DE102018204901A1 - sensor device - Google Patents

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Walter Hirning
Vitali Haag
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Sensorvorrichtung (10a-e) zur Erfassung wenigstens einer Lageinformation eines beweglich gelagerten Läufers (12a) eines Elektromotors (14a; 14e), insbesondere eines Lenksystems (16a), mit wenigstens zwei mit dem Läufer (12a) wirkverbundenen Lagesensoreinheiten (18a, 20a; 20b; 20c; 18d, 20d) zur Erfassung der Lageinformation des Läufers (12a).Es wird vorgeschlagen, dass die Lagesensoreinheiten (18a, 20a; 20b; 20c; 18d, 20d) unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung der Lageinformation aufweisen.The invention relates to a sensor device (10a-e) for detecting at least one position information of a movably mounted rotor (12a) of an electric motor (14a, 14e), in particular of a steering system (16a), with at least two position sensor units operatively connected to the rotor (12a) It is proposed that the position sensor units (18a, 20a, 20b, 20c, 18d, 20d) have different measuring principles for detecting the positional information (18a, 20a, 20b, 20c, 18d, 20d) for detecting the positional information of the rotor 12a ,

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Lenksystem gemäß Anspruch 15.The invention relates to a sensor device according to the preamble of claim 1. In addition, the invention relates to a steering system according to claim 15.

Aus dem Stand der Technik sind Lenksysteme mit einem beispielsweise als Servomotor ausgebildeten Elektromotor und mit einer Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Rotorlageinformation eines Läufers des Elektromotors bekannt, wobei die Sensorvorrichtung beispielsweise eine einzelne magnetisch wirkende Lagesensoreinheit oder eine einzelne induktiv wirkende Lagensensoreinheit zur Erfassung der Rotorlageinformation aufweisen kann. Problematisch bei der Verwendung einer einzelnen Lagesensoreinheit ist, dass bereits ein Defekt und/oder eine Störung eines Sensorbauteils der verwendeten Lagesensoreinheit zu einem Ausfall der gesamten Sensorvorrichtung und gerade bei Lenksystemen zu besonders sicherheitskritischen Situationen führen kann.From the prior art steering systems are known with an example designed as a servo motor electric motor and a sensor device for detecting a rotor position information of a rotor of the electric motor, the sensor device may have, for example, a single magnetically acting position sensor unit or a single inductive position sensor unit for detecting the rotor position information. A problem with the use of a single position sensor unit is that even a defect and / or a malfunction of a sensor component of the position sensor unit used can lead to failure of the entire sensor device and especially in steering systems to particularly safety-critical situations.

Aus diesem Grund wird beispielsweise in der DE 10 2013 112 169 A1 und/oder in der DE 10 2004 002 570 A1 vorgeschlagen, eine Messung einer Rotorlage redundant auszuführen, um eine fehlertolerante Sensorvorrichtung bereitzustellen. Hierzu können entweder mehrere baugleiche und voneinander unabhängige Lagesensoreinheiten verwendet oder eine einzelne Lagensensoreinheit mit Mitteln zu einer sensorlosen Bestimmung der Rotorlage, welche auch als virtuelle Sensoren bezeichnet werden, kombiniert werden. Die Verwendung mehrerer gleichartiger Lagesensoreinheiten weist jedoch den Nachteil auf, dass sich externe und/oder interne Störungen gleichermaßen auf die Lagensensoreinheiten auswirken, während die Mittel zur sensorlosen Bestimmung der Rotorlage lediglich zu einer groben Abschätzung der Rotorlage dienen, sodass ein Betrieb des Elektromotors in einem Fehlerfall, in welchem lediglich die Mittel zur sensorlosen Bestimmung der Rotorlage aktiv sind, nur eingeschränkt möglich ist.For this reason, for example, in the DE 10 2013 112 169 A1 and / or in the DE 10 2004 002 570 A1 proposed to redundantly perform a measurement of a rotor position to provide a fault-tolerant sensor device. For this purpose, either a plurality of structurally identical and independent position sensor units can be used or a single position sensor unit can be combined with means for a sensorless determination of the rotor position, which are also referred to as virtual sensors. However, the use of a plurality of similar position sensor units has the disadvantage that external and / or internal disturbances equally affect the position sensor units, while the means for sensorless determination of the rotor position only serve for a rough estimation of the rotor position, so that operation of the electric motor in the event of a fault , in which only the means for sensorless determination of the rotor position are active, is only possible to a limited extent.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Sensorvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Betriebssicherheit bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 15 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is in particular to provide a sensor device with improved properties in terms of reliability. The object is achieved by an article having the features of claim 1 and of claim 15, while advantageous embodiments and further developments of the invention can be taken from the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Sensorvorrichtung zur, insbesondere redundanten, Erfassung wenigstens einer Lageinformation eines beweglich gelagerten Läufers eines Elektromotors, insbesondere eines Lenksystems, mit wenigstens zwei mit dem Läufer wirkverbundenen Lagesensoreinheiten, insbesondere einer ersten Lagesensoreinheit und einer, insbesondere von der ersten Lagesensoreinheit separaten und/oder unabhängigen, zweiten Lagesensoreinheit, zur Erfassung der Lageinformation des Läufers, insbesondere im Betrieb des Elektromotors.The invention is based on a sensor device for, in particular redundant, detection of at least one position information of a movably mounted rotor of an electric motor, in particular a steering system, with at least two position sensor units operatively connected to the rotor, in particular a first position sensor unit and one, in particular separate from the first position sensor unit / or independent, second position sensor unit, for detecting the position information of the rotor, in particular during operation of the electric motor.

