DE102023201920A1

DE102023201920A1 - Steering device and method for determining an absolute position of a steering actuator of a steering device

Info

Publication number: DE102023201920A1
Application number: DE102023201920.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kuehnhoefer; Micha Maier; Harald Preuss; Manuel Hoellmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2023-03-03
Filing date: 2023-03-03
Publication date: 2024-09-05
Also published as: WO2024184309A1; CN120752171A

Abstract

Es wird eine Lenkvorrichtung vorgeschlagen, mit wenigstens einem Lenkungsstellelement (10a; 10b), mit einem mit dem Lenkungsstellelement (10a; 10b) zusammenwirkenden Stellmechanismus (12a; 12b), welcher zumindest einen Stellaktuator (14a; 14b), zumindest einen mit dem Lenkungsstellelement (10a; 10b) wirkverbundenen Spindelantrieb (16a; 16b) und einen Zugmitteltrieb (18a; 18b) mit wenigstens einem Zugmittel (20a; 20b) zur Kopplung des Stellaktuators (14a; 14b) mit dem Spindelantrieb (16a; 16b) umfasst, mit einer Positionssensoreinheit (22a; 22b), welche wenigstens eine dem Stellaktuator (14a; 14b) zugeordnete erste Lagesensorik (24a; 24b) zur Erfassung einer ersten Lageinformation des Stellaktuators (14a; 14b) und wenigstens eine dem Spindelantrieb (16a; 16b) zugeordnete zweite Lagesensorik (26a; 26b) zur Erfassung einer zweiten Lageinformation des Spindelantriebs (16a; 16b) umfasst, und mit einer Positionsermittlungseinheit (28a; 28b), welche dazu vorgesehen ist, zumindest anhand der ersten Lageinformation und der zweiten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelement (10a; 10b) zu ermitteln.A steering device is proposed, with at least one steering actuating element (10a; 10b), with an actuating mechanism (12a; 12b) which interacts with the steering actuating element (10a; 10b) and which comprises at least one actuating actuator (14a; 14b), at least one spindle drive (16a; 16b) operatively connected to the steering actuating element (10a; 10b) and a traction drive (18a; 18b) with at least one traction means (20a; 20b) for coupling the actuating actuator (14a; 14b) to the spindle drive (16a; 16b), with a position sensor unit (22a; 22b) which has at least one first position sensor system (24a; 24b) assigned to the actuating actuator (14a; 14b) for detecting first position information of the actuating actuator (14a; 14b) and at least one a second position sensor system (26a; 26b) assigned to the spindle drive (16a; 16b) for detecting second position information of the spindle drive (16a; 16b), and a position determination unit (28a; 28b) which is provided to determine an absolute position of the steering actuating element (10a; 10b) at least on the basis of the first position information and the second position information.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung. Zudem betrifft die Erfindung ein Lenksystem mit einer solchen Lenkvorrichtung, ein Fahrzeug mit einem solchen Lenksystem sowie ein Verfahren zur Ermittlung einer absoluten Position eines Lenkungsstellelements einer solchen Lenkvorrichtung.The invention relates to a steering device. The invention also relates to a steering system with such a steering device, a vehicle with such a steering system and a method for determining an absolute position of a steering actuator of such a steering device.

Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit konventionellen Lenksystemen bekannt, bei welchen ein Lenkrad über eine Lenksäule mechanisch fest mit einem Lenkgetriebe verbunden ist. Eine absolute Position eines Lenkungsstellelements des Lenkgetriebes, welches bei Personenkraftfahrzeugen in der Regel als Zahnstange ausgebildet ist, wird dabei mit Hilfe von zusätzlichen, externen Sensoren, beispielsweise an der Lenkradwelle angebrachten Lenkwinkelsensoren, ermittelt.Vehicles with conventional steering systems are known from the state of the art, in which a steering wheel is mechanically connected to a steering gear via a steering column. An absolute position of a steering actuator of the steering gear, which in passenger vehicles is usually designed as a rack, is determined with the help of additional, external sensors, for example steering angle sensors attached to the steering wheel shaft.

Darüber hinaus sind Fahrzeuge mit Steer-by-Wire-Lenksystemen bekannt, welche ohne eine direkte mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern auskommen und bei welchen eine Lenkvorgabe ausschließlich elektrisch weitergeleitet wird. Aufgrund der fehlenden mechanischen Verbindung sind die zuvor genannten Sensoren im Bereich der Lenkradwelle nicht mehr vorhanden, sodass andere Ansätze verwendet werden müssen, um eine absolute Position eines Lenkungsstellelements zu ermitteln. Die absolute Position des Lenkungsstellelements wird beispielsweise zur Regelung der Position des Lenkungsstellelements und somit zur Einstellung einer korrekten Fahrtrichtung benötigt.In addition, vehicles with steer-by-wire steering systems are known which do not require a direct mechanical connection between the steering wheel and the steered wheels and in which steering commands are transmitted exclusively electrically. Due to the lack of a mechanical connection, the previously mentioned sensors in the area of the steering wheel shaft are no longer present, so other approaches must be used to determine the absolute position of a steering actuator. The absolute position of the steering actuator is required, for example, to control the position of the steering actuator and thus to set the correct direction of travel.

In diesem Zusammenhang beschreiben beispielsweise die DE 198 34 870 A1 und die DE 10 2017 217 581 A1 Lenksysteme, welche neben einem Rotorlagesensor einen zusätzlichen Positionssensor zur Ermittlung einer absoluten Position eines Lenkungsstellelements umfassen.In this context, for example, the DE 198 34 870 A1 and the EN 10 2017 217 581 A1 Steering systems which, in addition to a rotor position sensor, comprise an additional position sensor for determining an absolute position of a steering actuator.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Lenkvorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung einer absoluten Position eines Lenkungsstellelements mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Funktionsweise, insbesondere bei Lenksystemen mit einem Spindelantrieb, bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 14, 15 und 16 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is in particular to provide a steering device and a method for determining an absolute position of a steering actuating element with improved properties with regard to functionality, in particular in steering systems with a spindle drive. The object is achieved by the features of claims 1, 14, 15 and 16, while advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird eine Lenkvorrichtung vorgeschlagen, mit wenigstens einem Lenkungsstellelement, mit einem mit dem Lenkungsstellelement zusammenwirkenden Stellmechanismus, welcher zumindest einen Stellaktuator, zumindest einen mit dem Lenkungsstellelement wirkverbundenen Spindelantrieb und einen Zugmitteltrieb mit wenigstens einem Zugmittel zur Kopplung des Stellaktuators mit dem Spindelantrieb umfasst, mit einer Positionssensoreinheit, welche wenigstens eine dem Stellaktuator zugeordnete erste Lagesensorik zur Erfassung einer ersten Lageinformation des Stellaktuators und wenigstens eine dem Spindelantrieb zugeordnete zweite Lagesensorik zur Erfassung einer zweiten Lageinformation des Spindelantriebs umfasst, und mit einer Positionsermittlungseinheit, welche dazu vorgesehen ist, zumindest anhand der ersten Lageinformation und der zweiten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelement zu ermitteln. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere eine verbesserte Ermittlung einer absoluten Position eines Lenkungsstellelements bei Lenksystemen mit einem Spindelantrieb erreicht werden, und zwar insbesondere bei herkömmlichen Lenksystemen als auch bei Steer-by-Wire-Lenksystemen. Zudem kann vorteilhaft eine Effizienz, insbesondere eine Bauraumeffizienz, eine Bauteileeffizienz, eine Wartungseffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, verbessert werden.A steering device is proposed, with at least one steering actuating element, with an actuating mechanism which interacts with the steering actuating element and which comprises at least one actuating actuator, at least one spindle drive operatively connected to the steering actuating element and a traction drive with at least one traction means for coupling the actuating actuator to the spindle drive, with a position sensor unit which comprises at least one first position sensor assigned to the actuating actuator for detecting first position information of the actuating actuator and at least one second position sensor assigned to the spindle drive for detecting second position information of the spindle drive, and with a position determination unit which is provided for determining an absolute position of the steering actuating element at least on the basis of the first position information and the second position information. This design makes it possible in particular to achieve improved determination of an absolute position of a steering actuating element in steering systems with a spindle drive, in particular in conventional steering systems as well as in steer-by-wire steering systems. In addition, efficiency, in particular installation space efficiency, component efficiency, maintenance efficiency and/or cost efficiency, can advantageously be improved.

