DE19836666C1 - Lenkwinkelsensor - Google Patents
LenkwinkelsensorInfo
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Abstract
Ein Lenkwinkelsensor 1 zum Bestimmen der absoluten Winkelstellung des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges mit einer Sensoreinheit S¶1¶ zum Erfassen der Lenkwinkelstellung des Lenkrades innerhalb eines Winkelsegments des gesamten Lenkraddrehbereichs, wobei der Rotor 2 dieser Sensoreinheit S¶1¶ an die Drehbewegung des Lenkrades gekoppelt ist, ist dadurch bestimmt, daß der Lenkwinkelsensor 1 eine an die Bewegung des Rotors 2 der ersten Sensoreinheit S¶1¶ in einer getrieblichen Untersetzung gekoppelte zweite Sensoreinheit S¶2¶ aufweist, die zum Erfassen der Winkelstellung über den gesamten Drehwinkelbereich des Lenkrades hinweg vorgesehen ist, und die Drehachse des Rotors 12 der zweiten Sensoreinheit S¶2¶ rechtwinklig zur Drehachse des Rotors 2 der ersten Sensoreinheit S¶1¶ angeordnet ist und die statorseitig elektronischen Komponenten E, L; 15, 16 der beiden Sensoreinheiten S¶1¶, S¶2¶ auf einem gemeinsamen Schaltungsträger 10 angeordnet sind, wobei die Komponenten E, L der ersten Sensoreinheit S¶1¶ in die eine und die Komponenten 15, 16 der zweiten Sensoreinheit S¶2¶ in die entgegengesetzte Richtung von dem Schaltungsträger 10 abragend angeordnet sind.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Erfassens von Lenkwinkeln
bei Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Lenkwin
kelsensor zum Bestimmen der absoluten Winkelstellung des Lenkrades
eines Kraftfahrzeuges mit einer Sensoreinheit zum Erfassen der Lenkwin
kelstellung des Lenkrades innerhalb eines Winkelsegments aus dem ge
samten Lenkraddrehbereich, wobei der Rotor dieser Sensoreinheit an die
Drehbewegung des Lenkrades gekoppelt ist und der Lenkwinkelsensor
eine an die Bewegung des Rotors der ersten Sensoreinheit in einer ge
trieblichen Untersetzung gekoppelte zweite Sensoreinheit aufweist, die
zum Erfassen der Winkelstellung über den gesamten Drehwinkelbereich
des Lenkrades hinweg vorgesehen ist, und wobei die statorseitigen elek
tronischen Komponenten der beiden Sensoreinheiten auf einem gemein
samen Schaltungsträger angeordnet sind.
Der Lenkwinkel bzw. der Lenkwinkeleinschlag bei Kraftfahrzeugen wird
benötigt, um mit diesem Wert etwa ein Fahrdynamikregelsystem beauf
schlagen zu können. Ein solches Fahrdynamikregelsystem erhält neben
dem genannten Lenkwinkelwerten weitere Meßdaten, etwa die Raddreh
zahl oder die Drehung des Kraftfahrzeuges um seine Hochachse. Benötigt
werden zum einen der absolute Lenkwinkeleinschlag und zum anderen
die Lenkgeschwindigkeit, damit diese Werte zusammen mit den anderen
erfaßten Daten durch das Fahrdynamikregelsystem ausgewertet und zum
Steuern von Aktoren, beispielsweise der Bremsen und/oder des Motor
managements umgesetzt werden können.
Ein optoelektronischer Lenkwinkelsensor ist beispielsweise aus der DE 40
22 837 A1 bekannt. Der in diesem Dokument offenbarte Lenkwinkelsen
sor besteht aus zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordneten
Elementen - einer Lichtquelle und einem Zeilensensor - sowie einer zwi
schen der Lichtquelle und dem Zeilensensor angeordneten Codescheibe,
die drehfest mit der Lenkspindel verbunden ist. Als Zeilensensor ist eine
CCD-Sensorzeile vorgesehen. Der Codegeber ist als Lichtschlitzscheibe
ausgebildet und umfaßt als Codespur eine sich von innen nach außen
vergrößernde Spirale. Über die Belichtung der Bildpunkte des Zeilensen
sors bei einem bestimmten Lenkeinschlag kann ein Aufschluß über den
tatsächlichen Lenkwinkeleinschlag gewonnen werden.