Es wird vorgeschlagen, dass die Lagesensoreinheiten unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung der Lageinformation aufweisen. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere eine gegenüber externen und/oder internen Störungen vorteilhaft robuste Sensorvorrichtung mit einer besonders hohen Betriebssicherheit bereitgestellt werden, wobei auch in einem Fehlerfall, in welchem eine der Lagesensoreinheiten ausfällt, ein uneingeschränkter Betrieb des Elektromotors ermöglicht wird. Durch die Nutzung von Lagesensoreinheiten, welche unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung der Lageinformation aufweisen, kann zudem eine besonders hohe Fehlertoleranz erreicht werden, da mehrere unabhängig voneinander arbeitende Kanäle zur Signalauswertung zur Verfügung stehen.It is proposed that the position sensor units have different measuring principles for detecting the position information. By means of this configuration, in particular, a sensor device which is advantageously robust with respect to external and / or internal interference can be provided with a particularly high level of operational reliability, whereby unrestricted operation of the electric motor is made possible even in the event of a fault in which one of the position sensor units fails. By using position sensor units, which have different measuring principles for detecting the position information, a particularly high fault tolerance can also be achieved since a plurality of independently operating channels are available for signal evaluation.

Der Elektromotor umfasst im vorliegenden Fall insbesondere zumindest einen Stator und insbesondere den beweglich relativ zu dem Stator gelagerten Läufer. Bevorzugt ist der Elektromotor zudem als Servomotor, vorteilhaft als bürstenloser Motor und besonders vorteilhaft als Asynchronmotor oder als permanenterregter Synchronmotor ausgebildet. Ferner kann der Elektromotor als Linearmotor, insbesondere mit einem linear beweglichen Läufer, oder vorzugsweise als Rotationsmotor, insbesondere mit einem drehbar gelagerten Läufer, ausgebildet sein. In letzterem Fall kann der Elektromotor insbesondere wenigstens eine Motorwelle umfassen, welche drehfest mit dem, in diesem Fall insbesondere als Rotor ausgebildeten, Läufer verbunden ist. Darüber hinaus ist der Elektromotor besonders vorteilhaft Teil eines Lenksystems. In diesem Zusammenhang kann der Elektromotor beispielsweise Teil einer elektrischen Hilfskraftlenkung sein und insbesondere zur Erzeugung und/oder Bereitstellung einer elektrischen Lenkunterstützung vorgesehen sein oder Teil einer elektrischen Überlagerungslenkung sein und insbesondere zur Erzeugung und/oder Bereitstellung eines Zusatzlenkwinkels und/oder eines variablen Übersetzungsverhältnisses vorgesehen sein. Zudem kann der Elektromotor insbesondere auch Teil eines als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildeten Lenksystems sein. In diesem Zusammenhang könnte der Elektromotor beispielsweise als Lenkaktuator ausgebildet sein und insbesondere zur Änderung eines Radlenkwinkels des Fahrzeugrads vorgesehen sein oder als Lenkeingabeaktuator ausgebildet sein und insbesondere zur Erzeugung eines Lenkwiderstands und/oder eines Rückstellmoments auf eine Lenkhandhabe des Lenksystems vorgesehen sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell 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.The electric motor in the present case comprises in particular at least one stator and in particular the rotor mounted movably relative to the stator. Preferably, the electric motor is also designed as a servomotor, advantageously as a brushless motor and particularly advantageous as an asynchronous motor or as a permanent-magnet synchronous motor. Furthermore, the electric motor can be designed as a linear motor, in particular with a linearly movable rotor, or preferably as a rotary motor, in particular with a rotatably mounted rotor. In the latter case, the electric motor may in particular comprise at least one motor shaft, which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor, which in this case is designed in particular as a rotor. In addition, the electric motor is particularly advantageous part of a steering system. In this context, the electric motor may for example be part of an electric power steering system and be provided in particular for generating and / or providing electrical steering assistance or be part of an electrical superposition steering and be provided in particular for generating and / or providing an additional steering angle and / or a variable transmission ratio. In addition, the electric motor can in particular also be part of a steering system designed as a steer-by-wire steering system. In this context, the electric motor could be designed, for example, as a steering actuator and be provided in particular for changing a wheel steering angle of the vehicle wheel or be designed as a steering input actuator and in particular for generating a Steering resistance and / or a restoring torque may be provided on a steering handle of the steering system. By "intended" is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

Ferner soll unter einer „Lagesensoreinheit“ insbesondere eine, insbesondere von einem Softsensor und/oder virtuellen Sensor verschiedene, körperliche und/oder reale Baugruppe verstanden werden, welche zur indirekten oder direkten und vorteilhaft kontaktlosen Erfassung wenigstens einer Lageinformation, wie beispielsweise einer Winkellage, einer Winkelposition, einer Winkeländerung, einer Linearposition und/oder einer linearen Wegänderung, des Läufers vorgesehen ist. Dazu umfasst die Lagesensoreinheit wenigstens ein von einem virtuellen Sensor verschiedenes, insbesondere reales, Sensorelement. Insbesondere sind die Lagesensoreinheiten demselben Läufer zugeordnet und bevorzugt jeweils zur kontaktlosen Erfassung der Lageinformation vorgesehen. Darüber hinaus sind die Lagesensoreinheiten vorteilhaft baulich verschieden zueinander, insbesondere derart, dass sich die Lagesensoreinheiten durch zumindest ein Bauteil voneinander unterscheiden. Unter der Wendung, dass eine „Lagesensoreinheit zu einer direkten Erfassung einer Lageinformation“ vorgesehen ist, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Lagesensoreinheit zur Detektion und/oder Messung der Lageinformation selbst vorgesehen ist. Unter der Wendung, dass eine „Lagesensoreinheit zu einer indirekten Erfassung einer Lageinformation“ vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Lagesensoreinheit zur Detektion und/oder Messung wenigstens einer mit der Lageinformation korrelierten Erfassungsgröße vorgesehen ist, wobei die Lageinformation aus der Erfassungsgröße ermittelbar ist. Unter einem „Messprinzip einer Lagesensoreinheit“ soll insbesondere ein zur Erfassung der Lageinformation verwendetes Messverfahren, wie beispielsweise ein magnetisches, ein induktives, ein optisches, ein kapazitives, ein mechanisches und/oder ein piezoelektrisches Messverfahren, verstanden werden.Furthermore, a "position sensor unit" should be understood to mean, in particular, a physical and / or real assembly, in particular different from a soft sensor and / or virtual sensor, for indirect or direct and advantageously contactless detection of at least one positional information, such as an angular position, an angular position , an angle change, a linear position and / or a linear path change, the rotor is provided. For this purpose, the position sensor unit comprises at least one sensor element that is different from a virtual sensor, in particular a real one. In particular, the position sensor units are assigned to the same rotor and are preferably each provided for contactless detection of the position information. In addition, the position sensor units are advantageously structurally different from one another, in particular such that the position sensor units differ from one another by at least one component. In this context, it should be understood in particular that the position sensor unit is provided for the detection and / or measurement of the position information itself by the phrase "a position sensor unit for direct detection of position information". By the use of a "position sensor unit for indirect detection of position information", it should be understood in particular that the position sensor unit is provided for detecting and / or measuring at least one detection quantity correlated with the position information, the position information being able to be determined from the detection quantity , A "measuring principle of a position sensor unit" is to be understood, in particular, as a measuring method used for detecting the position information, for example a magnetic, an inductive, an optical, a capacitive, a mechanical and / or a piezoelectric measuring method.

