DE102018200523B4

DE102018200523B4 - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102018200523B4
Application number: DE102018200523.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Georg Figura; Alexander Ein Waldt; Armin Schymczyk
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2038-01-16
Also published as: US11318989B2; US20190217885A1; DE102018200523A1; CN110040172A

Abstract

Lenkvorrichtung (1) zum Simulieren eines haptischen Lenkgefühls, umfassend eine mit einem Lenkrad (2) verbundene Lenksäule (3), eine an der Lenksäule (3) angeordnete Winkelmessvorrichtung zum Erfassen eines an dem Lenkrad (2) anliegenden Drehwinkels und einen mit der Lenksäule (3) koaxial verbundenen Elektromotor (5) zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Lenksäule (3), wobei der Betrag des Drehmoments von dem Betrag des Drehwinkels und einem zugrundeliegenden Fahrzeugmodel abhängig ist, wobei der Elektromotor (5) über ein drehelastisches Element (8) mit der Lenksäule (3) verbunden ist, mit einer an der Lenksäule (3) angeordneten Drehmomenterfassungsvorrichtung, die zum Erfassen des durch den Elektromotor (5) aufgebrachten Drehmoments ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lenkvorrichtung (1) eine zu der Lenksäule (3) koaxial angeordnete Platine (10) aufweist, und
- die Platine (10) zu einem Rotor (6) des Elektromotors (5) in axialer Richtung einen Abstand aufweist, der kleiner ist als der Radius des Rotors (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung zum Simulieren eineshaptischen Lenkgefühls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Lenken eines Kraftfahrzeuges war bis zu dem heutigen Tag immer ein elementarer Bestandteil eines Führens eines Kraftfahrzeuges. Die gegenwärtige Entwicklung des Kraftfahrzeuges führt jedoch in eine Richtung, die eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und dem zu steuernden Rädern veraltet erscheinen lässt. Bis Mai 2008 war der Einbau einer mechanischen Verbindung zwischen dem Lenkrad und den zu steuernden Rädern Pflicht. Das Aufgeben der mechanischen Verbindung führt zu Konzepten, welche als „steer-by-wire“ bezeichnet werden. Unter diesen Bedingungen fehlt dem Fahrer des Kraftfahrzeuges eine Rückkopplung über den Lenkvorgang. Der Fahrer kann somit schwerer einschätzen, ob das Kraftfahrzeug richtig gesteuert, über- oder untersteuert wird. Die visuelle Wahrnehmung des Fahrers und das Einordnen von Fliehkräften helfen zwar dem Fahrer die Situation richtig einzuschätzen, jedoch ist ein Feingefühl der Steuerung eines Kraftfahrzeuges vor allem über die Lenkung gegeben.
Die US 6 834 261 B1 offenbart ein System zum Simulieren eines Lenkradgefühls in einem Kraftfahrzeug, in einem Laborsimulator oder in einem Entertainmentgerät. Dabei umfasst das System einen Scheibenservomotor, der dazu ausgelegt ist, ein von der Straßenbeschaffenheit abhängiges Drehmoment auf das Lenkrad zu übertragen, und so ein von der Straßenbeschaffenheit abhängiges Lenkgefühl zu simulieren. Ferner beschreibt die US 4 830 127 A eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Simulieren eines Lenkradgefühls anhand eines Fahrzeugmodells.
Aus der gattungsbildenden DE 100 34 135 C1 ist eine Lenkvorrichtung zum Simulieren eines haptischen Lenkgefühls bekannt, umfassend eine mit einem Lenkrad verbundene Lenksäule, eine an der Lenksäule angeordnete Winkelmessvorrichtung zum Erfassen eines an dem Lenkrad anliegenden Drehwinkels und einen mit der Lenksäule koaxial verbundenen Elektromotor zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Lenksäule, wobei der Betrag des Drehmoments von dem Betrag des Drehwinkels und einem zugrundeliegenden Fahrzeugmodel abhängig ist.