Als Codierung ist bei dieser Codescheibe eine sich über 360° erstrecken
de archimedische Spirale vorgesehen. Mit diesem Lenkwinkelsensor sind
absolute Lenkradwinkelstellungen nur im Bereich der Codierung und somit
nur im Bereich von 360° bestimmbar. Lenkräder von Kraftfahrzeugen las
sen sich jedoch um weitaus mehr als 360° drehen. Ausgehend von einer
Geradeausstellung der Räder und somit einer Nullstellung des Lenkwin
kelsensors ist es erwünscht, den Lenkwinkel absolut in einem Winkelbe
reich zu erfassen, der den gesamten Drehbereich des Lenkrades abdeckt.
Bei dem vorbekannten Lenkwinkelsensor ist in diesem Zusammenhang
lediglich eine Winkelsegmenterfassung möglich, nämlich im Bereich eines
vollen Lenkradeinschlages von 180° nach rechts und entsprechend von
180° nach links ausgehend von der Nullstellung des Lenkwinkelsensors.
Lenkräder von Kraftfahrzeugen können sich beispielsweise drei Lenkra
dumdrehungen nach rechts und entsprechend drei Lenkradumdrehungen
nach links ausgehend von der Nullstellung bewegen, so daß mit einem
absolut messenden Lenkwinkelsensor 2160° erfaßbar sein müßten.
Lenkwinkelsensorsysteme werden im Bereich der Lenkspindel des Kraft
fahrzeuges angeordnet. Der in diesem Bereich zum Einbau eines solchen
Lenkwinkelsensorsystems vorhandene Einbauraum ist sowohl in Achs
richtung und insbesondere auch in radialer Richtung beschränkt. Aus die
sem Grunde ist man bemüht, derartige Lenkwinkelsensorsysteme an vor
handene Module, etwa die Wickelfederkassette anzubinden oder darin zu
integrieren. Dies ist in vielen Fällen nur dann möglich, wenn der Lenkwin
kelsensor eine möglichst geringere radiale Erstreckung aufweist.
Aus der DE 44 09 892 A1 ist ein weiterer Lenkwinkelsensor bekannt, der
eine zweite Sensoreinheit aufweist. Der Rotor der zweiten Sensoreinheit
wird von dem Rotor der ersten Sensoreinheit in einer getrieblichen Unter
setzung angetrieben, wobei vorgesehen ist, daß der Rotor der zweiten
Sensoreinheit über den gesamten Drehbereich hinweg maximal um 360°
bewegt wird. Die getriebliche Kopplung erfolgt bei diesem Gegenstand
nach Art eines Planetengetriebes, so daß die Rotoren der beiden Sen
soreinheiten konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die statorseitigen
elektronischen Komponenten der beiden Sensoreinheiten sind auf einem
gemeinsamen Schaltungsträger angeordnet. Um die gewünschte getrieb
liche Untersetzung zu erzeugen, ist es notwendig, daß das Planetenrad
eine gewisse Größe aufweisen muß. Bei einem gesamten Lenkraddrehbe
reich von beispielsweise vier Umdrehungen muß die Untersetzung 4 : 1
ausgebildet sein. Die zur Realisierung des Lenkwinkelsensors benötigte
radiale Erstreckung ist aus diesem Grunde entsprechend groß, so daß
eine Anordnung dieses Lenkwinkelsensors in einem Lenksäulenmodul
nicht ohne weiteres möglich ist.
Aus der DE 196 01 965 A1 ist ein weiterer Lenkwinkelsensor bekannt, bei
dem zur Rundenzählung dem Rotor der ersten Sensoreinheit ein Schritt
schaltwerk in der gleichen Ebene zugeordnet ist, dessen Winkelstellung
durch eine zweite Sensoreinheit detektierbar ist. Auch bei diesem Lenk
winkelsensor ist die radiale Erstreckung durch die beiden sich addieren
den Durchmesser der Rotoren der beiden Sensoreinheiten bestimmt. Der
radial benötigte Einbauraum eines solchen Lenkwinkelsensors über
schreitet oftmals den im Rahmen eines Lenksäulenmoduls zur Verfügung
gestellten Raumes.