Darüber hinaus kann die Sensorvorrichtung vorteilhaft wenigstens eine dem Läufer zugeordnete und vorteilhaft bewegungsfest mit dem Läufer verbundene Läuferbaugruppe und wenigstens eine, insbesondere separat und/oder getrennt von der Läuferbaugruppe ausgebildete und vorteilhaft statisch angeordnete, Sensorbaugruppe umfassen, wobei der Läuferbaugruppe und der Sensorbaugruppe jeweils zumindest ein Bauteil der Lagesensoreinheiten zugeordnet ist. Die Läuferbaugruppe kann dabei insbesondere linear beweglich relativ zu der Sensorbaugruppe ausgebildet und/oder gelagert sein. Bevorzugt ist die Läuferbaugruppe jedoch drehbar relativ zu der Sensorbaugruppe ausgebildet und/oder gelagert.In addition, the sensor device may advantageously comprise at least one rotor assembly associated with the rotor and advantageously movably connected to the rotor and at least one, in particular separately and / or separately formed from the rotor assembly and advantageously statically arranged sensor module, wherein the rotor assembly and the sensor assembly each at least one Component of the position sensor units is assigned. The rotor assembly may be formed and / or stored in particular linearly movable relative to the sensor assembly. Preferably, however, the rotor assembly is rotatably formed and / or mounted relative to the sensor assembly.

