beträgt, erfasst, so ist es zur Bestimmung des Lenkwinkels auch unkritisch, wenn bis auf einen periodischen Winkelsensor alle übrigen Winkelsensoren ausfallen.

Die Funktions- und Bauweise der periodischen Winkelsensoren kann mannigfaltig sein. Es können alle in dem Lenksystem angewandten periodischen Winkelsensoren dieselbe Funktions- und Bauweise aufweisen oder auch Kombinationen von kontakt und kontaktlos arbeitenden Winkelsensoren, wie etwa optisch, induktiv, kapazitiv, magnetisch oder resistiv arbeitende Winkelsensoren realisiert sein.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Winkelsensorsignale von der Auswerteeinrichtung oder einer anderen, mit dieser verknüpften Einrichtung des Lenksystems gespeichert, insbesondere kurzzeitig zwischengespeichert werden. Auf diese Weise ist vermieden, dass durch etwaige kurzzeitige Unterbrechungen der Spannungsversorgung der Auswerteeinrichtung Messwerte verloren gehen oder eine unerwünschte Reset-Funktion bei der Lenkwinkelermittlung erfolgt.

Die Lenkmutter ist bevorzugt als Kugelumlaufmutter ausgebildet und rotiert um eine drehfest, aber verschieblich gelagerte Lenkspindel. Es kann bei dieser Ausführungsform eines Lenkgetriebes mit hohem mechanischem Wirkungsgrad zweckmäßig sein, dass der zweite periodische Winkelsensor die Kugelumlaufmutter umgreift und Winkelmarken an Stirnflächen oder am Umfang der Kugelumlaufmutter erfasst.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Lenksystems weist das erste Zahnrad oder die Eingangswelle 13 Zähne oder Winkelmarken auf, während das zweite Zahnrad oder die Lenk-Kugelumlaufmutter 79 Zähne oder Winkelmarken aufweist und das dritte Zahnrad oder dessen Nabe 36 Zähne oder Winkelmarken aufweist. Die periodischen Winkelsensoren sind dabei alle als Bestandteile des Lenkgetriebes im Gehäuse des Lenkgetriebes integriert.

Das Lenksystem kann in einem Kraftfahrzeug bevorzugt wie folgt betrieben werden: Zu Betriebsbeginn oder vor Fahrtantritt des Kraftfahrzeuges werden alle periodischen Winkelsensoren auf ihre korrekte Funktion überprüft und bei Vorliegen deren Funktion das Lenksystem von der Steuer- und Regelungseinrichtung oder der Auswerteeinrichtung zum Betrieb freigegeben. Während des Betriebes des Lenksystems werden die Signale von der Auswerteeinrichtung erfasst und der Drehwinkel der Lenkmutter oder Kugelumlaufmutter errechnet und daraus der Ist-Lenkwinkel bestimmt. Stochastisch oder bevorzugt permanent erfolgende Plausibilitätskontrollen der Signale der Winkelsensoren werden dadurch bewirkt, dass die Auswerteeinrichtung die Soll-Winkellagen und Drehwinkel errechnet und mit den gemessenen Winkellagen vergleicht.

Ein Winkelsensor wird dann von der Auswerteeinrichtung ignoriert, wenn das betreffende Signal nicht zu den Signalen der übrigen Winkelsensoren in einem logischen Verhältnis steht. Bei diesem Fehlerfall wird von der Auswerteeinrichtung das Lenksystems über einen sicheren Zeitraum in Funktion belassen, so dass das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand überführt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung gezeigt.