Ein weiterer Lenkwinkelsensor ist aus der EP 0 377 097 B1 bekannt ge
worden. Gegenstand dieses Dokumentes ist ein Lenkwinkelsensor, der
eine Winkelerfassung ausschließlich in einem Segment von 360° erlaubt.
Eine Rundenzählung ist beim Gegenstand dieses Dokumentes nicht vor
gesehen.
Ausgehend von der DE 44 09 892 A1 liegt der Erfindung daher die Aufga
be zugrunde, einen gattungsgemäßen Lenkwinkelsensor weiter zu bilden,
der in seiner radialen Erstreckung nur einen möglichst geringen Einbau
raum benötigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehachse
des Rotors der zweiten Sensoreinheit rechtwinklig zur Drehachse des
Rotors der ersten Sensoreinheit angeordnet ist, wobei die Komponenten
der ersten Sensoreinheit in die eine und die Komponenten der zweiten
Sensoreinheit in die entgegengesetzte Richtung von dem Schaltungsträ
ger abragend angeordnet sind.
Der erfindungsgemäße Lenkwinkelsensor besteht aus zwei Sensorein
heiten, wobei eine erste Sensoreinheit mit ihrem Rotor an die Drehbewe
gung der Lenkspindel unmittelbar gekoppelt ist. Mit dieser Sensoreinheit
ist die Winkelstellung des Lenkrades innerhalb eines (Teil-)Winkel
segmentes des gesamten Lenkraddrehbereiches bestimmbar. Dabei kann
vorgesehen sein, daß das mit dieser Sensoreinheit abgetastete Winkel
segment einer vollen Lenkradumdrehung (360°) entspricht. Ebenfalls kann
vorgesehen sein, daß mit dieser Sensoreinheit lediglich Winkelsegmente
erfaßt werden, die kleiner als 360° sind und deren Winkelgröße so be
stimmt ist, daß ein ganzzahliges Vielfaches eines solchen Winkelseg
mentes 360° ergibt. Das Auflösungsvermögen des Lenkwinkelsensors
wird durch die Meßgenauigkeit dieser Sensoreinheit bestimmt. Dem
Lenkwinkelsensor ist ferner eine zweite Sensoreinheit zugeordnet, wobei
der Rotor der ersten Sensoreinheit den Rotor der zweiten Sensoreinheit in
einer getrieblichen Untersetzung antreibt. Infolge des untersetzten Antrie
bes des Rotors der zweiten Sensoreinheit bewegt sich dieser entspre
chend der gewählten Untersetzung langsamer als der Rotor der ersten
Sensoreinheit. Die getriebliche Untersetzung des Rotors der zweiten Sen
soreinheit ist so gewählt, daß mit dieser Sensoreinheit innerhalb einer
Drehbewegung seines Rotors um 360° der gesamte Lenkraddrehbereich
erfaßbar ist. Bei einem gewünschten Erfassungsbereich von sechs vollen
Lenkradumdrehungen wird der Rotor der zweiten Sensoreinheit ent
sprecht maximal um 360° gedreht. Das Auflösungsvermögen bezüglich
der Winkelstellung des Lenkrades ist naturgemäß bei der zweiten Sen
soreinheit erheblich geringer, als bei der ersten Sensoreinheit. Die Be
stimmung der absoluten Winkelstellung des Lenkrades innerhalb seines
gesamten Drehbereiches erfolgt durch eine Bestimmung des Winkelseg
mentes, in dem sich die Stellung des Lenkrades aktuell befindet, innerhalb
seines gesamten Drehbereiches mit der zweiten Sensoreinheit sowie ei
ner Bestimmung der absoluten Winkelstellung innerhalb dieses
(bestimmten) Winkelsegmentes mit der ersten höher auflösenden Sen
soreinheit.