Wenigstens eine der Lagesensoreinheiten könnte beispielsweise zu einer optischen, einer kapazitiven, einer mechanischen und/oder einer piezoelektrischen Erfassung der Lageinformation vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang könnten insbesondere beliebige Kombinationen der zuvor genannten Messprinzipien und/oder Messverfahren zur Erfassung der Lageinformation verwendet werden. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass die erste Lagesensoreinheit zur, insbesondere kontaktlosen, magnetischen Erfassung der Lageinformation und die zweite Lagesensoreinheit zur, insbesondere kontaktlosen, induktiven Erfassung der Lageinformation vorgesehen ist, wodurch vorteilhaft bereits bewährte und/oder robuste Messprinzipien und/oder Messverfahren im Bereich der Erfassung von Lageinformationen von Elektromotoren eingesetzt werden können.At least one of the position sensor units could be provided for example for an optical, a capacitive, a mechanical and / or a piezoelectric detection of the position information. In this context, it would be possible in particular to use any desired combinations of the abovementioned measuring principles and / or measuring methods for detecting the position information. Preferably, however, it is proposed that the first position sensor unit is provided for, in particular contactless, magnetic detection of the position information and the second position sensor unit for, in particular contactless, inductive detection of the position information, which advantageously already proven and / or robust measurement principles and / or measurement methods in the Capture of position information of electric motors can be used.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Lagesensoreinheit, insbesondere zur Erfassung der Lageinformation, wenigstens ein bewegungsfest mit dem Läufer verbundenes erstes Wirkelement und wenigstens ein von dem ersten Wirkelement getrenntes und mit dem ersten Wirkelement zusammenwirkendes erstes Sensorelement umfasst. Bevorzugt ist das erste Wirkelement dabei separat von dem ersten Sensorelement ausgebildet und beabstandet von dem ersten Sensorelement angeordnet. Ferner ist das erste Wirkelement vorteilhaft Teil der Läuferbaugruppe, während das erste Sensorelement Teil der Sensorbaugruppe ist. Das erste Wirkelement ist dabei insbesondere linear beweglich oder bevorzugt drehbar, insbesondere relativ zu dem ersten Sensorelement, gelagert. Im Fall, dass die erste Lagesensoreinheit zur magnetischen Erfassung der Lageinformation vorgesehen ist, ist das erste Wirkelement vorzugsweise als Magnetelement, bevorzugt als Permanentmagnet, und das erste Sensorelement als dazu korrespondierendes Magnetsensorelement, insbesondere als Hallsensorelement und/oder als magnetoresistives Sensorelement, ausgebildet. Insbesondere kann die erste Lagesensoreinheit auch mehrere erste Wirkelemente und/oder mehrere erste Sensorelemente umfassen. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft flexible erste Lagesensoreinheit bereitgestellt werden.It is further proposed that the first position sensor unit, in particular for detecting the position information, comprises at least one first active element connected to the rotor in a manner fixed against movement and at least one first sensor element separated from the first active element and cooperating with the first active element. In this case, the first active element is preferably formed separately from the first sensor element and arranged at a distance from the first sensor element. Furthermore, the first active element is advantageously part of the rotor assembly, while the first sensor element is part of the sensor assembly. The first active element is in particular linearly movable or preferably rotatable, in particular relative to the first sensor element mounted. In the case where the first position sensor unit is provided for the magnetic detection of the position information, the first active element is preferably designed as a magnetic element, preferably as a permanent magnet, and the first sensor element as a corresponding magnetic sensor element, in particular as a Hall sensor element and / or as a magnetoresistive sensor element. In particular, the first position sensor unit may also comprise a plurality of first active elements and / or a plurality of first sensor elements. In this way, in particular, an advantageously flexible first position sensor unit can be provided.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zweite Lagesensoreinheit, insbesondere zur Erfassung der Lageinformation, wenigstens ein bewegungsfest mit dem Läufer verbundenes zweites Wirkelement und wenigstens ein von dem zweiten Wirkelement getrenntes und mit dem zweiten Wirkelement zusammenwirkendes zweites Sensorelement umfasst. Bevorzugt ist das zweite Wirkelement dabei separat von dem zweiten Sensorelement ausgebildet und beabstandet von dem zweiten Sensorelement angeordnet. Ferner ist das zweite Wirkelement vorteilhaft Teil der Läuferbaugruppe, während das zweite Sensorelement Teil der Sensorbaugruppe ist. Das zweite Wirkelement ist dabei insbesondere linear beweglich oder bevorzugt drehbar, insbesondere relativ zu dem zweiten Sensorelement, gelagert. Im Fall, dass die zweite Lagesensoreinheit zur induktiven Erfassung der Lageinformation vorgesehen ist, ist das zweite Wirkelement vorzugsweise wenigstens teilweise elektrisch leitfähig und/oder magnetisch permeabel, besonders bevorzugt als Flügelleiter, und das zweite Sensorelement als dazu korrespondierendes Sensorspulenelement ausgebildet. Insbesondere kann die zweite Lagesensoreinheit auch mehrere zweite Wirkelemente und/oder mehrere zweite Sensorelemente umfassen. Unter einem „Flügelleiter“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches zumindest ein, bevorzugt wenigstens teilweise elektrisch leitfähig und/oder magnetisch permeabel ausgebildetes, Flügelelement umfasst, welches vorteilhaft zur Erfassung der Lenkinformation parallel zu der Sensorbaugruppe und insbesondere dem zweiten Sensorelement ausgerichtet ist. Bevorzugt umfasst der Flügelleiter eine Vielzahl von Flügelelementen, welche über das zweite Wirkelement verteilt angeordnet sind und bevorzugt wenigstens teilweise elektrisch leitfähig und/oder magnetisch permeabel ausgebildet sind. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft flexible zweite Lagesensoreinheit bereitgestellt werden.Furthermore, it is proposed that the second position sensor unit, in particular for detecting the position information, comprises at least one second active element connected immovably to the rotor and at least one second sensor element separated from the second active element and cooperating with the second active element. The second active element is preferred thereby formed separately from the second sensor element and spaced from the second sensor element. Furthermore, the second active element is advantageously part of the rotor assembly, while the second sensor element is part of the sensor assembly. The second active element is in particular linearly movable or preferably rotatable, in particular relative to the second sensor element mounted. In the event that the second position sensor unit is provided for inductive detection of the position information, the second active element is preferably at least partially electrically conductive and / or magnetically permeable, particularly preferably as a wing conductor, and the second sensor element is designed as a corresponding sensor coil element. In particular, the second position sensor unit may also comprise a plurality of second active elements and / or a plurality of second sensor elements. In this context, a "wing conductor" should be understood as meaning, in particular, an object which comprises at least one, preferably at least partially electrically conductive and / or magnetically permeable, wing element, which is advantageously aligned parallel to the sensor assembly and in particular the second sensor element for detecting the steering information is. Preferably, the wing conductor comprises a plurality of wing elements, which are arranged distributed over the second active element and are preferably formed at least partially electrically conductive and / or magnetically permeable. In this way, in particular, an advantageously flexible second position sensor unit can be provided.

Sind die Wirkelemente koaxial zueinander angeordnet, kann insbesondere ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau sowie eine besonders hohe Bauraumeffizienz, insbesondere der Läuferbaugruppe, erreicht werden. Vorteilhaft ist das erste Wirkelement dabei zentral angeordnet und von dem zweiten Wirkelement zumindest teilweise und vorteilhaft vollständig umgriffen.If the active elements are arranged coaxially to each other, in particular a structurally particularly simple structure and a particularly high space efficiency, in particular the rotor assembly can be achieved. Advantageously, the first active element is arranged centrally and completely surrounded by the second active element at least partially and advantageously.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Wirkelemente einstückig miteinander verbunden sind. Unter „einstückig“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig jedoch aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, wie beispielsweise in einem Extrusionsverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Extrusionsverfahren, und/oder einem Spritzgussverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, hergestellt. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft robuste Läuferbaugruppe und/oder Sensorvorrichtung bereitgestellt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the active elements are integrally connected to each other. In this context, "integral" should be understood to mean, in particular, at least materially bonded and / or formed with one another. The material bond can be produced for example by an adhesive process, a Anspritzprozess, a welding process, a soldering process and / or another process. Advantageously, however, should be understood as being integrally formed in one piece and / or in one piece. Preferably, this is a piece of a single blank, a mass and / or a casting, such as in an extrusion process, in particular a one- and / or multi-component extrusion process, and / or an injection molding process, in particular a single and / or multi-component Injection molding process, manufactured. In this way, in particular, an advantageously robust rotor assembly and / or sensor device can be provided.