Unter einer „Lenkvorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang zumindest ein Teil, beispielsweise eine Unterbaugruppe, eines Lenksystems, insbesondere eines Fahrzeugs und vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, verstanden werden. Vorteilhaft ist das Lenksystem dabei als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet und umfasst eine, insbesondere von einem Fahrer und/oder Insassen betätigbare, Bedieneinheit und wenigstens einen mechanisch von der Bedieneinheit getrennten Radlenkwinkelsteller, welcher insbesondere das Lenkungsstellelement und den Stellmechanismus aufweist und zur Änderung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads in Abhängigkeit von einer Lenkvorgabe an der Bedieneinheit vorgesehen ist. Die Lenkvorrichtung ist in diesem Fall somit insbesondere Teil des Radlenkwinkelstellers. Das Lenkungsstellelement ist insbesondere in einer Axialrichtung beweglich gelagert und kann als Ausgangswelle, wie beispielsweise im NKW-Bereich verwendet, und/oder als Zahnstange, wie beispielsweise im PKW-Bereich verwendet, ausgebildet sein. Ferner ist der Stellmechanismus insbesondere zur Verstellung des Lenkungsstellelements in Axialrichtung vorgesehen. Bevorzugt ist das Lenkungsstellelement demnach in Zusammenwirken mit dem Stellmechanismus zur Verstellung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads und somit insbesondere zur direkten Beeinflussung einer Fahrtrichtung vorgesehen. Der Stellaktuator ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise als Elektromotor, vorteilhaft als bürstenloser Motor und besonders vorteilhaft als Asynchronmotor oder als permanenterregter Synchronmotor, ausgebildet und zur Erzeugung und/oder Bereitstellung eines Lenkmoments vorgesehen. Der Spindelantrieb könnte beispielsweise als Trapezgewindetrieb oder dergleichen ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Spindelantrieb allerdings als Kugelgewindetrieb ausgebildet. Zudem ist der Zugmitteltrieb bevorzugt als kraft- und/oder formschlüssiger Zugmitteltrieb, besonders bevorzugt als Riementrieb, ausgebildet. Das Zugmittel kann in diesem Fall als Riemen und bevorzugt als Zahnriemen ausgebildet sein.In this context, a "steering device" is to be understood as at least one part, for example a subassembly, of a steering system, in particular of a vehicle and preferably of a motor vehicle. The steering system is advantageously designed as a steer-by-wire steering system and comprises an operating unit, which can be operated in particular by a driver and/or passenger, and at least one wheel steering angle adjuster which is mechanically separated from the operating unit and which in particular has the steering actuating element and the actuating mechanism and is provided for changing a wheel steering angle of at least one vehicle wheel depending on a steering specification on the operating unit. In this case, the steering device is therefore in particular part of the wheel steering angle adjuster. The steering actuating element is in particular mounted so as to be movable in an axial direction and can be designed as an output shaft, as used in the commercial vehicle sector, for example, and/or as a rack, as used in the passenger vehicle sector, for example. Furthermore, the actuating mechanism is provided in particular for adjusting the steering actuating element in the axial direction. Preferably, the steering adjusting element is therefore provided in cooperation with the adjusting mechanism for adjusting a wheel steering angle of at least one vehicle wheel and thus in particular for directly influencing a direction of travel. The In this context, the actuator is preferably designed as an electric motor, advantageously as a brushless motor and particularly advantageously as an asynchronous motor or as a permanently excited synchronous motor, and is intended to generate and/or provide a steering torque. The spindle drive could, for example, be designed as a trapezoidal screw drive or the like. However, the spindle drive is preferably designed as a ball screw drive. In addition, the traction mechanism drive is preferably designed as a force-locking and/or form-locking traction mechanism drive, particularly preferably as a belt drive. The traction mechanism can in this case be designed as a belt and preferably as a toothed belt.

Darüber hinaus soll unter einer „Positionssensoreinheit“ insbesondere eine Sensoreinheit verstanden werden, welche zumindest dazu vorgesehen ist, eine Lageänderung des Stellaktuators und eine Lageänderung des Spindelantriebs zu erfassen. Dazu umfasst die Positionssensoreinheit die erste Lagesensorik, welche dazu vorgesehen ist, eine mit der Lageänderung des Stellaktuators, insbesondere einer Motorwelle des Stellaktuators, korrelierte erste Lageinformation, bevorzugt kontaktlos, zu erfassen, und die zweite Lagesensorik, welche dazu vorgesehen ist, eine mit der Lageänderung des Spindelantriebs, insbesondere einer Spindelmutter des Spindelantriebs, korrelierte zweite Lageinformation, bevorzugt kontaktlos, zu erfassen. Die erste Lagesensorik ist vorzugsweise auf einer Abtriebsseite des Stellaktuators angeordnet, während die zweite Lagesensorik auf einer Antriebsseite des Spindelantriebs angeordnet ist. Vorliegend stehen die erste Lagesensorik und die zweite Lagesensorik, vorteilhaft über den Zugmitteltrieb, derart miteinander in Korrelation, dass durch Verknüpfung und Auswertung der ersten Lageinformation und der zweiten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements bzw. eine Position des Lenkungsstellelements über mehrere Umdrehungen eindeutig ermittelt werden kann. Unter einer „Positionsermittlungseinheit“ soll insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Einheit verstanden werden, welche einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe aufweist. Vorteilhaft weist die Positionsermittlungseinheit ferner zumindest einen Prozessor, zumindest einen Betriebsspeicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel und/oder zumindest ein Betriebsprogramm auf. Insbesondere ist die Positionsermittlungseinheit zumindest dazu vorgesehen, durch Auswertung der ersten Lageinformation und der zweiten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements bzw. eine Position des Lenkungsstellelements über mehrere Umdrehungen eindeutig zu ermitteln. Vorzugsweise ist die Positionsermittlungseinheit dabei in ein Steuergerät des Fahrzeugs, beispielsweise ein zentrales Fahrzeugsteuergerät, oder ein Steuergerät des Lenksystems, insbesondere in Form eines Lenkungssteuergeräts, integriert. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.In addition, a “position sensor unit” is to be understood in particular as a sensor unit which is at least intended to detect a change in position of the positioning actuator and a change in position of the spindle drive. For this purpose, the position sensor unit comprises the first position sensor system, which is intended to detect first position information correlated with the change in position of the positioning actuator, in particular a motor shaft of the positioning actuator, preferably without contact, and the second position sensor system, which is intended to detect second position information correlated with the change in position of the spindle drive, in particular a spindle nut of the spindle drive, preferably without contact. The first position sensor system is preferably arranged on an output side of the positioning actuator, while the second position sensor system is arranged on a drive side of the spindle drive. In the present case, the first position sensor system and the second position sensor system are correlated with one another, advantageously via the traction drive, in such a way that an absolute position of the steering actuator or a position of the steering actuator over several revolutions can be clearly determined by linking and evaluating the first position information and the second position information. A "position determination unit" is to be understood in particular as an electrical and/or electronic unit which has an information input, an information processing unit and an information output. The position determination unit advantageously also has at least one processor, at least one operating memory, at least one input and/or output means and/or at least one operating program. In particular, the position determination unit is at least intended to clearly determine an absolute position of the steering actuator or a position of the steering actuator over several revolutions by evaluating the first position information and the second position information. The position determination unit is preferably integrated into a control unit of the vehicle, for example a central vehicle control unit, or a control unit of the steering system, in particular in the form of a steering control unit. The term "intended" should be understood in particular to mean specially programmed, designed and/or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should be understood in particular to mean that the object fulfils and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Lagesensorik wenigstens einen Winkelsensor umfasst und dazu vorgesehen ist, eine Winkelinformation des Stellaktuators, vorteilhaft eine Winkellage und/oder eine Winkelposition der Motorwelle des Stellaktuators, zu erfassen. In diesem Fall entspricht die erste Lageinformation demnach einer Winkelinformation des Stellaktuators. Bevorzugt weist die erste Lagesensorik dabei einen maximalen Messbereich von 360°, also einen Messbereich von 0° bis 360°, auf. In diesem Zusammenhang kann die erste Lagesensorik beispielsweise als Single-Turn-Sensor ausgebildet sein oder wenigstens einen, vorteilhaft genau einen, Single-Turn-Sensor umfassen. Hierdurch kann insbesondere eine einfache und kostengünstige Erfassung der ersten Lageinformation und eine vorteilhafte Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements erreicht werden.It is further proposed that the first position sensor system comprises at least one angle sensor and is provided to detect angle information of the actuating actuator, advantageously an angular position and/or an angular position of the motor shaft of the actuating actuator. In this case, the first position information therefore corresponds to angle information of the actuating actuator. The first position sensor system preferably has a maximum measuring range of 360°, i.e. a measuring range from 0° to 360°. In this context, the first position sensor system can be designed, for example, as a single-turn sensor or can comprise at least one, advantageously exactly one, single-turn sensor. This makes it possible in particular to achieve simple and cost-effective detection of the first position information and advantageous determination of the absolute position of the steering actuating element.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird ferner vorgeschlagen, dass die zweite Lagesensorik wenigstens einen weiteren Winkelsensor umfasst und dazu vorgesehen ist, eine weitere Winkelinformation des Spindelantriebs, vorteilhaft eine Winkellage und/oder eine Winkelposition der Spindelmutter des Spindelantriebs, zu erfassen. In diesem Fall entspricht die zweite Lageinformation demnach einer Winkelinformation des Spindelantriebs. Bevorzugt weist die zweite Lagesensorik in diesem Fall einen maximalen Messbereich von 360°, also einen Messbereich von 0° bis 360°, auf. In diesem Zusammenhang kann die zweite Lagesensorik beispielsweise als Single-Turn-Sensor ausgebildet sein oder wenigstens einen, vorteilhaft genau einen, Single-Turn-Sensor umfassen. Hierdurch kann insbesondere eine einfache und kostengünstige Erfassung der zweiten Lageinformation und eine vorteilhafte Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements erreicht werden.According to a preferred embodiment, it is further proposed that the second position sensor system comprises at least one further angle sensor and is provided to detect further angle information of the spindle drive, advantageously an angular position and/or an angular position of the spindle nut of the spindle drive. In this case, the second position information therefore corresponds to angle information of the spindle drive. In this case, the second position sensor system preferably has a maximum measuring range of 360°, i.e. a measuring range of 0° to 360°. In this context, the second position sensor system can be designed, for example, as a single-turn sensor or can comprise at least one, advantageously exactly one, single-turn sensor. This makes it possible in particular to achieve simple and cost-effective detection of the second position information and advantageous determination of the absolute position of the steering control element.