Damit der erfindungsgemäße Lenkwinkelsensor den Anforderungen hin
sichtlich des von dem Lenkwinkelsensor benötigten Einbauraumes ge
nügt, ist vorgesehen, die Drehachse des Rotors der zweiten Sensoreinheit
in einem rechten Winkel zur Drehachse des Rotors der ersten Sensorein
heit anzuordnen. Diese Anordnung hat zur Folge, daß durch das Vorse
hen der zweiten Sensoreinheit nicht nur die radiale Erstreckung des
Lenkwinkelsensors denjenigen Systemen entspricht, die als erste Sen
soreinheit eingesetzt werden bzw. eingesetzt sind, sondern auch daß die
statorseitigen elektronischen Komponenten der beiden Sensoreinheiten
auf einem gemeinsamen Schaltungsträger angeordnet werden können.
Die elektronischen Komponenten der ersten Sensoreinheit ragen von dem
Schaltungsträger, zweckmäßigerweise einer Platine, in die eine Richtung
und die entsprechenden Komponenten der zweiten Sensoreinheit in die
entgegengesetzte Richtung ab. Der erfindungsgemäße Lenkwinkelsensor
benötigt nicht nur lediglich einen geringen Einbauraum, sondern es bedarf
durch die Verwendung eines gemeinsames Schaltungsträgers für beide
statorseitigen elektronischen Komponenten auch nur eines geringen Ma
terialeinsatzes.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Rotor der zweiten
Sensoreinheit über ein Schrittschaltwerk angetrieben ist, welches Schritt
schaltwerk zumindest eine dem antreibenden Rotor zugeordnete Schalt
nocke und eine dem angetriebenen Rotor zugeordnete äußere, umlaufen
de Verzahnung aufweist, wobei bei einer Drehung des antreibenden Ro
tors um den Winkelbetrag des Eingreifens zweier aufeinander folgender
Schaltnocken in die Verzahnung des angetriebenen Rotors dieser um
zumindest einen Schaltschritt mit jeweils vorbestimmten Drehwinkel wei
tergedreht wird. Bei der Verwendung eines Schrittschaltwerkes zum An
treiben des Rotors der zweiten Sensoreinheit wird der Rotor nicht konti
nuierlich, sondern nur schrittweise angetrieben. Folglich kann eine be
stimmte Rotorstellung im Gegensatz zu einem bei einem kontinuierlichen
Antrieb des Rotors der zweiten Sensoreinheit bestimmten Drehwinkelbe
reich bei Einsatz eines Schrittschaltwerkes ein bestimmter Drehwinkel ei
nem Winkelsegment des Rotors der ersten Sensoreinheit zugeordnet
werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Sensoreinheit als eine
optoelektronisch arbeitende Sensoreinheit ausgebildet. Als Codierung
kann eine als Lichtschlitz ausgestaltete archimedische Spirale in der als
Rotor dienenden Codescheibe vorgesehen sein. Ist zum Antrieb dieser
Codescheibe ein Schrittschaltwerk vorgesehen, dann weist die Code
scheibe umfänglich eine äußere Verzahnung auf. In diese Verzahnung
greift ein an dem Rotor der ersten Sensoreinheit angeformter Stellzapfen
zum Weiterdrehen der Codescheibe ein. Als photosensitives Element ist
eine Sensorzeile vorgesehen, so daß die bei Verwendung eines Schritt
schaltwerkes unterschiedliche Stellungen der Codescheibe zu einer Be
lichtung unterschiedlicher Bildpunkte der Sensorzeile führen. In Abhän
gigkeit von der Belichtung unterschiedlicher Bildpunkte der Sensorzeile
bei unterschiedlichen Winkelstellungen des Lenkrades in seinem gesam
ten Drehbereich erfolgt eine Zuordnung des von dem Rotor der ersten
Sensoreinheit erfaßten Winkelsegmentes in Bezug auf den gesamten
Lenkraddrehbereich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Un
teransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh
rungsbeispieles. Es zeigen:
Fig. 1 Eine Ansicht eines Lenkwinkelsensors zum Bestimmen der ab
soluten Winkelstellung des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges im
gesamten Lenkraddrehbereich,
Fig. 2 einen Schnitt in etwa entlang der Linie A-B der Fig. 1 und
Fig. 3 eine zum Teil schematisierte Draufsicht auf den Lenkwinkel
sensor der Fig. 1 und 2 eingebaut in ein Lenksäulenmodul.