Aus der DE 101 59 330 A1 ist ein Reaktionsmomentsimulator für ein Lenkrad einer Fahrzeuglenkung bekannt, der Mittel aufweist, um ein Reaktionsmoment zu erzeugen, das entgegengesetzt ist zu einem Lenkmoment sind, welches durch eine Drehbewegung einer Lenkradwelle bzw. des Lenkrads durch den Fahrer aufgebracht werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik vorteilhafte Lenkvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Lenkvorrichtung zum Simulieren eines haptischen Lenkgefühls. Die Lenkvorrichtung umfasst eine Lenksäule, die mit einem Lenkrad verbunden ist. An der Lenksäule ist eine Winkelmessvorrichtung angeordnet. Diese Winkelmessvorrichtung erfasst einen Drehwinkel, der an dem Lenkrad anliegt. Sie kann bspw. einen Magnetkranz, eine Einrichtung zum Erfassen der Anzahl von am Sensor vorbei bewegten Magneten des Magnetkranzes und eine Einrichtung zum Erfassen der Drehrichtung des Lenkrads umfassen. Des Weiteren umfasst die Lenkvorrichtung einen Elektromotor, der koaxial zu der Lenksäule angeordnet ist. Der Elektromotor, der insbesondere ein Servomotor sein kann, ist dazu ausgebildet ein Drehmoment auf die Lenksäule aufzubringen. Die Drehrichtung des vom Elektromotor aufgebrachten Drehmoments ist üblicherweise entgegengesetzt der Drehrichtung des am Lenkrad anliegenden Drehwinkels ausgerichtet. Des Weiteren ist der Betrag des Drehmoments von dem Betrag des Drehwinkels und dem zugrundeliegenden Fahrzeugmodell abhängig. Ferner kann der Betrag von weiteren Parametern abhängig sein, insbesondere von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Erfindungsgemäß ist der Elektromotor mit der Lenksäule über ein drehelastisches Element verbunden.
Die Verbindung des Elektromotors mit der Lenksäule über ein drehelastisches Element führt dazu, dass die Simulation des haptischen Lenkgefühls nur geringen Drehmomentschwankungen (Torque Ripple) unterworfen ist. Aufgrund der begrenzten Anzahl an Spulen und Magneten in dem Elektromotor kann ein Pulsieren des aufgebrachten Drehmoments auftreten. Diese können ohne das elastische Element zu spürbaren Drehmomentschwankungen führen. Das drehelastische Element zwischen dem Elektromotor und der Lenksäule führt zu einer geglätteten Rotationsbewegung des Rotors gegenüber dem Stator und damit zu einer Reduzierung des Pulsierens. Somit führt das drehelastische Element zu einem weitgehend schwankungsfreien Lenkgefühl (beispielsweise bei einem sportlichen, bei einem normalen oder bei einem komfortablen Fahrverhalten).
Das drehelastische Element kann gemäß einer Ausgestaltung ein Gummiring oder gemäß einer weiteren Ausgestaltung aus radial zueinander angeordnete Federpakete aufgebaut sein.
Die Lenkvorrichtung weist eine Drehmomenterfassungsvorrichtung auf. Diese Drehmomenterfassungsvorrichtung ist an der Lenksäule angeordnet. Die Drehmomenterfassungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, ein auf die Lenksäule aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen, welches von dem Elektromotor aufgebracht worden ist.