Alternativ kann die zweite Lagesensorik jedoch auch wenigstens einen Indexsensor umfassen und dazu vorgesehen sein, eine Indexinformation des Spindelantriebs zu erfassen. Die Indexinformation kann dabei beispielsweise einem einzelnen Impuls oder mehreren Impulsen pro Umdrehung des Spindelantriebs entsprechen. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft effiziente Ermittlung der zweiten Lageinformation erreicht werden.Alternatively, the second position sensor system can also comprise at least one index sensor and be provided to detect index information of the spindle drive. The index information can correspond, for example, to a single pulse or several pulses per revolution of the spindle drive. This makes it possible to achieve, in particular, an advantageously efficient determination of the second position information.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die erste Lagesensorik und die zweite Lagesensorik dasselbe Messprinzip zur Erfassung der jeweiligen Lageinformation aufweisen. Unter einem „Messprinzip“ soll vorliegend insbesondere ein zur Erfassung der jeweiligen Lageinformation verwendetes Messverfahren, wie beispielsweise ein magnetisches, ein induktives, ein optisches, ein kapazitives, ein mechanisches und/oder ein piezoelektrisches Messverfahren, und/oder eine Art der verwendeten Messsensorik, insbesondere eine verwendete Sensorart, verstanden werden. Bevorzugt sind die erste Lagesensorik und die zweite Lagesensorik dabei jeweils zur magnetischen Erfassung der jeweiligen Lageinformation vorgesehen. Besonders bevorzugt sind die erste Lagesensorik und die zweite Lagesensorik ferner baugleich ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfach auswertbare Korrelation zwischen der ersten Lagesensorik und der zweiten Lagesensorik erreicht werden.It is further proposed that the first position sensor and the second position sensor have the same measuring principle for detecting the respective position information. In the present case, a “measuring principle” is to be understood in particular as a measuring method used to detect the respective position information, such as a magnetic, an inductive, an optical, a capacitive, a mechanical and/or a piezoelectric measuring method, and/or a type of measuring sensor used, in particular a type of sensor used. Preferably, the first position sensor and the second position sensor are each provided for magnetic detection of the respective position information. Particularly preferably, the first position sensor and the second position sensor are also of identical construction. This makes it possible in particular to achieve a correlation between the first position sensor and the second position sensor that is advantageously easy to evaluate.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die erste Lageinformation ein erstes Erfassungssignal mit einer ersten Periodizität und die zweite Lageinformation ein zweites Erfassungssignal mit einer von der ersten Periodizität verschiedenen zweiten Periodizität ist. Bevorzugt können ein mit dem Zugmittel gekoppeltes erstes Verzahnungselement, insbesondere des Stellaktuators, und ein mit dem Zugmittel gekoppeltes zweites Verzahnungselement, insbesondere des Spindelantriebs, in diesem Zusammenhang eine unterschiedliche Anzahl an Zähnen aufweisen, um Erfassungssignale mit einer unterschiedlichen Periodizität zu erzeugen und/oder zu bewirken. Bevorzugt ist die Anzahl an Zähnen des ersten Verzahnungselements dabei geringer als die Anzahl an Zähnen des zweiten Verzahnungselements. Besonders bevorzugt ist die Anzahl an Zähnen des zweiten Verzahnungselements zumindest doppelt so groß wie die Anzahl an Zähnen des ersten Verzahnungselements. Hierdurch können auf vorteilhaft einfache Art und Weise Erfassungssignale mit unterschiedlicher Periodizität bereitgestellt werden.In addition, it is proposed that the first position information is a first detection signal with a first periodicity and the second position information is a second detection signal with a second periodicity different from the first periodicity. Preferably, a first toothed element coupled to the traction means, in particular of the actuating actuator, and a second toothed element coupled to the traction means, in particular of the spindle drive, can have a different number of teeth in this context in order to generate and/or cause detection signals with a different periodicity. Preferably, the number of teeth of the first toothed element is less than the number of teeth of the second toothed element. Particularly preferably, the number of teeth of the second toothed element is at least twice as large as the number of teeth of the first toothed element. In this way, detection signals with different periodicity can be provided in an advantageously simple manner.

Eine besonders einfache Korrelation zwischen der ersten Lagesensorik und der zweiten Lagesensorik und demnach eine einfache Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements kann zudem erreicht werden, wenn die Positionsermittlungseinheit dazu vorgesehen ist, zur Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements einen Nonius-Ansatz zu verwenden.A particularly simple correlation between the first position sensor and the second position sensor and thus a simple determination of the absolute position of the steering actuator can also be achieved if the position determination unit is provided to use a vernier approach to determine the absolute position of the steering actuator.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Positionssensoreinheit wenigstens eine dem Zugmitteltrieb zugeordnete dritte Lagesensorik zur Erfassung einer dritten Lageinformation des Zugmittels umfasst und die Positionsermittlungseinheit dazu vorgesehen ist, die dritte Lageinformation bei der Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelement, insbesondere in Axialrichtung, zu berücksichtigen. Demzufolge kann die Positionssensoreinheit auch dazu vorgesehen sein, eine Lageänderung des Zugmittels zu erfassen. Dazu kann die Positionssensoreinheit die dritte Lagesensorik umfassen, welche dazu vorgesehen ist, eine mit der Lageänderung des Zugmittels korrelierte dritte Lageinformation, bevorzugt kontaktlos, zu erfassen. Insbesondere stehen die erste Lagesensorik, die zweite Lagesensorik und die dritte Lagesensorik in diesem Fall derart miteinander in Korrelation, dass durch Verknüpfung und Auswertung der ersten Lageinformation, der zweiten Lageinformation und der dritten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements bzw. eine Position des Lenkungsstellelements über mehrere Umdrehungen eindeutig ermittelt werden kann. Ferner ist insbesondere die Positionsermittlungseinheit dazu vorgesehen, durch Auswertung der ersten Lageinformation, der zweiten Lageinformation und der dritten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements bzw. eine Position des Lenkungsstellelements über mehrere Umdrehungen eindeutig zu ermitteln. Hierdurch kann eine Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements weiter verbessert werden. Insbesondere kann dabei durch die Erweiterung der Messung auf eine dritte Dimension die Eindeutigkeit der absoluten Position des Lenkungsstellelements erhöht werden.According to a further embodiment, it is proposed that the position sensor unit comprises at least one third position sensor assigned to the traction mechanism drive for detecting third position information of the traction mechanism, and the position determination unit is provided to take the third position information into account when determining the absolute position of the steering actuating element, in particular in the axial direction. Accordingly, the position sensor unit can also be provided to detect a change in position of the traction mechanism. For this purpose, the position sensor unit can comprise the third position sensor, which is provided to detect third position information correlated with the change in position of the traction mechanism, preferably without contact. In particular, the first position sensor, the second position sensor and the third position sensor are correlated with one another in this case in such a way that an absolute position of the steering actuating element or a position of the steering actuating element over several revolutions can be clearly determined by linking and evaluating the first position information, the second position information and the third position information. Furthermore, the position determination unit is in particular provided to clearly determine an absolute position of the steering actuator or a position of the steering actuator over several revolutions by evaluating the first position information, the second position information and the third position information. This can further improve the determination of the absolute position of the steering actuator. In particular, the uniqueness of the absolute position of the steering actuator can be increased by extending the measurement to a third dimension.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die dritte Lagesensorik ein von der ersten Lagesensorik und/oder der zweiten Lagesensorik abweichendes Messprinzip zur Erfassung der dritten Lageinformation aufweist. Insbesondere kann die dritte Lagesensorik in diesem Zusammenhang zur Erfassung der dritten Lageinformation ein abweichendes Messverfahren, wie beispielsweise ein induktives und/oder optisches Messverfahren, und/oder eine abweichende Sensorart nutzen. Hierdurch kann eine Genauigkeit bei der Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements weiter erhöht werden.It is further proposed that the third position sensor system has a measuring principle for detecting the third position information that differs from the first position sensor system and/or the second position sensor system. In particular, the third position sensor system can use a different measuring method, such as an inductive and/or optical measuring method, and/or a different type of sensor, to detect the third position information. This can further increase the accuracy of determining the absolute position of the steering control element.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die dritte Lagesensorik wenigstens einen Positionssensor umfasst und dazu vorgesehen ist, eine Drehpositionsinformation des Zugmittels zu erfassen. Insbesondere kann die dritte Lagesensorik in diesem Zusammenhang zu einer im Wesentlichen kontinuierlichen Abtastung des Zugmittels vorgesehen sein, sodass eine exakte und/oder aktuelle Drehposition des Zugmittels ermittelbar ist. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft genaue Ermittlung der Drehposition des Zugmittels erreicht werden.According to a further embodiment, it is proposed that the third position sensor system comprises at least one position sensor and is provided to detect rotational position information of the traction means. In particular, the third position sensor system can be provided in this context for essentially continuous scanning of the traction means, so that an exact and/or current rotational position of the traction means can be determined. In this way, in particular, an advantageously precise determination of the rotational position of the traction means can be achieved.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die dritte Lagesensorik wenigstens einen Indexsensor umfasst und dazu vorgesehen ist, eine Indexinformation des Zugmittels zu erfassen. Die Indexinformation kann dabei beispielsweise einem einzelnen Impuls oder mehreren Impulsen pro Umdrehung des Zugmittels entsprechen. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft effiziente Ermittlung der Drehposition des Zugmittels erreicht werden.According to an alternative embodiment, it is proposed that the third position sensor system comprises at least one index sensor and is provided for this purpose. The aim is to record index information of the traction device. The index information can correspond, for example, to a single pulse or several pulses per revolution of the traction device. This makes it possible to achieve, in particular, an advantageously efficient determination of the rotational position of the traction device.