Der Elektromotor könnte beispielsweise als Linearmotor ausgebildet sein, wobei die Wirkelemente direkt an dem Läufer angeordnet, insbesondere befestigt, sind, insbesondere derart, dass die Wirkelemente linear beweglich gelagert sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, dass der Elektromotor als Rotationsmotor ausgebildet ist und wenigstens eine drehfest mit dem Läufer verbundene Motorwelle aufweist, an welcher die Wirkelemente angeordnet und insbesondere mittelbar oder unmittelbar befestigt sind, insbesondere derart, dass die Wirkelemente drehbar gelagert sind. Vorteilhaft sind die Wirkelemente dabei in Richtung der Motorwelle betrachtet konzentrisch zueinander angeordnet. Darüber hinaus sind die Wirkelemente vorteilhaft in einem, insbesondere dem Stator abgewandten, Endbereich der Motorwelle angeordnet. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Sensorvorrichtung bereitgestellt werden, welche vorteilhaft zum Einsatz in Lenksystemen geeignet ist.The electric motor could be designed, for example, as a linear motor, wherein the active elements are arranged directly on the rotor, in particular fastened, are, in particular such that the active elements are mounted linearly movable. In a preferred embodiment of the invention, however, it is proposed that the electric motor is designed as a rotary motor and has at least one rotatably connected to the rotor motor shaft on which the active elements are arranged and in particular directly or indirectly attached, in particular such that the active elements are rotatably mounted , Advantageously, the active elements are viewed concentrically with respect to one another in the direction of the motor shaft. In addition, the active elements are advantageously arranged in a, in particular the stator facing away from, end portion of the motor shaft. In this way, in particular, an advantageously compact sensor device can be provided, which is advantageously suitable for use in steering systems.

Bevorzugt wird ferner vorgeschlagen, dass die Sensorvorrichtung ein Halteelement zur gemeinsamen Halterung der Wirkelemente aufweist. Vorteilhaft umfasst das Halteelement dabei wenigstens einen Halteabschnitt, welcher zur Halterung der Wirkelemente vorgesehen ist. Das Halteelement ist zudem bevorzugt einstückig ausgebildet und umgibt das erste Wirkelement und/oder das zweite Wirkelement vorteilhaft zumindest teilweise und vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil. Ferner ist das Halteelement vorzugsweise Teil der Läuferbaugruppe, sodass die Wirkelemente und das Halteelement eine gemeinsame Läuferbaugruppe, insbesondere die bereits zuvor genannte Läuferbaugruppe, ausbilden. Unter dem Ausdruck „zu wenigstens einem Großteil“ sollen dabei insbesondere zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 60 % und besonders vorteilhaft zumindest 65 %, verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere eine Halterung der Wirkelemente und/oder eine Befestigung der Wirkelemente an dem Läufer und/oder der Motorwelle vereinfacht werden.Preferably, it is also proposed that the sensor device has a holding element for the common holding of the active elements. Advantageously, the holding element comprises at least one holding section, which is provided for holding the active elements. The holding element is also preferably formed in one piece and surrounds the first active element and / or the second active element advantageously at least partially and preferably at least a large part. Furthermore, the holding element is preferably part of the rotor assembly, so that the active elements and the holding element form a common rotor assembly, in particular the previously mentioned rotor assembly. At least 55%, advantageously at least 60%, and particularly advantageously at least 65%, are to be understood by the term "for at least a large part". In this way, in particular a holder of the active elements and / or attachment of the active elements to the rotor and / or the motor shaft can be simplified.

Das Halteelement könnte beispielsweise aus Metall und/oder einem Verbundwerkstoff bestehen. Eine besonders einfache Herstellung und/oder eine besonders hohe Flexibilität kann jedoch insbesondere erreicht werden, wenn das Halteelement zumindest teilweise und vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil aus Kunststoff, bevorzugt einem nicht-porösen Kunststoff, besteht.The holding element could for example consist of metal and / or a composite material. However, a particularly simple production and / or a particularly high degree of flexibility can be achieved, in particular, if the retaining element consists at least partially and preferably at least to a large extent of plastic, preferably a non-porous plastic.

In diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, dass das Halteelement als Grundkörper ausgebildet ist und wenigstens eines der Wirkelemente in den Kunststoff integriert ist, beispielsweise mittels eines Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens. Hierdurch kann insbesondere ein Herstellungsprozess weiter vereinfacht und gleichzeitig Kosten gesenkt werden. In this context, it is further proposed that the holding element is designed as a base body and at least one of the active elements is integrated into the plastic, for example by means of a multi-component injection molding process. As a result, in particular, a manufacturing process can be further simplified and at the same time costs can be reduced.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird zudem vorgeschlagen, dass das Halteelement wenigstens einen Befestigungsabschnitt zur, insbesondere unmittelbaren oder mittelbaren, Verbindung der Läuferbaugruppe mit dem Läufer aufweist. Vorteilhaft ist der Befestigungsabschnitt dabei zur Befestigung der Läuferbaugruppe an dem Läufer und/oder der Motorwelle vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist der Befestigungsabschnitt mittels einer Schweißverbindung, einer Lötverbindung, einer Klebeverbindung, einer Schmelzverbindung und/oder bevorzugt einer Pressverbindung mit dem Läufer und/oder der Motorwelle verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann die Läuferbaugruppe insbesondere auch ein, insbesondere zusätzliches, Stiftelement zur Befestigung der Läuferbaugruppe an dem Läufer und/oder der Motorwelle aufweisen. Zudem könnte die Läuferbaugruppe alternativ oder zusätzlich insbesondere auch über das erste Wirkelement und/oder das zweite Wirkelement an dem Läufer und/oder der Motorwelle befestigt sein. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft flexible und/oder stabile Verbindung zwischen dem Läufer und der Läuferbaugruppe erreicht werden.According to one embodiment of the invention is also proposed that the holding element has at least one attachment portion for, in particular direct or indirect, connection of the rotor assembly with the rotor. The fastening section is advantageously provided for fastening the rotor assembly to the rotor and / or the motor shaft. The fastening section is particularly advantageously connected to the rotor and / or the motor shaft by means of a welded connection, a solder connection, an adhesive connection, a fusion connection and / or preferably a press connection. Alternatively or additionally, the rotor assembly may in particular also have a, in particular additional, pin element for fastening the rotor assembly to the rotor and / or the motor shaft. In addition, the rotor assembly could alternatively or additionally in particular also be attached to the rotor and / or the motor shaft via the first active element and / or the second active element. In this way, in particular, an advantageously flexible and / or stable connection between the rotor and the rotor assembly can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensorvorrichtung ein Trägerelement, beispielsweise eine Platine, eine Leiterkarte und/oder eine Leiterplatte, aufweist, auf welchem die Sensorelemente gemeinsam angeordnet sind. Vorteilhaft ist das Trägerelement dabei Teil der Sensorbaugruppe, sodass die Sensorelemente und das Trägerelement eine gemeinsame Sensorbaugruppe, insbesondere die bereits zuvor genannte Sensorbaugruppe, ausbilden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders einfache Halterung der Sensorelemente erreicht werden. It is also proposed that the sensor device has a carrier element, for example a circuit board, a printed circuit board and / or a printed circuit board, on which the sensor elements are arranged together. In this case, the carrier element is advantageously part of the sensor module, so that the sensor elements and the carrier element form a common sensor module, in particular the previously mentioned sensor module. In this way, in particular a particularly simple mounting of the sensor elements can be achieved.