Des Weiteren ist der Rotor des Elektromotors scheibenförmig ausgestaltet. Der Messkopf und die Steuereinheit sind auf einer Platine angeordnet, die scheibenförmig ausgestaltet sowie koaxial zur Lenksäule angeordnet ist. Zudem weist die Platine einen Abstand in axialer Richtung zu dem Rotor auf, der kleiner als der Radius des Rotors ist. Die Anordnung der Elemente in dieser Art führt zu einer sehr kompakten Bauweise.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Drehmomenterfassungsvorrichtung in die Lenkvorrichtung vollständig integriert. Dazu umfasst die Lenksäule der Lenkvorrichtung eine erste, mit dem Lenkrad verbundene Welle und eine zweite, mit dem Elektromotor verbundene Welle, wobei die erste Welle mit der zweiten Welle über eine Drehstabfeder verbunden ist. Die Drehmomenterfassungsvorrichtung umfasst dann eine Vorrichtung zum Ermitteln der des Relativwinkels, um den die zweite Welle gegenüber der ersten Welle verdreht ist, und eine Berechnungseinheit, die aus dem ermittelten Relativwinkel unter Verwendung von Kenngrößen der Drehstabfeder das zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle wirkende Drehmoment berechnet. Die Vorrichtung zum Ermitteln der des Relativwinkels kann dabei bspw. einen ersten ringförmigen Magnetkranz und einen zweiten ringförmigen Magnetkranz aufweisen. Der erste Magnetkranz ist mit der ersten Welle koaxial verbunden, und der zweite Magnetkranz ist mit der zweiten Welle koaxial verbunden. Ferner weist die Vorrichtung zum Ermitteln der des Relativwinkels eine Einrichtung zum Ermitteln der relativen Verdrehung des ersten Magnetkranzes gegenüber dem zweiten Magnetkranz auf, welche dann denn Relativwinkel, um den die zweite Welle gegenüber der ersten Welle verdreht ist, repräsentiert. Die Drehmomenterfassungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung zum Ermitteln des Relativwinkels kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch die Funktion der Winkelmessvorrichtung, mit der der am Lenkrad anliegende Drehwinkelerfasst wird, übernehmen.
Die Lenkvorrichtung wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung sehr kompakt gehalten. Dies erfolgt durch eine Anordnung des Stators des Elektromotors gegenüber dem Rotor in radialer Richtung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Lenkvorrichtung mindestens einen Feld-Effekt-Transistor (FET) auf, der auf dem radial äußeren Rand der Platine angeordnet ist. Der FET ist für die Steuerung der dem FET zugeordneten Spule des Elektromotors zuständig. In dem Fall, dass die Platine einen annähernd gleichen Radius wie der Elektromotor aufweist und der axiale Abstand zwischen der Platine und dem Elektromotor klein gemäß der vorherigen Ausgestaltung ist, führt diese Anordnung zu einem sehr kurzen Abstand zwischen dem FET und der zugehörigen Spule. Hierdurch werden zum einen die auf die zwischen der Spule und dem FET liegenden Verbindungen einwirkenden Störungen gemindert und zum anderen Wärmeverluste reduziert. Ein kurzer Übertragungsweg zwischen dem FET und der zugehörigen Spule ist somit vorteilhaft.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung.
3 zeigt einen Querschnitt der Lenksäule und des Rotors des Simulationsrotors im Bereich des drehelastischen Elementes.

Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel für eine Lenkvorrichtung zum Simulieren eines haptischen Lenkgefühls beschrieben.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt eine erfindungsgemäße Lenkvorrichtung 1 in einem Kraftfahrzeug (siehe 1). Die Lenkvorrichtung 1 umfasst eine Lenksäule 3, die mit einem Lenkrad 2 verbunden ist. Die Lenksäule 3 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (siehe 2) ist in eine erste Welle 12 und in eine zweite Welle 13 unterteilt. Beide Wellen 12, 13 sind über eine Drehstabfeder 14 miteinander verbunden. Des Weiteren sind beide Wellen 12, 13 derart gelagert, dass beide Wellen 12, 13 sich gegeneinander verdrehen können. Für einen bestimmten Drehwinkel der Verdrehung muss ein bestimmtes Drehmoment aufgebracht werden. Dieses Drehmoment ist von dem Schubmodul und dem polaren Flächenträgheitsmoment der Drehstabfeder 14 abhängig. Aus dem Drehwinkel kann somit bei Kenntnis des Schubmoduls und des Flächenträgheitsmoments der Drehstabfeder 14 das anliegende Drehmoment ermittelt werden. Zusammen mit einer Einrichtung zum Messen des Winkels, um die die Wellen 12, 13 gegeneinander verdreht sind, kann die Drehstabfeder 14 daher eine Drehmomenterfassungsvorrichtung bilden.