Zudem wird ein Verfahren zur Ermittlung einer absoluten Position des Lenkungsstellelements der zuvor genannten Lenkvorrichtung vorgeschlagen, bei welchem zumindest die erste Lageinformation des Stellaktuators und die zweite Lageinformation des Spindelantriebs miteinander verknüpft und ausgewertet werden, um eine Position, insbesondere eine absolute Position, des Lenkungsstellelements eindeutig zu bestimmen. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang die Positionsermittlungseinheit dazu vorgesehen, das Verfahren zur Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements durchzuführen. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden.In addition, a method for determining an absolute position of the steering actuator of the aforementioned steering device is proposed, in which at least the first position information of the actuator and the second position information of the spindle drive are linked and evaluated in order to clearly determine a position, in particular an absolute position, of the steering actuator. In particular, in this context, the position determination unit is provided to carry out the method for determining the absolute position of the steering actuator. In this way, in particular the advantages already mentioned above can be achieved.

Die Lenkvorrichtung, das Lenksystem, das Fahrzeug und das Verfahren zur Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die Lenkvorrichtung, das Lenksystem, das Fahrzeug und das Verfahren zur Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelements zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The steering device, the steering system, the vehicle and the method for determining the absolute position of the steering actuator should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the steering device, the steering system, the vehicle and the method for determining the absolute position of the steering actuator can have a number of individual elements, components and units that differs from the number mentioned herein in order to fulfill a function described herein.

ZeichnungenDrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Further advantages will become apparent from the following description of the drawings. The drawings show two embodiments of the invention.

Es zeigen:

1 ein Fahrzeug mit einem als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildeten Lenksystem umfassend eine Lenkvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 ein Lenkungsstellelement, ein Stellmechanismus, eine Positionssensoreinheit und eine Positionsermittlungseinheit der Lenkvorrichtung in einer Detaildarstellung,
3 ein beispielhaftes Schaubild eines Erfassungssignals einer ersten Lagesensorik der Positionssensoreinheit und eines zweiten Erfassungssignals einer zweiten Lagesensorik der Positionssensoreinheit in einem gemeinsamen x-y-Diagramm,
4 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten eines Verfahrens zur Ermittlung einer absoluten Position des Lenkungsstellelements und
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lenkungsstellelements, eines Stellmechanismus, einer Positionssensoreinheit und einer Positionsermittlungseinheit einer weiteren Lenkvorrichtung in einer Detaildarstellung.

They show:

1 a vehicle with a steering system designed as a steer-by-wire steering system comprising a steering device in a schematic representation,
2 a steering actuator, an actuating mechanism, a position sensor unit and a position detection unit of the steering device in a detailed representation,
3 an exemplary diagram of a detection signal of a first position sensor of the position sensor unit and a second detection signal of a second position sensor of the position sensor unit in a common xy diagram,
4 an exemplary flow chart with main process steps of a method for determining an absolute position of the steering actuator and
5 a further embodiment of a steering actuating element, an actuating mechanism, a position sensor unit and a position determination unit of a further steering device in a detailed representation.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt ein in beispielhaft als Personenkraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 34a mit mehreren Fahrzeugrädern (nicht dargestellt) und mit einem Lenksystem 32a in einer vereinfachten Darstellung. Das Lenksystem 32a weist eine Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 34a vorgesehen. Ferner ist das Lenksystem 32a vorliegend als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet und umfasst eine, insbesondere von einem Fahrer und/oder Insassen betätigbare, Bedieneinheit 36a mit einer Lenkhandhabe (nicht dargestellt) sowie einen mechanisch von der Bedieneinheit 36a getrennten und insbesondere mit den Fahrzeugrädern verbundenen Radlenkwinkelsteller 38a. Des Weiteren weist das Fahrzeug 34a ein Steuergerät 40a mit einer Recheneinheit (nicht dargestellt) auf. Das Steuergerät 40a ist vorliegend als Lenkungssteuergerät ausgebildet und demnach Teil des Lenksystems 32a. Das Steuergerät 40a weist eine elektrische Verbindung mit der Bedieneinheit 36a sowie mit dem Radlenkwinkelsteller 38a auf. Das Steuergerät 40a koppelt demnach die Bedieneinheit 36a mit dem Radlenkwinkelsteller 38a und dient zur Steuerung eines Betriebs des Lenksystems 32a. Prinzipiell könnte ein Steuergerät auch von einem Lenkungssteuergerät verschieden und beispielsweise als einzelnes, zentrales Fahrzeugsteuergerät mit einer zentralen Recheneinheit ausgebildet sein. Zudem ist denkbar, für den Radlenkwinkelsteller sowie für die Bedieneinheit separate Steuergeräte vorzusehen und diese kommunizierend miteinander zu verbinden. Darüber hinaus könnte ein Lenksystem als konventionelles Lenksystem, insbesondere als elektrische Servolenkung, ausgebildet sein. 1 shows a simplified representation of a vehicle 34a designed as a passenger vehicle, for example, with several vehicle wheels (not shown) and with a steering system 32a. The steering system 32a has an operative connection with the vehicle wheels and is intended to influence a direction of travel of the vehicle 34a. Furthermore, the steering system 32a is designed as a steer-by-wire steering system and comprises an operating unit 36a with a steering handle (not shown) that can be operated in particular by a driver and/or passenger, as well as a wheel steering angle adjuster 38a that is mechanically separated from the operating unit 36a and connected in particular to the vehicle wheels. The vehicle 34a also has a control unit 40a with a computing unit (not shown). The control unit 40a is designed as a steering control unit and is therefore part of the steering system 32a. The control unit 40a has an electrical connection to the operating unit 36a and to the wheel steering angle adjuster 38a. The control unit 40a therefore couples the operating unit 36a to the wheel steering angle adjuster 38a and serves to control the operation of the steering system 32a. In principle, a control unit could also be different from a steering control unit and, for example, be designed as a single, central vehicle control unit with a central processing unit. It is also conceivable to provide separate control units for the wheel steering angle adjuster and for the operating unit and to connect them to one another in a communicating manner. In addition, a steering system could be designed as a conventional steering system, in particular as an electric power steering system.