Vorteilhaft ist das Trägerelement als Leiterplatte ausgebildet, wobei das erste Sensorelement auf einer ersten außenliegenden Schicht des Trägerelements und das zweite Sensorelement auf einer der ersten außenliegenden Schicht gegenüberliegenden zweiten außenliegenden Schicht des Trägerelements angeordnet ist. Insbesondere im Fall, dass die erste Lagesensoreinheit mehrere erste Sensorelemente und/oder die zweite Lagesensoreinheit mehrere zweite Sensorelemente umfasst/umfassen, können die ersten Sensorelemente und/oder die zweiten Sensorelemente auch auf verschiedenen außenliegenden Schichten des Trägerelements angeordnet sein. Hierdurch wird insbesondere eine vorteilhaft hohe Flexibilität erreicht.Advantageously, the carrier element is designed as a printed circuit board, wherein the first sensor element is arranged on a first outer layer of the carrier element and the second sensor element on one of the first outer layer opposite the second outer layer of the carrier element. In particular in the case where the first position sensor unit comprises a plurality of first sensor elements and / or the second position sensor unit comprises a plurality of second sensor elements, the first sensor elements and / or the second sensor elements can also be arranged on different outer layers of the carrier element. As a result, in particular an advantageously high flexibility is achieved.

Alternativ wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement als mehrschichtige Leiterplatte ausgebildet ist und wenigstens eines der Sensorelemente, insbesondere zumindest das zweite Sensorelement, auf einer innenliegenden Schicht des Trägerelements angeordnet ist. Insbesondere im Fall, dass die erste Lagesensoreinheit mehrere erste Sensorelemente und/oder die zweite Lagesensoreinheit mehrere zweite Sensorelemente umfasst/umfassen, können die ersten Sensorelemente und/oder die zweiten Sensorelemente auch auf verschiedenen innenliegenden Schichten oder außenliegenden Schichten und innenliegenden Schichten des Trägerelements angeordnet sein. Hierdurch kann insbesondere eine Flexibilität und/oder eine Bauraumeffizienz weiter erhöht werden.Alternatively, it is proposed that the carrier element is designed as a multilayer printed circuit board and at least one of the sensor elements, in particular at least the second sensor element, is arranged on an inner layer of the carrier element. In particular in the case where the first position sensor unit comprises a plurality of first sensor elements and / or the second position sensor unit comprises a plurality of second sensor elements, the first sensor elements and / or the second sensor elements can also be arranged on different inner layers or outer layers and inner layers of the carrier element. As a result, in particular flexibility and / or space efficiency can be further increased.

Zudem betrifft die Erfindung ein Lenksystem mit wenigstens einem Elektromotor, welcher wenigstens einen beweglich gelagerten Läufer umfasst, und mit der zuvor genannten Sensorvorrichtung. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden. Insbesondere kann eine gegenüber externen und/oder internen Störungen vorteilhaft robuste Sensorvorrichtung mit einer besonders hohen Betriebssicherheit bereitgestellt werden, wobei auch in einem Fehlerfall, in welchem eine der Lagesensoreinheiten ausfällt, ein uneingeschränkter Betrieb des Elektromotors ermöglicht wird.In addition, the invention relates to a steering system with at least one electric motor, which comprises at least one movably mounted rotor, and with the aforementioned sensor device. As a result, in particular the advantages already mentioned above can be achieved. In particular, a sensor device which is advantageously robust with respect to external and / or internal disturbances can be provided with a particularly high degree of operational reliability, whereby unrestricted operation of the electric motor is made possible even in the event of a fault in which one of the position sensor units fails.

Die Sensorvorrichtung und das Lenksystem sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die Sensorvorrichtung und das Lenksystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The sensor device and the steering system should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the sensor device and the steering system may have a different number from a number of individual elements, components, and units referred to herein for performing a functionality described herein.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Aspekte der Erfindung. Der Fachmann wird die Aspekte zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous aspects of the invention. The person skilled in the art will also consider the aspects individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