Die erste Welle 12 ist mit dem Lenkrad 2 verbunden. Die zweite Welle 13 ist mit einem Elektromotor 5 verbunden. Erfindungsgemäß ist dabei der Rotor 6 des Elektromotors 5 über ein drehelastisches Element 8 mit der zweiten Welle 13 der Lenksäule 3 verbunden. Dabei kann das drehelastische Element 8 zum Beispiel ein Gummiring oder aus radial zueinander angeordnete Federpakete aufgebaut sein, siehe 3.
Das drehelastische Element 8 zwischen dem Rotor 6 des Elektromotors 5 und der zweiten Welle 13 der Lenksäule 3 ist vorrangig dazu ausgebildet, das durch die endliche Anzahl an Wicklungen in den Spulen des Stators 7 und die endliche Anzahl an Magneten im Rotor 6 auftretende Pulsieren in dem vom Elektromotor 5 auf die zweite Welle 13 aufgebrachten Drehmoment zu glätten.
In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Rotor 6 des Elektromotors 5 scheibenförmig ausgebildet. An dem radial äußeren Rand des Rotors 6 sind mehrere Magnete, jedoch mindestens ein Magnet, angeordnet. Die Anordnung der Magnete am radial äußeren Rand des Rotors 6 führt zu einer axial kompakten Bauweise, da dadurch der Stator 7 des Elektromotors 5 auch in radialer Richtung gegenüber dem Rotor 6 angeordnet sein kann. Neben der Anordnung des Stators 7 in radialer Richtung gegenüber dem Rotor 6 ist der Stator 7 in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Lenkgehäuse 9 verbunden, das die Lenksäule 3 umgibt. Das zylinderförmige Lenkgehäuse 9 ist koaxial gegenüber der Lenksäule 3 angeordnet. Am äußeren Rand des Lenkgehäuses 9 sind Kühlrippen angeordnet (nicht dargestellt), die radial nach außen gerichtet sind, um die Wärme aus dem Lenkgehäuse 9 entsprechend abzuleiten.
Das Lenkgehäuse 9 umschließt zum einen die beiden Wellen 12, 13 der Lenksäule 3 und den Elektromotor 5 sowie zum anderen die Drehmomenterfassungsvorrichtung-4. Die Drehmomenterfassungsvorrichtung in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vollständig in die Lenkvorrichtung 1 integriert. Dazu weist die Lenkvorrichtung 1 einen ersten Magnetkranz 15 und einen zweiten Magnetkranz 16 auf. Beide Magnetkränze 15, 16 sind ringförmig ausgestaltet und koaxial zur Lenksäule 3 angeordnet. Des Weiteren sind beide Magnetkränze 15, 16 entlang ihrem jeweiligen Umfang mit alternierend angeordneten Magneten ausgestaltet. Der erste ringförmige Magnetkranz 15 ist dabei mit der ersten Welle 12 und der zweite ringförmige Magnetkranz 16 ist mit der zweiten Welle 13 verbunden. Die Anordnung der beiden ringförmigen Magnetkränze 15, 16 erfolgt so, dass Messköpfe 17, 18 zwischen beiden Magnetkränzen 15, 16 angeordnet werden kann. Der eine Messkopf 18 ist derart ausgebildet, dass er Magnetfeldänderungen, die auf dem Vorbeibewegen der Magnete des ersten Magnetkranzes 15 am Messkopf 18 beruhen, registriert. Gemäß der Anordnung der Magnete im Magnetkranz 15 registriert der Messkopf 18 bei einer Drehung der ersten Welle 12 pulsförmige Magnetfeldänderungen, wobei jeder Puls einem Magneten und einem bestimmten, von der Anzahl der Magnete auf dem Magnetkranz 15 abhängigen Drehwinkel entspricht. Mittels einer Zählschaltung, welche in der Lage ist, die Pulse zu zählen und einer Einrichtung, mit deren Hilfe die Drehrichtung der ersten Welle 12, detektiert wird, kann dann der Drehwinkel und die Drehrichtung der ersten Welle 12 ermittelt werden, woraus sich der vom Fahrer eingeschlagene Lenkradwinkel ergibt.