2 zeigt einen Teil des Radlenkwinkelstellers 38a in einer Detaildarstellung. Der Radlenkwinkelsteller 38a weist eine Lenkvorrichtung auf. 2 shows a part of the wheel steering angle adjuster 38a in a detailed view. The wheel steering angle adjuster 38a has a steering device.

Die Lenkvorrichtung umfasst ein beispielhaft als Zahnstange ausgebildetes Lenkungsstellelement 10a. Das Lenkungsstellelement 10a ist in einer Axialrichtung beweglich gelagert und dazu vorgesehen, eine Lenkvorgabe, beispielsweise an der Bedieneinheit 36a, in eine Lenkbewegung der Fahrzeugräder umzusetzen. Dazu weist das Lenkungsstellelement 10a vorliegend einen Gesamtverfahrweg von ca. +/- 110mm auf.The steering device comprises a steering actuator 10a, which is designed as a rack, for example. The steering actuator 10a is mounted so as to be movable in an axial direction and is intended to convert a steering command, for example on the operating unit 36a, into a steering movement of the vehicle wheels. For this purpose, the steering actuator 10a has a total travel of approx. +/- 110mm.

Zudem umfasst die Lenkvorrichtung einen mit dem Lenkungsstellelement 10a gekoppelten Stellmechanismus 12a zur Verstellung des Lenkungsstellelements 10a in Axialrichtung.In addition, the steering device comprises an adjusting mechanism 12a coupled to the steering adjusting element 10a for adjusting the steering adjusting element 10a in the axial direction.

Der Stellmechanismus 12a umfasst einen Stellaktuator 14a. Der Stellaktuator 14a ist vorliegend als Elektromotor, insbesondere als bürstenloser Motor und bevorzugt als permanenterregter Synchronmotor, ausgebildet. Der Stellaktuator 14a ist als Rotationsmotor ausgebildet und umfasst eine, insbesondere drehbar gelagerte, Motorwelle 42a, welche eine Rotationsachse des Stellaktuators 14a definiert. Zudem umfasst der Stellaktuator 14a vorliegend ein mit der Motorwelle 42a gekoppeltes und/oder einstückig ausgebildetes erstes Verzahnungselement 44a in Form eines Ritzels. Das erste Verzahnungselement 44a weist beispielhaft 41 Zähne auf. Grundsätzlich könnte ein Stellaktuator jedoch auch mehrere Elektromotoren umfassen. Ferner könnte ein erstes Verzahnungselement eine andere Anzahl an Zähnen aufweisen.The actuating mechanism 12a comprises an actuating actuator 14a. The actuating actuator 14a is designed as an electric motor, in particular as a brushless motor and preferably as a permanently excited synchronous motor. The actuating actuator 14a is designed as a rotary motor and comprises a motor shaft 42a, in particular one that is rotatably mounted, which defines a rotation axis of the actuating actuator 14a. In addition, the actuating actuator 14a comprises a first toothing element 44a in the form of a pinion that is coupled to the motor shaft 42a and/or formed in one piece. The first toothing element 44a has 41 teeth, for example. In principle, however, an actuating actuator could also comprise several electric motors. Furthermore, a first toothing element could have a different number of teeth.

Zudem umfasst der Stellmechanismus 12a einen, vorliegend als Kugelgewindetrieb ausgebildeten, Spindelantrieb 16a. Der Spindelantrieb 16a ist auf dem Lenkungsstellelement 10a angeordnet und unmittelbar mit diesem verbunden. Der Spindelantrieb 16a umfasst eine, insbesondere drehbar gelagerte, Spindelmutter 46a in Form einer Kugelmutter. Zudem umfasst der Spindelantrieb 16a vorliegend ein mit der Spindelmutter 46a gekoppeltes und/oder einstückig ausgebildetes zweites Verzahnungselement 48a in Form eines Ritzels. Das zweite Verzahnungselement 48a weist beispielhaft 117 Zähne auf. Vorliegend ist die Anzahl an Zähnen des ersten Verzahnungselements 44a somit geringer als die Anzahl an Zähnen des zweiten Verzahnungselements 48a. Grundsätzlich könnte ein zweites Verzahnungselement jedoch auch eine andere Anzahl an Zähnen aufweisen.In addition, the actuating mechanism 12a comprises a spindle drive 16a, in this case designed as a ball screw drive. The spindle drive 16a is arranged on the steering actuating element 10a and is directly connected to it. The spindle drive 16a comprises a spindle nut 46a in the form of a ball nut, which is in particular rotatably mounted. In this case, the spindle drive 16a also comprises a second toothed element 48a in the form of a pinion, which is coupled to the spindle nut 46a and/or formed in one piece. The second toothed element 48a has, for example, 117 teeth. In this case, the number of teeth of the first toothed element 44a is therefore less than the number of teeth of the second toothed element 48a. In principle, however, a second toothed element could also have a different number of teeth.

Darüber hinaus umfasst der Stellmechanismus 12a einen, im vorliegenden Fall insbesondere als Riementrieb ausgebildeten, Zugmitteltrieb 18a zur Kopplung des Stellaktuators 14a mit dem Spindelantrieb 16a. Dazu umfasst der Zugmitteltrieb 18a wenigstens ein Zugmittel 20a. Das Zugmittel 20a ist vorliegend als Riemen, genauer gesagt als Zahnriemen mit beispielhaft 155 Zähnen, ausgebildet und umgreift das erste Verzahnungselement 44a sowie das zweite Verzahnungselement 48a. Der Zugmitteltrieb 18a ist dazu vorgesehen, ein Stellmoment bzw. ein Motormoment des Stellaktuators 14a auf den Spindelantrieb 16a zu übertragen und hierdurch eine Bewegung des Lenkungsstellelements 10a in Axialrichtung zu bewirken. Der komplette Verfahrweg des Lenkungsstellelements 10a erfordert dabei mehrere Umdrehungen des Stellaktuators 14a sowie des Spindelantriebs 16a. Alternativ könnte ein Zugmittel in Form eines Zahnriemens auch eine andere Anzahl an Zähnen aufweisen. Ferner könnte ein Zugmitteltrieb prinzipiell auch als Kettentrieb oder dergleichen ausgebildet sein.In addition, the actuating mechanism 12a comprises a traction drive 18a, in the present case designed in particular as a belt drive, for coupling the actuating actuator 14a to the spindle drive 16a. For this purpose, the traction drive 18a comprises at least one traction means 20a. The traction means 20a is designed in the present case as a belt, more precisely as a toothed belt with, for example, 155 teeth, and engages around the first toothed element 44a and the second toothed element 48a. The traction drive 18a is intended to transmit an actuating torque or a motor torque of the actuating actuator 14a to the spindle drive 16a and thereby cause the steering actuating element 10a to move in the axial direction. The complete travel path of the steering actuating element 10a requires several revolutions of the actuating actuator 14a and the spindle drive 16a. Alternatively, a traction means in the form of a toothed belt could also have a different number of teeth. Furthermore, a traction drive could in principle also be designed as a chain drive or the like.

Darüber hinaus umfasst die Lenkvorrichtung eine Positionssensoreinheit 22a. Die Positionssensoreinheit 22a ist vorliegend dazu vorgesehen, eine Lageänderung des Stellaktuators 14a, insbesondere der Motorwelle 42a, und eine Lageänderung des Spindelantriebs 16a, insbesondere der Spindelmutter 46a, zu erfassen. In addition, the steering device comprises a position sensor unit 22a. The position sensor unit 22a is provided here to detect a change in position of the actuating actuator 14a, in particular the motor shaft 42a, and a change in position of the spindle drive 16a, in particular the spindle nut 46a.

Dazu umfasst die Positionssensoreinheit 22a eine erste Lagesensorik 24a und eine zweite Lagesensorik 26a.For this purpose, the position sensor unit 22a comprises a first position sensor 24a and a second position sensor 26a.