In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Lenksystems mit einem Längsschnitt durch ein Lenkgetriebe.
In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines Lenksystems 1, welches als elektrische Servolenkung mit steer-by-wire-Betriebsweise ausgebildet ist gezeigt. Bei derartigen Servolenkungen für Kraftfahrzeuge werden ein Lenkgestänge und mit diesem verbundene lenkbare Räder 18 ohne mechanische Koppelung des Lenkgestänges mit einer Lenkhandhabe bewegt. Zu diesem Zweck ist ein Lenkaktuator 4 von einer nicht näher dargestellten Steuerungs-Regelungseinheit angesteuert.
Durch Steuerbewegungen einer Bedienperson des Kraftfahrzeugs an der Lenkhandhabe, wie etwa einem Lenkrad, werden der Lenkradwinkel und die Lenkkraft von Sensoren registriert und die gemessenen Werte der Steuerungs-Regelungseinheit zugeführt. Zur Ansteuerung des Lenkaktuators 4 in der Weise, dass die von der Bedienperson gewünschte Lenkbewegung der lenkbaren Räder 18 ausgeführt wird, zieht die Steuerungs-Regelungseinheit Ist-Werte eines von einer Auswerteeinrichtung 15 des Lenksystems 1 ermittelten Lenkwinkels 17 heran. Zur Ermittlung des Lenkwinkels 17, wobei insbesondere der mittlere Lenkwinkel von zwei mit Vorspur versehenen und über ein Lenktrapez verbundene lenkbare Räder 18 gemeint ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, einen Drehwinkel 16 einer Lenkmutter 7 eines Lenkgetriebes 2 zu bestimmen.
Zur kostengünstigen, betriebssicheren und exakten Bestimmung des Drehwinkels 16 und zur rechnerischen Bestimmung des interessierenden Lenkwinkels 17 ist bei bekannten Untersetzungsverhältnissen des Lenkgetriebes 2 und der Winkelzusammenhänge des Lenksystems 1 es vorgesehen, zumindest zwei mit einer vorzugsweisen Periodizität von 360° ausgebildeten periodischen Winkelsensoren 9, 10 anzuwenden und deren Sensorsignale rechnerisch in der Auswerteeinrichtung 15 zur Bestimmung des Lenkwinkels 17 heranzuziehen.
Ein erster periodischer Winkelsensor 9 ist zur Detektion von gleichförmigen Winkelmarken 11 an einem ersten Zahnrad 5 oder damit drehfest verbundener Eingangswelle 3 vorgesehen. Die Winkelmarken 11 können auch Zähne 13 des Zahnrades 5 sein. Die Eingangswelle 3 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Rotor 27 des, als Elektromotor 28 ausgebildeten Lenkaktuators 4 verbunden; das erste Zahnrad 5 ist dabei einstückig auf einem dem Rotor 27 abgewandten Wellenende 29 als Verzahnung am Wellenende 29 ausgebildet. Das Lenkgetriebe 2 ist als zweistufiges Lenkgetriebe ausgebildet, so dass das erste Zahnrad 5 über ein drittes Zahnrad 19 mit dem zweiten Zahnrad 6 kämmt. Das Lenkgetriebe 2 ist als Stirnradgetriebe mit schräg- oder geradverzahnten Zahnrädern 5, 6, 19 ausgebildet. Der erste periodische Winkelsensor 9 tastet Winkelmarken 11 an dem, dem Zahnrad 5 gegenüberliegenden Wellenende 30 ab. Als Träger der Winkelmarken 11 dient eine Scheibe 31. Der kontaktlos arbeitende Winkelsensor 9 ist dabei im Getriebegehäuse 26 des Lenkgetriebes 2 angeordnet und befindet sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel hinter einem Deckel 32 des Lenkgetriebegehäuses 26. Der zweite periodische Winkelsensor 10 umgreift die einstückig mit dem zweiten Zahnrad 6 gebildete Lenkmutter 7, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kugelumlaufmutter 24 ausgebildet ist. Die Kugelumlaufmutter 24 rotiert um eine drehfest gelagerte Lenkspindel 25 und verschiebt diese translatorisch relativ zu dem Getriebegehäuse 26, wodurch jeweils ein über eine Spurstange 8 und einen Spurhebel 34 mit der Lenkspindel 25 beweglich verbundenes, lenkbares Rad 18 bewegt und dessen Lenkwinkel 17 verändert wird. Es werden gleichförmige Winkelmarken 12 am Umfang der Kugelumlaufmutter 24 oder die Zähne 14 des zweiten Zahnrades 6 durch den zweiten periodischen Winkelsensor 10 detektiert.
An einer Stirnseite 36 der Nabe 20 des dritten Zahnrades 19 ist eine Scheibe 35 mit Winkelmarken 22 drehfest angebracht. Die Winkelmarken 22 werden von einem dritten periodischen Winkelsensor 21 detektiert. Die Anzahl der Winkelmarken 11, 12, 22 sind zueinander teilerfremd oder prim. Dasselbe gilt für die Zähnezahlen der drei Zahnräder, die in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Lenksystems wie folgt gewählt sind: Die Anzahl der Winkelmarken 11 oder der Zähne 13 des ersten Zahnrades 5 beträgt 13 Stück; die Anzahl der Winkelmarken 12 oder der Zähne 14 des zweiten Zahnrades 6 beträgt 79 Stück und die Anzahl der Winkelmarken 22 oder der Zähne 23 an dem dritten Zahnrad 19 beträgt 36 Stück.
Die durch die periodischen Winkelsensoren 9, 10 und 21 detektierten Winkellagen α, β, γ des ersten, zweiten und dritten Zahnrades sind so gewählt, dass sie für positive und negative Drehrichtungen nicht symmetrisch sind. Durch die gewählte Relation der Winkellagen und Anzahl der Winkelmarken ergibt sich ein detektierbarer Drehwinkelbereich der Lenkmutter oder Kugelumlaufmutter 24 von mindestens ±3600°. Die periodischen Winkelsensoren 9, 10, 21 sind signalübertragend mit der Auswerteeinrichtung 15, die Teil der Steuerungs- und Regelungseinrichtung des Lenksystems 1 sein kann, verbunden.
Die Auswerteeinrichtung 15 ermittelt permanent während des Betriebes des Lenksystems unter Anwendung trigonometrischer Funktionen den Drehwinkel 16 der Kugelumlaufmutter 24 unter Berücksichtigung der Winkellagen α, β, γ der Zahnräder 5, 6, 19 und deren Zähnezahl. Daraus bestimmt die Auswerteeinrichtung 15 den aktuellen Lenkwinkel 17 des lenkbaren Rades 18 und vergleicht die errechneten Werte ständig mit neu gemessenen Werten. Vor dem Betrieb des Kraftfahrzeugs wird das Lenksystem 1 von der Auswerteeinrichtung 15 erst freigegeben, wenn die Auswerteeinrichtung 15 die korrekte Funktion alles Winkelsensoren festgestellt hat. Signale eines Winkelsensors 9, 10, 21 werden von der Auswerteeinrichtung 15 sofort ignoriert, wenn diese nicht in einem logischen Verhältnis zu den Signalen der übrigen Winkelsensoren 9, 10, 21 stehen. Der fehlerhaft erkannte Winkelsensor wird von der Ermittlung des Lenkwinkels ausgeschlossen. Die Funktion des Lenksystems 1 ist dadurch nicht beeinträchtigt, kann jedoch von der Auswerteeinrichtung 15 oder der Steuerungs-Regelungseinrichtung nach einem sicheren Zeitraum, in dem das Kraftfahrzeug in einen sicheren, vorzugsweise den Betrieb beendet habenden Zustand überführt worden ist, eingestellt werden.
Das redundante Verhalten des Lenksystems 1 kann dadurch bewirkt werden, dass die periodischen Winkelsensoren paarweise, in dem genannten Ausführungsbeispiel drei Paare bildend, verknüpft sind und je zwei Winkellagen und die Winkelmarken zweier Zahnräder 5 und 6, 6 und 19, 5 und 19, von der Auswerteeinrichtung 15 herangezogen werden, um den Drehwinkel 16 der Kugelumlaufmutter 24 und den Lenkwinkel 17 des lenkbaren Rades 18 zu bestimmen.
Es kann auch zweckmäßig sein, insbesondere um den Betrieb des Lenksystems nur mit einem Winkelsensor aufrechterhalten zu können, dass durch die Auswerteeinrichtung 15 die Periodizität der Winkelsensoren und deren Nullpunkt-Übergang summiert wird. Die Periodizität der Winkelsensoren kann vorzugsweise 180° oder 360° betragen. Die Auswerteeinrichtung 15 verringert bei der Ermittlung des Lenkwinkels 17 Messfehler, insbesondere systematische Messfehler selbst. Zur Verbesserung der Ausfallsicherheit des Lenksystems 1, insbesondere bei kurzzeitiger Unterbrechung der Spannungsversorgung der Winkelsensoren oder der Auswerteeinrichtung kann es zweckmäßig sein, die Winkelsensorsignale in einen Kurzzeitspeicher zwischenzuspeichern.
Als Winkelsensoren 9, 10, 21 können alle Arten kontakt oder kontaktlos arbeitender Winkelsensoren angewandt werden.