Der in Fig. 1 gezeigte Lenkwinkelsensor 1 umfaßt zwei Sensoreinheiten
S1 und S2. Die Sensoreinheit S1 ist nach Art eines optoelektronisch arbei
tenden Gabelkopplers aufgebaut und besteht aus einem ringförmigen
Segmentgeber 2, der an die Drehbewegung der Lenkspindel 3 gekoppelt
ist, und einer bezüglich des Segmentgebers 2 ortsfesten Sende- und
Empfangseinheit 4. Der Segmentgeber 2 stellt den Rotor und die Sende-
Empfangseinheit 4 den Stator der Sensoreinheit S1 dar. Die Sende-
Empfangseinheit 4 besteht aus sechs, mit einem bestimmten Winkelab
stand voneinander angeordneten Lichtquellen L und entsprechend sechs
den Lichtquellen L mit Abstand gegenüberliegenden photosensitiven Ele
menten E. Zwischen den Lichtquellen L und photosensitiven Elementen E
ist ein Bewegungsspalt 5 vorgesehen, in den ein mit Blendenabschnitten
6 versehener Blendenring des Segmentgebers 2 eingreift. Jeder Blenden
abschnitt 6 weist unterschiedlich breite, voneinander beabstandete Blen
denstücke 7, 8, 9 auf, die bei einer Drehung der Lenkspindel 3 und somit
bei einer Drehung des Segmentgebers 2 durch den Bewegungsspalt 5 der
Sende-Empfangseinheit 4 hindurchgeführt werden. Bei dem Durchführen
eines Blendenabschnittes 6 durch den Bewegungsspalt 5 werden in Ab
hängigkeit von der Ausbildung der Blendenstücke 7, 8, 9 unterschiedliche
Lichtschranken der Sende-Empfangseinheit 4 unterbrochen, woraus sich
die Winkelstellung des Segmentgebers 2 bezogen auf das durch die Sen
de-Empfangseinheit 4 abgedeckte Winkelsegment ergibt. Bei dem in der
Figur dargestellten Sensoreinheit S1 wird durch die Sende-
Empfangseinheit 4 ein Winkelsegment von 72° erfaßt. Folglich sind als
Blendenring fünf mit gleichem radialen Abstand zueinander angeordnete
und gleichermaßen ausgebildete Blendenabschnitte 6 vorgesehen. Bei
einer Drehung des Lenkrades um 360° wird dann das 72°-Winkelsegment
fünfmal durchfahren, so daß jeder Winkelwert fünfmal erfaßt wird.
Die elektronischen Komponenten der Sende-Empfangseinheit 4, nämlich
die Lichtquellen L und die photosensitiven Elemente E sind auf einer Pla
tine 10 befestigt und elektrisch angeschlossen.
An den Blendenabschnitten 6 der Segmentgeber 2 sind nach unten zur
Platine 10 abragend jeweils ein Stellzapfen 11 angeformt. Die Stellzapfen
11 stehen mit einer als Rotor dienenden Codescheibe 12 der Sensorein
heit S2 im Eingriff. Die Codescheibe 12 weist umfänglich eine äußere Ver
zahnung 13 auf, wobei die einzelnen Zähne der Verzahlung 13 soweit
voneinander beabstandet sind, daß die Codescheibe 12 beim Eingreifen
eines jeden Stellzapfens 11 um einen Zahn weiter bewegt wird. Die
Codescheibe 12 wird somit von dem Segmentgeber 2 in einer Unterset
zung schrittweise angetrieben. Die Drehachse der Codescheibe 12 ist
rechtwinklig zur Drehachse des Segmentgebers 2 und somit zur Lenk
spindel 3 angeordnet.