Der andere Messkopf 17 ist derart ausgebildet, dass er Magnetfeldänderungen, die auf dem Vorbeibewegen der Magnete des zweiten Magnetkranzes 16 am Messkopf 17 beruhen, registriert. Gemäß der Anordnung der Magnete im Magnetkranz 16 registriert der Messkopf 17 bei einer Drehung der zweiten Welle 13 pulsförmige Magnetfeldänderungen, wobei jeder Puls einem Magneten und einem bestimmten, von der Anzahl der Magnete auf dem Magnetkranz 16 abhängigen Drehwinkel entspricht. Mittels einer Zählschaltung, welche in der Lage ist, die Pulse zu zählen und einer Einrichtung, mit deren Hilfe die Drehrichtung der zweiten Welle 13, detektiert wird, kann dann der Drehwinkel und die Drehrichtung der zweiten Welle 13 ermittelt werden. Aus der Differenz zwischen dem Drehwinkel der ersten Welle 12 und dem Drehwinkel der zweiten Welle 13 kann unter Berücksichtigung der Vorzeichen der beiden Drehwinkel die Relativdrehung der ersten Welle 12 in Bezug auf die zweite Welle 13 ermittelt werden, woraus sich unter Ausnutzung der Kenntnis des Schubmoduls und des polaren Flächenträgheitsmoments der Drehstabfeder 14 das zwischen beiden Wellen wirkende Drehmoment ableiten lässt. In dem vorliegenden Fall wird das Drehmoment unter Zuhilfenahme einer Auswerteeinheit ermittelt.
Die Drehmomenterfassungsvorrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Rückkopplung auf das durch den Elektromotor 5 auf die zweite Welle 13 aufgebrachte Drehmoment zu geben. Durch die Rückkopplung ist ein zuverlässiges Regeln des vom Fahrer an dem Lenkrad 2 spürbaren Drehmoments auf ein auf der Basis des eingeschlagenen Lenkradwinkels berechnetes Solldrehmoment möglich. In die Berechnung des Solldrehmoments können dabei außer dem eingeschlagenen Lenkradwinkel auch noch weitere Parametern wie bspw. die Fahrzeuggeschwindigkeit eingehen. Wenn zudem die Fahrbahnbeschaffenheit erfasst wird, kann daraus ein Reibkoeffizient ermittelt werden, welcher ebenfalls in die Berechnung des Solldrehmoments eingehen kann. Durch Vorgabe unterschiedlicher Berechnungsvorschriften für die Solldrehmomente können unterschiedliche Lenkgefühle generiert werden, bspw. ein sportliches, ein komfortables oder ein normales Lenkgefühl.
Der Messkopf 17 sowie die Auswerteeinheit für die Drehmomenterfassungsvorrichtung können auf einer einzigen Platine 10 angeordnet sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Platine 10 ringförmig ausgestaltet und koaxial zur Lenksäule 3 angeordnet. Wie der der Stator 7 ist die Platine 10 im vorliegenden Ausführungsbeispiel am Lenkgehäuse 9 befestigt. Der axiale Abstand zwischen der Platine 10 und dem scheibenförmigen Rotor 6 des Elektromotors 5 ist geringer als der Radius des Rotors 6.
Der Stator 7 weist im Bereich seiner Befestigung an dem Lenkgehäuse 9 mindestens eine Spule auf. Die Steuerung der mindestens einen Spule des Stators 7 erfolgt über mindestens einen FET 11. Üblicherweise entspricht die maximale Anzahl der FET's der Anzahl der Spulen im Elektromotor 5 Dabei ist der mindestens eine FET 11 auf der Platine 10 angeordnet. Um einen kurzen Übertragungsweg 20 zwischen dem FET 11 und der zugehörigen Spule zu gewährleisten, ist der mindestens eine FET 11 am radial äußeren Rand der Platine 10, also im Bereich der Befestigung der Platine 10 an dem Lenkgehäuse 9, angeordnet. Voraussetzung für einen kurzen Übertragungsweg 20 ist weiter, dass der axiale Abstand der Platine 10 vom scheibenförmigen Elektromotor 5 gering ist. Dies ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall, wie in 2 zu erkennen ist. Hierdurch werden auf die Verbindung einwirkende Störungen reduziert und auftretende Wärmeverluste gemindert.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels zu Erläuterungszwecken detailliert beschrieben. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass Abweichungen von dem Ausführungsbeispiel möglich sind und von dem Ausführungsbeispiel abgewichen werden kann. Die Erfindung soll daher nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche.