Die erste Lagesensorik 24a ist dem Stellaktuator 14a zugeordnet. Die erste Lagesensorik 24a ist in einem axialen Endbereich des Stellaktuators 14a, insbesondere der Motorwelle 42a, angeordnet. Die erste Lagesensorik 24a ist dabei auf einer Abtriebsseite des Stellaktuators 14a angeordnet. Ferner ist die erste Lagesensorik 24a als Winkelsensorik ausgebildet und umfasst wenigstens einen Winkelsensor, beispielsweise in Form eines magnetoresistiven Winkelsensors. Die erste Lagesensorik 24a ist vorliegend als Single-Turn-Sensor ausgebildet und weist einen maximalen Messbereich von 360° auf. Die erste Lagesensorik 24a ist zu einer kontaktlosen Erfassung einer ersten Lageinformation vorgesehen. Vorliegend ist die erste Lagesensorik 24a zur magnetischen Erfassung der ersten Lageinformation vorgesehen. Die erste Lagesensorik 24a ist dazu vorgesehen, eine Winkellage und/oder eine Winkelposition des Stellaktuators 14a, insbesondere der Motorwelle 42a, zu erfassen und insbesondere als erstes Erfassungssignal bereitzustellen. Das erste Erfassungssignal weist dabei eine erste Periodizität auf. Alternativ könnte eine erste Lagesensorik jedoch auch mehrere magnetoresistive Winkelsensoren und/oder ein GMR- oder ein TMR-Messelement aufweisen. Ferner könnte eine erste Lagesensorik ein von einem magnetischen Messverfahren abweichendes Messverfahren verwenden, wie beispielsweise ein optisches und/oder induktives Messverfahren. Darüber hinaus ist grundsätzlich denkbar, ein erste Lagesensorik in einem von einem axialen Endbereich abweichenden Bereich eines Stellaktuators anzuordnen.The first position sensor 24a is assigned to the positioning actuator 14a. The first position sensor 24a is arranged in an axial end region of the positioning actuator 14a, in particular the motor shaft 42a. The first position sensor 24a is arranged on an output side of the positioning actuator 14a. Furthermore, the first position sensor 24a is designed as an angle sensor and comprises at least one angle sensor, for example in the form of a magnetoresistive angle sensor. The first position sensor 24a is designed as a single-turn sensor and has a maximum measuring range of 360°. The first position sensor 24a is provided for contactless detection of first position information. In the present case, the first position sensor 24a is provided for magnetic detection of the first position information. The first position sensor 24a is intended to detect an angular position and/or an angular position of the actuating actuator 14a, in particular of the motor shaft 42a, and in particular to provide it as a first detection signal. The first detection signal has a first periodicity. Alternatively, however, a first position sensor could also have several magnetoresistive angle sensors and/or a GMR or a TMR measuring element. Furthermore, a first position sensor could use a measuring method that differs from a magnetic measuring method, such as an optical and/or inductive measuring method. In addition, it is fundamentally conceivable to arrange a first position sensor in a region of an actuating actuator that differs from an axial end region.

Die zweite Lagesensorik 26a ist dem Spindelantrieb 16a zugeordnet. Die zweite Lagesensorik 26a ist in einem axialen Endbereich des Spindelantriebs 16a angeordnet. Die zweite Lagesensorik 26a ist dabei auf einer Antriebsseite des Spindelantriebs 16a angeordnet. Ferner ist die zweite Lagesensorik 26a vorliegend als Winkelsensorik ausgebildet und umfasst wenigstens einen weiteren Winkelsensor, beispielsweise in Form eines magnetoresistiven Winkelsensors. Die zweite Lagesensorik 26a ist vorliegend als Single-Turn-Sensor ausgebildet und weist einen maximalen Messbereich von 360° auf. Die zweite Lagesensorik 26a ist zu einer kontaktlosen Erfassung einer zweiten Lageinformation vorgesehen. Vorliegend ist die zweite Lagesensorik 26a zur magnetischen Erfassung der zweiten Lageinformation vorgesehen. Die zweite Lagesensorik 26a ist dazu vorgesehen, eine Winkellage und/oder eine Winkelposition des Spindelantriebs 16a, insbesondere der Spindelmutter 46a, zu erfassen und insbesondere als zweites Erfassungssignal bereitzustellen. Das zweite Erfassungssignal weist dabei eine von der ersten Periodizität des ersten Erfassungssignals verschiedene zweite Periodizität auf. Die erste Lagesensorik 24a und die zweite Lagesensorik 26a weisen folglich dasselbe Messprinzip zur Erfassung der jeweiligen Lageinformation auf. Alternativ könnte eine zweite Lagesensorik jedoch auch mehrere magnetoresistive Winkelsensoren und/oder ein GMR- oder ein TMR-Messelement aufweisen. Ferner könnte eine zweite Lagesensorik ein von einem magnetischen Messverfahren abweichendes Messverfahren verwenden, wie beispielsweise ein optisches und/oder induktives Messverfahren. Zudem könnte eine zweite Lagesensorik alternativ wenigstens einen Indexsensor umfassen und dazu vorgesehen sein, eine Indexinformation eines Spindelantriebs zu erfassen. Die Indexinformation könnte beispielsweise einem einzelnen Impuls oder mehreren Impulsen pro Umdrehung des Spindelantriebs entsprechen. Darüber hinaus ist grundsätzlich denkbar, ein zweite Lagesensorik in einem von einem axialen Endbereich abweichenden Bereich eines Spindelantriebs anzuordnen.The second position sensor 26a is assigned to the spindle drive 16a. The second position sensor 26a is arranged in an axial end region of the spindle drive 16a. The second position sensor 26a is arranged on a drive side of the spindle drive 16a. Furthermore, the second position sensor 26a is designed as an angle sensor and comprises at least one further angle sensor, for example in the form of a magnetoresistive angle sensor. The second position sensor 26a is designed as a single-turn sensor and has a maximum measuring range of 360°. The second position sensor 26a is provided for contactless detection of a second position information. In the present case, the second position sensor 26a is provided for magnetic detection of the second position information. The second position sensor 26a is provided to detect an angular position and/or an angular position of the spindle drive 16a, in particular of the spindle nut 46a, and in particular to provide it as a second detection signal. The second detection signal has a second periodicity that is different from the first periodicity of the first detection signal. The first position sensor 24a and the second position sensor 26a therefore have the same measuring principle for detecting the respective position information. Alternatively, a second position sensor could also have several magnetoresistive angle sensors and/or a GMR or a TMR measuring element. Furthermore, a second position sensor could use a measuring method that differs from a magnetic measuring method, such as an optical and/or inductive measuring method. In addition, a second position sensor could alternatively comprise at least one index sensor and be provided to record index information from a spindle drive. The index information could, for example, correspond to a single pulse or several pulses per revolution of the spindle drive. In addition, it is fundamentally conceivable to arrange a second position sensor in an area of a spindle drive that differs from an axial end area.

Des Weiteren umfasst die Lenkvorrichtung eine Positionsermittlungseinheit 28a. Die Positionsermittlungseinheit 28a ist vorliegend in das Steuergerät 40a integriert und weist eine elektrische Verbindung mit der Recheneinheit auf. Zudem weist die Positionsermittlungseinheit 28a eine elektrische Verbindung mit der Positionssensoreinheit 22a, insbesondere der ersten Lagesensorik 24a und der zweiten Lagesensorik 26a, auf. Die Positionsermittlungseinheit 28a umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Betriebsspeicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Positionsermittlungseinheit 28a zumindest ein im Betriebsspeicher hinterlegtes Betriebsprogramm mit einer Ermittlungsroutine und einer Auswerteroutine. Die Positionsermittlungseinheit 28a ist dazu vorgesehen, anhand der ersten Lageinformation und der zweiten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements 10a zu ermitteln. Vorliegend ist die Positionsermittlungseinheit 28a dazu vorgesehen, einen Nonius-Ansatz bzw. das Nonius-Prinzip zu verwenden und durch Auswertung der ersten Lageinformation, insbesondere des ersten Erfassungssignals, und der zweiten Lageinformation, insbesondere des zweiten Erfassungssignals, eine absolute Position des Lenkungsstellelements 10a bzw. eine Position des Lenkungsstellelements 10a über mehrere Umdrehungen eindeutig zu ermitteln. Dabei wird ausgenutzt, dass die erste Lagesensorik 24a und die zweite Lagesensorik 26a über den Zugmitteltrieb 18a derart miteinander in Korrelation stehen, dass durch Verknüpfung und Auswertung der ersten Lageinformation bzw. des ersten Erfassungssignals mit der ersten Periodizität und der zweiten Lageinformation bzw. des zweiten Erfassungssignals mit der zweiten Periodizität eine absolute Position des Lenkungsstellelements 10a bzw. eine Position des Lenkungsstellelements 10a über mehrere Umdrehungen eindeutig ermittelt werden kann.The steering device also includes a position determination unit 28a. The position determination unit 28a is integrated in the control unit 40a and has an electrical connection to the computing unit. In addition, the position determination unit 28a has an electrical connection to the position sensor unit 22a, in particular the first position sensor 24a and the second position sensor 26a. The position determination unit 28a includes at least one processor (not shown), for example in the form of a microprocessor, and at least one operating memory (not shown). In addition, the position determination unit 28a includes at least one operating program stored in the operating memory with a determination routine and an evaluation routine. The position determination unit 28a is provided to determine an absolute position of the steering actuator 10a based on the first position information and the second position information. In the present case, the position determination unit 28a is intended to use a vernier approach or the vernier principle and to clearly determine an absolute position of the steering actuator 10a or a position of the steering actuator 10a over several revolutions by evaluating the first position information, in particular the first detection signal, and the second position information, in particular the second detection signal. This takes advantage of the fact that the first position sensor 24a and the second position sensor 26a are correlated with one another via the traction drive 18a in such a way that an absolute position of the steering actuator 10a or a position of the steering actuator 10a over several revolutions can be clearly determined by linking and evaluating the first position information or the first detection signal with the first periodicity and the second position information or the second detection signal with the second periodicity.