Claims

1. Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere steer-by-wire-Lenksystem, mit einem Lenkgetriebe (2) mit einer Eingangswelle (3) eines Lenkaktuators (4) und einem ersten Zahnrad (5), das drehfest mit der Eingangswelle (3) verbunden ist und einem zweiten Zahnrad (6) zur getrieblichen Verbindung der Eingangswelle (3) mit einer Lenkmutter (7) zur Verschiebung einer Spurstange (8), dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Zahnrad (5) oder der Eingangswelle (3) ein erster periodischer Winkelsensor (9) zugeordnet ist und dem zweiten Zahnrad (6) oder der Lenkmutter (7) ein zweiter periodischer Winkelsensor (10) zugeordnet ist und durch die Winkelsensoren (9, 10) die Winkellagen (α, β) durch Detektion von gleichförmigen Winkelmarken (11, 12) oder Zähnen (13, 14) an dem ersten Zahnrad (5) oder der Eingangswelle (3) und dem zweiten Zahnrad (6) oder der Lenkmutter (7) erfasst sind, wobei die Anzahl der Winkelmarken (11, 12) oder Zähnezahl teilerfremd oder prim zueinander sind und in einer Auswerteeinrichtung (15) der Drehwinkel (16) der Lenkmutter (7) oder des zweiten Zahnrades (6) und dadurch ein Lenkwinkel (17) eines lenkbaren Rades (18) des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung der Winkellagen (α, β) und der Anzahl von Winkelmarken (11, 12) oder Zähnezahl bestimmbar ist.