Die Sensoreinheit S2 ist ebenfalls als optoelektronische Sensoreinrichtung
ausgebildet, wobei als Codierung in die Codescheibe 12 eine als Licht
schlitz ausgebildete archimedische Spirale 14 eingebracht ist. Auf der ei
nen Seite der Codescheibe 12 ist als Lichtquelle eine Line-Source-LED
15, auf der gegenüberliegenden Seite der Codescheibe 12 ist eine Sen
sorzeile 16 angeordnet. Zwischen diesen beiden Elementen - Lichtquelle
15 bzw. Sensorzeile 16 - ist die Codescheibe 12 drehbar.
Die beschriebene Anordnung der Sensoreinheit S2 ergibt sich deutlicher
aus dem in Fig. 2 dargestellten Schnitt. Aus dieser Darstellung wird auch
die Anordnung der Line-Source-LED 15 deutlich, welches so angeordnet
ist, daß die emittierten Lichtstrahlen auf die photosensitive Oberfläche der
Sensorzeile 16 gerichtet sind. Die Line-Source-LED 15 sowie die Sensor
zeile 16 sind auf derselben Platine 10 montiert, auf der auch die elektroni
schen Komponenten L, E der Sensoreinheit S1 angeordnet sind. Die elek
tronischen Komponenten der beiden Sensoreinheiten S1 und S2 ragen in
gegenüberliegenden Richtungen von der Platine ab.
Die Anzahl der Zähne der Verzahnung 13 der Codescheibe 12 ist so ge
wählt, daß die Codescheibe 12 um 360° bewegt wird, wenn die Lenkspin
del um sechs volle Umdrehungen gedreht wird. Durch die Weiterbewe
gung der Codescheibe 12 beim Passieren jedes Blendenabschnittes 6
durch den Bewegungspalt 5 der Sende-Empfangseinheit 4 bewegt sich
entsprechend auch die Codescheibe 12 mit der archimedischen Spirale
14, so daß in jeder Stellung unterschiedliche Bildpunkte der Sensorzeile
16 der Sensoreinheit 2 belichtet werden. Folglich ist die Stellung jedes
Blendenabschnittes 6 des Segmentgebers 2 innerhalb des gesamten Er
fassungsbereiches des Lenkwinkelsensors 1 (6 × 360°) durch Belichtung
ganz bestimmter Bildpunkte der Sensorzeile 16 definiert. Selbst wenn bei
einer Stromabstellung die Lenkwinkelstellung verändert wird und in einer
anderen Lenkwinkelstellung eine erneute Strombeaufschlagung des
Lenkwinkelsensors 1 erfolgt, kann ohne eine notwendige Initialisierung
festgestellt werden, in welchem 72°-Winkelsegment sich die Lenkradstel
lung befindet. Die Auflösung innerhalb des 72°-Segmentes erfolgt durch
die Sensoreinheiten S1, welcher Winkel ebenfalls ohne eine Initialisierung
ermittelbar ist.
In einer schematisierten Draufsicht ist der Lenkwinkelsensor 1 in Fig. 3 in
ein Lenksäulenmodul 17 eingebaut dargestellt. Dabei entsprechen die in
Fig. 3 verwendeten Bezugszeichen denjenigen der Fig. 1 und 2. Es
ist erkennbar, daß durch die Ausgestaltung des Lenkwinkelsenors 1 mit
zwei Sensoreinheiten S1, S2 in der erfindungsgemäßen Anordnung der
benötigte Einbauraum in seiner radialen Erstreckung nicht vergrößert wird
gegenüber herkömmlichen Lenkwinkelerfassungssystemen, die lediglich
eine Sensoreinheit, etwa entsprechend der Sensoreinheit S1 verwenden.