  • 1 ein beispielhaftes Lenksystem mit einem Elektromotor und mit einer Sensorvorrichtung in einer vereinfachten Darstellung,
  • 2 der Elektromotor und die Sensorvorrichtung umfassend zumindest zwei Lagesensoreinheiten in einer Detailansicht,
  • 3a-b eine Läuferbaugruppe der Sensorvorrichtung in perspektivischen Darstellungen,
  • 4 eine Sensorbaugruppe der Sensorvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
  • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Läuferbaugruppe einer weiteren Sensorvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
  • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Läuferbaugruppe einer weiteren Sensorvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
  • 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensorbaugruppe einer weiteren Sensorvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
  • 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Elektromotor und einer weiteren Sensorvorrichtung umfassend zumindest zwei Lagesensoreinheiten in einer Detailansicht und
  • 9 eine Läuferbaugruppe der Sensorvorrichtung aus 8 in einer perspektivischen Darstellung.
Show it:
  • 1 an exemplary steering system with an electric motor and with a sensor device in a simplified representation,
  • 2 the electric motor and the sensor device comprising at least two position sensor units in a detailed view,
  • 3a-b a rotor assembly of the sensor device in perspective views,
  • 4 a sensor assembly of the sensor device in a perspective view,
  • 5 a further embodiment of a rotor assembly of another sensor device in a perspective view,
  • 6 a further embodiment of a rotor assembly of another sensor device in a perspective view,
  • 7 a further embodiment of a sensor assembly of another sensor device in a perspective view,
  • 8th a further embodiment of an electric motor and a further sensor device comprising at least two position sensor units in a detailed view and
  • 9 a rotor assembly of the sensor device 8th in a perspective view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt ein beispielhaftes Lenksystem 16a in einer perspektivischen Darstellung. Das Lenksystem 16a ist im vorliegenden Fall als elektrisch unterstütztes Lenksystem ausgebildet und weist eine elektrische Hilfskraftunterstützung in Form einer Servolenkung auf. Ferner ist das Lenksystem 16a zu einem Einsatz in einem Fahrzeug (nicht dargestellt), insbesondere einem Kraftfahrzeug, vorgesehen. Das Lenksystem 16a weist in einem eingebauten Zustand eine Wirkverbindung mit Fahrzeugrädern 48a des Fahrzeugs auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist jedoch auch denkbar, ein Lenksystem mit einer elektrischen Überlagerungslenkung auszubilden. Zudem könnte ein Lenksystem prinzipiell auch als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet sein. 1 shows an exemplary steering system 16a in a perspective view. The steering system 16a is designed in the present case as an electrically assisted steering system and has an electric power assistance in the form of a power steering. Further, the steering system 16a for use in a vehicle (not shown), in particular a motor vehicle. The steering system 16a has in an installed state an operative connection with vehicle wheels 48a of the vehicle and is intended to influence a direction of travel of the vehicle. Alternatively or additionally, however, it is also conceivable to design a steering system with an electrical superposition steering system. In addition, a steering system could in principle be designed as a steer-by-wire steering system.

Das Lenksystem 16a umfasst eine, im vorliegenden Fall beispielhaft als Lenkrad ausgebildete, Lenkhandhabe 50a zum Aufbringen eines manuellen Lenkmoments, einen beispielhaft als Zahnstangenlenkgetriebe ausgebildeten Radlenkwinkelsteller 52a, welcher dazu vorgesehen, eine Lenkvorgabe an der Lenkhandhabe 50a in eine Lenkbewegung der Fahrzeugräder 48a umzusetzen, und eine Lenksäule 54a zur, insbesondere mechanischen, Verbindung der Lenkhandhabe 50a mit dem Radlenkwinkelsteller 52a. Alternativ könnte eine Lenkhandhabe auch als Lenkhebel und/oder Lenkkugel oder dergleichen ausgebildet sein. Auch könnte ein Lenksystem prinzipiell frei von einer Lenkhandhabe sein, beispielsweise bei einem rein autonom fahrenden Fahrzeug. Zudem könnte eine Lenksäule auch lediglich zeitweise eine Lenkhandhabe mit einem Lenkgetriebe verbinden, wie beispielsweise bei einem Fahrzeug mit einem autonomen Fahrbetrieb und/oder einem Steer-by-Wire-Lenksystem mit mechanischer Rückfallebene. In letzterem Fall könnte das Lenksystem auch vollkommen frei von einer Lenksäule sein.The steering system 16a comprises a, designed in the present case by way of example as a steering wheel, steering handle 50a for applying a manual steering torque, an example designed as a rack steering gear Radlenkwinkelsteller 52a , which is intended to provide a steering input to the steering handle 50a in a steering movement of the vehicle wheels 48a implement, and a steering column 54a for, in particular mechanical, connection of the steering handle 50a with the wheel steering angle adjuster 52a , Alternatively, a steering handle could also be designed as a steering lever and / or steering ball or the like. Also, a steering system could in principle be free of a steering handle, for example in a purely autonomously driving vehicle. In addition, a steering column could only temporarily connect a steering handle with a steering gear, such as in a vehicle with an autonomous driving and / or a steer-by-wire steering system with mechanical fallback level. In the latter case, the steering system could also be completely free of a steering column.

Des Weiteren umfasst das Lenksystem 16a wenigstens einen an sich bekannten und im vorliegenden Fall insbesondere als Servomotor ausgebildeten Elektromotor 14a (vgl. insbesondere auch 2). Der Elektromotor 14a ist als Rotationsmotor ausgebildet. Der Elektromotor 14a umfasst einen Stator 56a und einen beweglich relativ zu dem Stator 56a gelagerten Läufer 12a. Zudem umfasst der Elektromotor 14a eine Motorwelle 30a, welche drehfest mit dem, in diesem Fall insbesondere als Rotor ausgebildeten, Läufer 12a verbunden ist. Der Elektromotor 14a steht ferner in Wirkverbindung mit dem Radlenkwinkelsteller 52a. Der Elektromotor 14a ist Teil der elektrischen Hilfskraftlenkung und insbesondere zur Erzeugung der elektrischen Lenkunterstützung vorgesehen. Alternativ könnte ein Elektromotor auch Teil einer elektrischen Überlagerungslenkung sein und insbesondere zur Erzeugung und/oder Bereitstellung eines Zusatzlenkwinkels und/oder eines variablen Übersetzungsverhältnisses vorgesehen sein. Zudem könnte ein Elektromotor auch Teil eines als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildeten Lenksystem sein. Darüber hinaus könnte ein Elektromotor prinzipiell auch ein beliebiger anderer in einem Fahrzeug verwendeter Elektromotor sein, wie beispielsweise ein Lüftermotor und/oder ein Traktionsmotor eines Elektrofahrzeugs. Des Weiteren könnte eine Elektromotor auch als Linearmotor ausgebildet sein.Furthermore, the steering system includes 16a at least one known per se and in the present case, in particular designed as a servomotor electric motor 14a (See, in particular, also 2 ). The electric motor 14a is designed as a rotary motor. The electric motor 14a includes a stator 56a and a movable relative to the stator 56a stored runner 12a , In addition, the electric motor includes 14a a motor shaft 30a , which rotatably with the, in this case, in particular designed as a rotor, rotor 12a connected is. The electric motor 14a is also operatively connected to the Radlenkwinkelsteller 52a , The electric motor 14a is part of the electric power steering system and in particular provided for generating the electric steering assistance. Alternatively, an electric motor could also be part of an electrical superposition steering and be provided in particular for generating and / or providing an additional steering angle and / or a variable transmission ratio. In addition, an electric motor could also be part of a steering system designed as a steer-by-wire steering system. In addition, an electric motor could in principle also be any other electric motor used in a vehicle, such as a fan motor and / or a traction motor of an electric vehicle. Furthermore, an electric motor could also be designed as a linear motor.