Bezugszeichenliste

1: Lenkvorrichtung
2: Lenkrad
3: Lenksäule
5: Elektromotor
6: Rotor
7: Stator
8: drehelastisches Element
9: Lenkgehäuse
10: Platine
11: FET
12: erste Welle
13: zweite Welle
14: Drehstabfeder
15: erster Magnetkranz
16: zweiter Magnetkranz
17: Messkopf
18: Messkopf
20: Übertragungsweg

Claims

Lenkvorrichtung (1) zum Simulieren eines haptischen Lenkgefühls, umfassend eine mit einem Lenkrad (2) verbundene Lenksäule (3), eine an der Lenksäule (3) angeordnete Winkelmessvorrichtung zum Erfassen eines an dem Lenkrad (2) anliegenden Drehwinkels und einen mit der Lenksäule (3) koaxial verbundenen Elektromotor (5) zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Lenksäule (3), wobei der Betrag des Drehmoments von dem Betrag des Drehwinkels und einem zugrundeliegenden Fahrzeugmodel abhängig ist, wobei der Elektromotor (5) über ein drehelastisches Element (8) mit der Lenksäule (3) verbunden ist, mit einer an der Lenksäule (3) angeordneten Drehmomenterfassungsvorrichtung, die zum Erfassen des durch den Elektromotor (5) aufgebrachten Drehmoments ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Lenkvorrichtung (1) eine zu der Lenksäule (3) koaxial angeordnete Platine (10) aufweist, und - die Platine (10) zu einem Rotor (6) des Elektromotors (5) in axialer Richtung einen Abstand aufweist, der kleiner ist als der Radius des Rotors (6).
Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelmessvorrichtung einen ersten Magnetkranz (15), eine Einrichtung zum Erfassen der Anzahl von an einem Sensor (18) vorbei bewegten Magneten des ersten Magnetkranzes (15) und eine Einrichtung zum Erfassen der Drehrichtung des Lenkrads (2) umfasst.
Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Lenksäule (3) eine erste, mit dem Lenkrad (2) verbundene Welle (12) und eine zweite, mit dem Elektromotor (5) verbundene Welle (13) umfasst, wobei die erste Welle (12) mit der zweiten Welle (13) über eine Drehstabfeder (14) verbunden ist, und - die Drehmomenterfassungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Relativwinkels, um den die zweite Welle (13) gegenüber der ersten Welle (12) verdreht ist, und eine Berechnungseinheit, die aus dem ermittelten Relativwinkel unter Verwendung von Kenngrößen der Drehstabfeder (14) das zwischen der ersten Welle (12) und der zweiten Welle (13) wirkende Drehmoment berechnet, umfasst.
Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ermitteln des Relativwinkels einen ersten ringförmigen Magnetkranz (15) und einen zweiten ringförmigen Magnetkranz (16) aufweist, wobei der erste Magnetkranz (15) koaxial mit der ersten Welle (12) verbunden ist und der zweite Magnetkranz (16) koaxial mit der zweiten Welle (13) verbunden ist, und eine Einrichtung zum Ermitteln der relativen Verdrehung des ersten Magnetkranzes (15) gegenüber dem zweiten Magnetkranz (16) umfasst.
Lenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomenterfassungsvorrichtung die Funktion der Winkelmessvorrichtung übernimmt.
Lenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - der Stator (7) des Elektromotors (5) gegenüber dem Rotor (6) des Elektromotors (5) in radialer Richtung angeordnet ist und - der Rotor (6) scheibenförmig ist.
Lenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gekennzeichnet durch mindestens einen FET (11), der auf dem radial äußeren Rand der Platine (10) angeordnet ist.
Lenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das drehelastische Element (8) ein Gummiring ist.
Lenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das drehelastische Element (8) aus radial zueinander angeordnete Federpakete aufgebaut ist.
Lenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Drehmoments der Drehrichtung des Drehwinkels entgegengesetzt ausgerichtet ist.