1
Lenkwinkelsensor
2
Segmentgeber
3
Lenkspindel
4
Sende-Empfangseinheit
5
Bewegungsspalt
6
Blendenabschnitt
7
Blendenstück
8
Blendenstück
9
Blendenstück
10
Platine
11
Stellzapfen
12
Codescheibe
13
Verzahnung
14
archimedische Spirale
15
Line-Source-LED
16
Sensorzeile
17
Lenkwinkelsäulenmodul
S1
S1
Sensoreinheit
S2
S2
Sensoreinheit
LLichtquelle
Ephotosensitiver Empfänger
LLichtquelle
Ephotosensitiver Empfänger
Claims (5)
1. Lenkwinkelsensor zum Bestimmen der absoluten Winkelstellung
des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges mit einer Sensoreinheit (S1)
zum Erfassen der Lenkwinkelstellung des Lenkrades innerhalb ei
nes Winkelsegments aus dem gesamten Lenkraddrehbereich, wo
bei der Rotor (2) dieser Sensoreinheit (S1) an die Drehbewegung
des Lenkrades gekoppelt ist und der Lenkwinkelsensor (1) eine an
die Bewegung des Rotors (2) der ersten Sensoreinheit (S1) in einer
getrieblichen Untersetzung gekoppelte zweite Sensoreinheit (S2)
aufweist, die zum Erfassen der Winkelstellung über den gesamten
Drehwinkelbereich des Lenkrades hinweg vorgesehen ist, und wo
bei die statorseitigen elektronischen Komponenten (E; L; 15, 16)
der beiden Sensoreinheiten (S1, S2) auf einem gemeinsamen
Schaltungsträger (10) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachse des Rotors (12) der zweiten Sensoreinheit (S2)
rechtwinklig zur Drehachse des Rotors (2) der ersten Sensoreinheit
(S1) angeordnet ist, wobei die Komponenten (E, L) der ersten Sen
soreinheit (S1) in die eine und die Komponenten (15, 16) der zwei
ten Sensoreinheit (S2) in die entgegengesetzte Richtung von dem
Schaltungsträger (10) abragend angeordnet sind.
2. Lenkwinkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (12) der zweiten Sensoreinheit (S2) über ein Schritt
schaltwerk angetrieben ist, welches Schrittschaltwerk zumindest
eine dem antreibenden Rotor (2) zugeordnete Schaltnocke (11)
und eine dem angetriebenen Rotor (12) zugeordnete äußere, um
laufende Verzahnung (13) aufweist, wobei bei einer Drehung des
antreibenden Rotors (2) um den Winkelbetrag des Eingreifens
zweier aufeinander folgender Schaltnocken (11) in die Verzahnung
(13) des angetriebenen Rotors (12) dieser um zumindest einen
Schaltschritt mit jeweils vorbestimmten Drehwinkel weitergedreht
wird.
3. Lenkwinkelsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Untersetzung zwischen dem Rotor (2) der ersten
Sensoreinheit (S1) und dem Rotor (12) der zweiten Sensoreinheit
(S2) dergestalt ausgelegt ist, daß innerhalb eines Drehwinkels des
Rotors (12) der zweiten Sensoreinheit (S2) von kleiner 360° der ge
samte Lenkwinkelbereich des Lenkrades erfaßbar ist.
4. Lenkwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zweite Sensoreinheit (S2) eine optoelektro
nisch arbeitende Sensoreinheit ist, die eine einen spiralförmigen
Lichtschlitz (14) aufweisende, als Rotor dienende Codescheibe
(12), ein die eine Seite der Codescheibe (12) mit Licht bestrahlende
Lichtquelle (15) und ein zur Lichtquelle (15) auf der gegenüberlie
genden Seite der Codescheibe (12) mit seiner sensitiven Oberflä
che weisendes photosensitives Element, etwa eine Sensorzeile
(16) umfaßt.
5. Lenkwinkelsensor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Sensoreinheit (S1) eine optoelektro
nisch arbeitende Sensoreinheit mit einer auf ein Winkelsegment
begrenzten, als Gabelkoppler ausgebildeten und den Stator bilden
den Sende-Empfangseinheit (4) und mit einem als Rotor dienenden
Segmentgeber (2) enthaltend eine auf das von der Sende-
Empfangseinheit (4) erfaßte Winkelsegment abgestimmte Anzahl
an Blendenabschnitten (6) ist, an deren zum Schaltungsträger (10)
weisenden Abschnitt als Schaltnocken ausgebildete Stellzapfen
(11) angeformt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19836666A DE19836666C1 (de) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Lenkwinkelsensor |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19836666A DE19836666C1 (de) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Lenkwinkelsensor |
Publications (1)
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