3 zeigt ein beispielhaftes Schaubild, wobei die durch die erste Lagesensorik 24a erfasste erste Lageinformation und die durch die zweite Lagesensorik 26a erfasste zweite Lageinformation in einem gemeinsamen x-y-Diagramm eingetragen wurden. 3 shows an exemplary diagram in which the first position information detected by the first position sensor 24a and the second position information detected by the second position sensor 26a were entered in a common xy diagram.

Eine Abszissenachse 50a ist als Größenachse ausgebildet und zeigt die erste Lageinformation, vorliegend insbesondere eine Winkellage und/oder eine Winkelposition des Stellaktuators 14a, in einem Winkelbereich zwischen 0° und 360° bzw. zwischen 0 und 1. Eine Ordinatenachse 52a ist als weitere Größenachse ausgebildet und zeigt die zweite Lageinformation, vorliegend insbesondere eine Winkellage und/oder eine Winkelposition des Spindelantriebs 16a, in einem Winkelbereich zwischen 0° und 360° bzw. zwischen 0 und 1.An abscissa axis 50a is designed as a magnitude axis and shows the first position information, in this case in particular an angular position and/or an angular position of the actuating actuator 14a, in an angular range between 0° and 360° or between 0 and 1. An ordinate axis 52a is designed as a further magnitude axis and shows the second position information, in this case in particular an angular position and/or an angular position of the spindle drive 16a, in an angular range between 0° and 360° or between 0 and 1.

Der Gesamtverfahrweg des Lenkungsstellelements 10a ist +/- 110 mm bei einer Steigung des Gewindes von 7 mm pro Umdrehung. Die einzelnen Linien in 3 sind aufgrund des festen Übersetzungsverhältnisses des Zugmitteltriebes 18a Geraden, welche alle parallel zueinander liegen. Jede Position des Lenkungsstellelements 10a entspricht einer anderen Position in 3. Somit kann unter Verwendung einen Nonius-Ansatzes bzw. des Nonius-Prinzips durch Auswertung der ersten Lageinformation und der zweiten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements 10a bzw. eine Position des Lenkungsstellelements 10a über mehrere Umdrehungen ermittelt werden.The total travel of the steering actuator 10a is +/- 110 mm with a thread pitch of 7 mm per revolution. The individual lines in 3 are straight lines, which are all parallel to each other, due to the fixed transmission ratio of the traction drive 18a. Each position of the steering actuator 10a corresponds to another position in 3 Thus, using a vernier approach or the vernier principle, an absolute position of the steering actuator 10a or a position of the steering actuator 10a over several revolutions can be determined by evaluating the first position information and the second position information.

4 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten eines Verfahrens zur Ermittlung einer absoluten Position des Lenkungsstellelements 10a. Im vorliegenden Fall ist dabei insbesondere die Positionsermittlungseinheit 28a ggfls. in Zusammenwirken mit der Recheneinheit dazu vorgesehen, das Verfahren auszuführen und weist dazu ein Computerprogramm mit entsprechenden Programmcodemitteln auf. 4 shows an exemplary flow chart with main process steps of a method for determining an absolute position of the steering actuator 10a. In the present case, the position determination unit is particularly 28a, if necessary in cooperation with the computing unit, is intended to carry out the method and for this purpose has a computer program with corresponding program code means.

In einem ersten Verfahrensschritt 60a werden die erste Lageinformation und die zweite Lageinformation ermittelt. Dazu wird mittels der ersten Lagesensorik 24a die erste Lageinformation erfasst und an die Positionsermittlungseinheit 28a weitergeleitet. Zudem wird mittels der zweiten Lagesensorik 26a die zweite Lageinformation erfasst und an die Positionsermittlungseinheit 28a weitergeleitet.In a first method step 60a, the first position information and the second position information are determined. For this purpose, the first position information is detected by means of the first position sensor 24a and forwarded to the position determination unit 28a. In addition, the second position information is detected by means of the second position sensor 26a and forwarded to the position determination unit 28a.

In einem zweiten Verfahrensschritt 62a wird die absolute Position des Lenkungsstellelements 10a ermittelt. Hierzu werden die erste Lageinformation und die zweite Lageinformation miteinander verknüpft und ausgewertet, um, insbesondere mittels eines Nonius-Ansatzes, eine Position des Lenkungsstellelements 10a eindeutig zu bestimmen.In a second method step 62a, the absolute position of the steering actuator 10a is determined. For this purpose, the first position information and the second position information are linked and evaluated in order to clearly determine a position of the steering actuator 10a, in particular by means of a vernier approach.

Das beispielhafte Ablaufdiagramm in 4 soll dabei lediglich beispielhaft ein Verfahren zur Ermittlung einer absoluten Position des Lenkungsstellelements 10a beschreiben. Insbesondere können einzelne Verfahrensschritte auch variieren oder zusätzliche Verfahrensschritte hinzukommen. Beispielsweise kann in dem ersten Verfahrensschritt 60a auch mittels einer dritten Lagesensorik eine dritte Lageinformation, beispielsweise des Zugmitteltriebs 18a, ermittelt und an die Positionsermittlungseinheit 28a weitergeleitet werden. Ferner könnte die dritte Lageinformation in dem zweiten Verfahrensschritt 62a bei der Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelement 10a berücksichtigt werden.The example flow chart in 4 is intended to describe, by way of example only, a method for determining an absolute position of the steering actuator 10a. In particular, individual method steps can also vary or additional method steps can be added. For example, in the first method step 60a, a third position information, for example of the traction mechanism drive 18a, can be determined by means of a third position sensor and forwarded to the position determination unit 28a. Furthermore, the third position information could be taken into account in the second method step 62a when determining the absolute position of the steering actuator 10a.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 5 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.In 5 A further embodiment of the invention is shown. The following description and the drawing are essentially limited to the differences between the embodiments, whereby with regard to identically designated components, in particular with regard to components with the same reference numerals, reference is also generally made to the drawings and/or the description of the other embodiment, in particular the 1 to 4 , can be referred to. To distinguish the embodiments, the letter a is added to the reference numerals of the embodiment in the 1 to 4 In the example of the 5 the letter a is replaced by the letter b.

Das weitere Ausführungsbeispiel der 5 unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen durch eine Ausgestaltung einer Positionssensoreinheit 22b einer Lenkvorrichtung.The further embodiment of the 5 differs from the previous embodiment at least essentially by a design of a position sensor unit 22b of a steering device.

In diesem Fall ist die Positionssensoreinheit 22b dazu vorgesehen, eine Lageänderung eines Stellaktuators 14b eines Stellmechanismus 12b, eine Lageänderung eines Spindelantriebs 16b des Stellmechanismus 12b und eine Lageänderung eines Zugmittels 20b eines Zugmitteltriebs 18b, insbesondere in Form eines Riementriebs, des Stellmechanismus 12b zu erfassen. Dazu umfasst die Positionssensoreinheit 22b eine erste Lagesensorik 24b, eine zweite Lagesensorik 26b und eine dritte Lagesensorik 30b.In this case, the position sensor unit 22b is provided to detect a change in position of an actuating actuator 14b of an actuating mechanism 12b, a change in position of a spindle drive 16b of the actuating mechanism 12b and a change in position of a traction means 20b of a traction means drive 18b, in particular in the form of a belt drive, of the actuating mechanism 12b. For this purpose, the position sensor unit 22b comprises a first position sensor 24b, a second position sensor 26b and a third position sensor 30b.

Die erste Lagesensorik 24b ist dem Stellaktuator 14b zugeordnet und zur Erfassung einer ersten Lageinformation des Stellaktuators 14b vorgesehen. Die erste Lagesensorik 24b entspricht der ersten Lagesensorik 24a des vorherigen Ausführungsbeispiels.The first position sensor 24b is assigned to the actuating actuator 14b and is intended to detect first position information of the actuating actuator 14b. The first position sensor 24b corresponds to the first position sensor 24a of the previous embodiment.

Die zweite Lagesensorik 26b ist dem Spindelantrieb 16b zugeordnet und zur Erfassung einer zweiten Lageinformation des Spindelantriebs 16b vorgesehen. Die zweite Lagesensorik 26b entspricht der zweiten Lagesensorik 26a des vorherigen Ausführungsbeispiels.The second position sensor 26b is assigned to the spindle drive 16b and is intended to detect a second position information of the spindle drive 16b. The second position sensor 26b corresponds to the second position sensor 26a of the previous embodiment.