2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe (2) zweistufig aufgebaut ist und ein drittes Zahnrad (19) zur drehbaren Verbindung des ersten Zahnrades (5) und des zweiten Zahnrades (6) aufweist, wobei dem dritten Zahnrad (19) oder dessen Nabe (20) ein dritter periodischer Winkelsensor (21) zugeordnet ist, der Winkelmarken (22) oder Zähne (23) an dem dritten Zahnrad (19) oder dessen Nabe (20) detektiert und die Winkellage (γ) des dritten Zahnrades (19) bestimmt und wobei die Anzahl der Winkelmarken (22) oder Zähne (23) des dritten Zahnrads (19) teilerfremd oder prim zu den Winkelmarken (11, 12) oder Zähnezahlen des ersten Zahnrades (5), des zweiten Zahnrades (6) oder der Eingangswelle (3) und der Lenkmutter (7) ist.

3. Lenksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der periodischen Winkelsensoren (9, 10, 21) paarweise von der Auswerteeinrichtung (15) zur Bestimmung des Lenkwinkels (17) herangezogen sind.

4. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel (16) mindestens ±3600° beträgt.

5. Lenksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkellagen (α, β, γ) für positive und negative Drehrichtungen nicht symmetrisch sind.

6. Lenksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall eines Winkelsensors (9, 10, 21) der Drehwinkel (16) bestimmbar bleibt.

7. Lenksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Periodizität der Winkelsensoren (9, 10, 21) vorzugsweise 360° beträgt und von der Auswerteeinrichtung (15) erfasst ist und dass der Drehwinkel (16) auch bei Ausfall von zwei Winkelsensoren (9, 10) bestimmbar ist.

8. Lenksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoren (9, 10, 21) kontakt- oder kontaktlos arbeitende Sensoren sind und eine optische oder induktive oder kapazitive oder magnetische oder resistive Funktionsweise haben.

9. Lenksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (15) Messfehler der Winkelsensoren (9, 10, 21) verringert.

10. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswerteeinrichtung (15) Winkelsensorsignale zumindest in einem Kurzeitspeicher abgelegt sind.

11. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkmutter (7) eine Kugelumlaufmutter (24) ist, die um eine drehfest gelagerte Lenkspindel (25) rotiert und der zweite Winkelsensor (10) die Kugelumlaufmutter (24) umgreift.

12. Lenksystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (5) 13 Zähne (13), das zweite Zahnrad (6) 79 Zähne (14) und das dritte Zahnrad (19) 36 Zähne (13) aufweist.

13. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoren (9, 10, 21) in einem Gehäuse (26) des Lenkgetriebes (2) integriert sind.

14. Verfahren zum Betrieb des Lenksystems (1) nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Betriebes des Lenksystems (1) alle Winkelsensoren (9, 10, 21) auf korrekte Funktion überprüft werden und anschließend bei korrekter Funktion das Lenksystem (1) zum Betrieb freigegeben wird, wobei im Betrieb des Lenksystems (1) die Signale der Winkelsensoren (9, 10, 21) von der Auswerteeinrichtung (15) erfasst werden und der Drehwinkel (16) und daraus der Lenkwinkel (17) bestimmt werden und wobei eine Plausibilitätsprüfung der Signale dadurch erfolgt, dass die Auswerteeinrichtung (15) die Winkellagen (α, β, γ) errechnet und mit den gemessenen Winkellagen vergleicht.

15. Verfahren zum Betrieb des Lenksystems nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelsensor (9, 10, 21) von der Auswerteeinrichtung (15) ignoriert wird, wenn das Signal des Winkelsensors (9, 10, 21) nicht zu den Signalen der übrigen Winkelsensoren (9, 10, 21) in einem logischen Verhältnis steht und im Fehlerfall die Auswerteeinrichtung (15) oder das Lenksystem (1) über einem sicheren Zeitraum in Funktion bleibt, bis das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand überführt ist.