Die dritte Lagesensorik 30b ist dem Zugmitteltrieb 18b zugeordnet und zur Erfassung einer dritten Lageinformation des Zugmittels 20b vorgesehen. Die dritte Lagesensorik 30b weist ein von der ersten Lagesensorik 24b und der zweiten Lagesensorik 26b abweichendes Messprinzip zur Erfassung der dritten Lageinformation auf. Vorliegend umfasst die dritte Lagesensorik 30b wenigstens einen Indexsensor und ist dazu vorgesehen, eine Indexinformation des Zugmittels 20b zu erfassen. Die Indexinformation kann dabei einem einzelnen Impuls oder mehreren Impulsen pro Umdrehung des Zugmittels 20b entsprechen. Alternativ könnte eine dritte Lagesensorik jedoch auch wenigstens einen Positionssensor aufweisen und dazu vorgesehen sein, eine Drehpositionsinformation eines Zugmittels zu erfassen. Insbesondere könnte die dritte Lagesensorik in diesem Fall zu einer im Wesentlichen kontinuierlichen Abtastung des Zugmittels vorgesehen sein, sodass eine exakte und/oder aktuelle Drehposition des Zugmittels ermittelbar ist.The third position sensor 30b is assigned to the traction mechanism drive 18b and is provided for detecting a third position information of the traction mechanism 20b. The third position sensor 30b has a measuring principle for detecting the third position information that differs from the first position sensor 24b and the second position sensor 26b. In the present case, the third position sensor 30b comprises at least one index sensor and is provided for detecting index information of the traction mechanism 20b. The index information can correspond to a single pulse or several pulses per revolution of the traction mechanism 20b. Alternatively, however, a third position sensor could also have at least one position sensor and be provided for detecting rotational position information of a traction mechanism. In particular, the third position sensor could in this case be provided for essentially continuous scanning of the traction mechanism, so that an exact and/or current rotational position of the traction mechanism can be determined.

Des Weiteren umfasst die Lenkvorrichtung eine Positionsermittlungseinheit 28b, welche eine elektrische Verbindung mit der Positionssensoreinheit 22b, insbesondere der ersten Lagesensorik 24b, der zweiten Lagesensorik 26b und der dritten Lagesensorik 30b, aufweist und dazu vorgesehen ist, anhand der ersten Lageinformation, der zweiten Lageinformation und der dritten Lageinformation eine absolute Position eines Lenkungsstellelements 10b der Lenkvorrichtung zu ermitteln. Demzufolge wird die dritte Lageinformation in diesem Fall bei der Ermittlung der absoluten Position des Lenkungsstellelement 10b berücksichtigt. Vorliegend ist die Positionsermittlungseinheit 28b dazu vorgesehen, einen Nonius-Ansatz bzw. das Nonius-Prinzip zu verwenden und durch Auswertung der ersten Lageinformation, der zweiten Lageinformation und der dritten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements 10b bzw. eine Position des Lenkungsstellelements 10b über mehrere Umdrehungen eindeutig zu ermitteln. Dabei wird ausgenutzt, dass die erste Lagesensorik 24b, die zweite Lagesensorik 26b und die dritte Lagesensorik 30b derart miteinander in Korrelation stehen, dass durch Verknüpfung und Auswertung der ersten Lageinformation, der zweiten Lageinformation und der dritten Lageinformation eine absolute Position des Lenkungsstellelements 10b bzw. eine Position des Lenkungsstellelements 10b über mehrere Umdrehungen eindeutig ermittelt werden kann. In diesem Zusammenhang können die durch die erste Lagesensorik 24b erfasste erste Lageinformation, die durch die zweite Lagesensorik 26b erfasste zweite Lageinformation und die durch die dritte Lagesensorik 30b erfasste dritte Lageinformation beispielsweise analog 3 in einem gemeinsamen x-y-z-Diagramm eingetragen werden. Durch die Erweiterung der Messung auf eine dritte Dimension kann die Eindeutigkeit der absoluten Position des Lenkungsstellelements 10b aufgrund eines größeren Abstands zwischen den Geraden erhöht werden.Furthermore, the steering device comprises a position determination unit 28b, which has an electrical connection to the position sensor unit 22b, in particular the first position sensor 24b, the second position sensor 26b and the third position sensor 30b, and is provided to determine an absolute position of a steering actuator 10b of the steering device based on the first position information, the second position information and the third position information. Accordingly, the third position information is used in this case when determining the absolute position of the steering ungsstellelement 10b is taken into account. In the present case, the position determination unit 28b is intended to use a vernier approach or the vernier principle and to clearly determine an absolute position of the steering actuating element 10b or a position of the steering actuating element 10b over several revolutions by evaluating the first position information, the second position information and the third position information. This takes advantage of the fact that the first position sensor 24b, the second position sensor 26b and the third position sensor 30b are correlated with one another in such a way that an absolute position of the steering actuating element 10b or a position of the steering actuating element 10b over several revolutions can be clearly determined by linking and evaluating the first position information, the second position information and the third position information. In this context, the first position information detected by the first position sensor 24b, the second position information detected by the second position sensor 26b and the third position information detected by the third position sensor 30b can, for example, be analogous 3 entered in a common xyz diagram. By extending the measurement to a third dimension, the uniqueness of the absolute position of the steering actuator 10b can be increased due to a larger distance between the straight lines.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19834870 A1 [0004]
DE 102017217581 A1 [0004]

Claims

Steering device with at least one steering actuating element (10a; 10b), with an actuating mechanism (12a; 12b) which interacts with the steering actuating element (10a; 10b) and which comprises at least one actuating actuator (14a; 14b), at least one spindle drive (16a; 16b) operatively connected to the steering actuating element (10a; 10b) and a traction drive (18a; 18b) with at least one traction means (20a; 20b) for coupling the actuating actuator (14a; 14b) to the spindle drive (16a; 16b), with a position sensor unit (22a; 22b) which has at least one first position sensor system (24a; 24b) assigned to the actuating actuator (14a; 14b) for detecting first position information of the actuating actuator (14a; 14b) and at least one spindle drive (16a; 16b) associated second position sensor system (26a; 26b) for detecting a second position information of the spindle drive (16a; 16b), and with a position determination unit (28a; 28b) which is provided to determine an absolute position of the steering actuating element (10a; 10b) at least on the basis of the first position information and the second position information.

Steering device according to Claim 1 , characterized in that the first position sensor system (24a; 24b) comprises at least one angle sensor and is provided to detect angle information of the actuating actuator (14a; 14b).

Steering device according to Claim 2 , characterized in that the first position sensor (24a; 24b) has a maximum measuring range of 360°.

Steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the second position sensor system (26a; 26b) comprises at least one further angle sensor and is provided to detect further angle information of the spindle drive (16a; 16b).

Steering device according to Claim 4 , characterized in that the second position sensor (26a; 26b) has a maximum measuring range of 360°.

Steering device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the second position sensor system (26a; 26b) comprises at least one index sensor and is provided to detect index information of the spindle drive (16a; 16b).

Steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the first position sensor system (24a; 24b) and the second position sensor system (26a; 26b) have the same measuring principle for detecting the respective position information.

Steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the first position information is a first detection signal with a first periodicity and the second position information is a second detection signal with a second periodicity different from the first periodicity.

Steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the position determination unit (28a; 28b) is provided to use a vernier scale to determine the absolute position of the steering actuating element (10a; 10b).

Steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the position sensor unit (22b) comprises at least one third position sensor system (30b) assigned to the traction mechanism drive (18b) for detecting third position information of the traction mechanism (20b) and the position determination unit (28b) is provided to take the third position information into account when determining the absolute position of the steering actuating element (10b).

Steering device according to Claim 10 , characterized in that the third position sensor system (30b) has a measuring principle for detecting the third position information which differs from the first position sensor system (24b) and/or the second position sensor system (26b).

Steering device according to Claim 10 or 11 , characterized in that the third position sensor system (30b) comprises at least one position sensor and is provided to detect rotational position information of the traction means (20b).

Steering device according to Claim 10 or 11 , characterized in that the third position sensor system (30b) comprises at least one index sensor and is provided to detect index information of the traction means (20b).

Steering system (32a), in particular steer-by-wire steering system, with at least one steering device according to one of the preceding claims.

Vehicle (34a) with a steering system (32a) according to Claim 14 .

Method for determining an absolute position of a steering actuator (10a; 10b) of a steering device according to one of the Claims 1 until 13 , in which at least the first position information of the actuator (14a; 14b) and the second Position information of the spindle drive (16a; 16b) are linked and evaluated in order to clearly determine a position of the steering actuating element (10a; 10b).