Darüber hinaus umfasst das Lenksystem 16a eine Sensorvorrichtung 10a. Prinzipiell kann die Sensorvorrichtung jedoch auch Teil eines Lüftersystems des Fahrzeugs, eines Traktionssystems des Fahrzeugs oder eines weiteren Fahrzeugsystems sein. Die Sensorvorrichtung 10a ist zur redundanten Erfassung einer Lageinformation, im vorliegenden Fall beispielhaft einer Rotorlage, des Läufers 12a des Elektromotors 14a vorgesehen, insbesondere im Betrieb des Elektromotors 14a.In addition, the steering system includes 16a a sensor device 10a , In principle, however, the sensor device can also be part of a fan system of the vehicle, of a traction system of the vehicle or of another vehicle system. The sensor device 10a is for redundant detection of a position information, in the present case, for example, a rotor position of the rotor 12a of the electric motor 14a provided, in particular during operation of the electric motor 14a ,

Dazu umfasst die Sensorvorrichtung 10a wenigstens zwei Lagesensoreinheiten 18a, 20a, insbesondere eine erste Lagesensoreinheit 18a und eine zweite Lagesensoreinheit 20a. Die Lagesensoreinheiten 18a, 20a sind baulich verschieden voneinander. Die Lagesensoreinheiten 18a, 20a sind unabhängig voneinander ausgebildet. Die Lagesensoreinheiten 18a, 20a sind dem Läufer 12a zugeordnet. Die Lagesensoreinheiten 18a, 20a sind dabei derart angeordnet, dass sich die Lagesensoreinheiten 18a, 20a nicht gegenseitig beeinflussen. Ferner sind die Lagesensoreinheiten 18a, 20a jeweils als körperliche Sensoreinheiten ausgebildet und somit insbesondere von einem Softsensor und/oder einem virtuellen Sensor verschieden. Die Lagesensoreinheiten 18a, 20a sind jeweils zur kontaktlosen Erfassung der Lageinformation, insbesondere derselben Lageinformation, vorgesehen. Die Lagesensoreinheiten 18a, 20a weisen dabei unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung der Lageinformation auf. Im vorliegenden Fall ist die erste Lagesensoreinheit 18a zur, insbesondere kontaktlosen, magnetischen Erfassung der Lageinformation und die zweite Lagesensoreinheit 20a zur, insbesondere kontaktlosen, induktiven Erfassung der Lageinformation vorgesehen. Prinzipiell könnte eine Sensorvorrichtung jedoch auch zumindest drei und/oder zumindest vier Lagesensoreinheiten aufweisen, welche unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung einer Lageinformation, insbesondere derselben Lageinformation, aufweisen.This includes the sensor device 10a at least two position sensor units 18a . 20a , in particular a first position sensor unit 18a and a second position sensor unit 20a , The position sensor units 18a . 20a are structurally different from each other. The position sensor units 18a . 20a are independently formed. The position sensor units 18a . 20a are the runner 12a assigned. The position sensor units 18a . 20a are arranged such that the position sensor units 18a . 20a do not influence each other. Furthermore, the position sensor units 18a . 20a each formed as a physical sensor units and thus different in particular from a soft sensor and / or a virtual sensor. The position sensor units 18a . 20a are each provided for contactless detection of the position information, in particular the same position information. The position sensor units 18a . 20a have different measuring principles for detecting the position information. In the present case, the first position sensor unit 18a for, in particular contactless, magnetic detection of the position information and the second position sensor unit 20a for, in particular contactless, inductive detection of the position information provided. In principle, however, a sensor device could also have at least three and / or at least four position sensor units which have different measuring principles for detecting position information, in particular the same position information.

Ein Aufbau der Lagesensoreinheiten 18a, 20a wird im Folgenden mit Verweis auf die 3a bis 4 beschrieben.A construction of the position sensor units 18a . 20a is below with reference to the 3a to 4 described.

Die erste Lagesensoreinheit 18a umfasst zur Erfassung der Lageinformation ein bewegungsfest mit dem Läufer 12a verbundenes erstes Wirkelement 22a und im vorliegenden Fall beispielhaft zwei von dem ersten Wirkelement 22a getrennte und mit dem ersten Wirkelement 22a zusammenwirkende erste Sensorelemente 24a, 25a. Das erste Wirkelement 22a ist beabstandet von den ersten Sensorelementen 24a, 25a angeordnet. Das erste Wirkelement 22a ist an der Motorwelle 30a angeordnet. Das erste Wirkelement 22a ist dabei in einem dem Stator 56a abgewandten Endbereich der Motorwelle 30a angeordnet. Folglich ist das erste Wirkelement 22a im vorliegenden Fall drehbar gelagert. Das erste Wirkelement 22a ist Teil einer Läuferbaugruppe 34a der Sensorvorrichtung 10a. Das erste Wirkelement 22a ist als Magnetelement, im vorliegenden Fall als Stiftmagnet mit einem Permanentmagneten und einem Stiftelement, ausgebildet. Die ersten Sensorelemente 24a, 25a sind als korrespondierende Magnetsensorelemente ausgebildet. Dabei ist eines der ersten Sensorelemente 24a, 25a beispielhaft als Hallsensorelement und ein weiteres der ersten Sensorelemente 24a, 25a als magnetoresistives Sensorelement ausgebildet. Ferner sind die ersten Sensorelemente 24a, 25a Teil einer im Gegensatz zur Läuferbaugruppe 34a statisch angeordneten Sensorbaugruppe 40a der Sensorvorrichtung 10a. Grundsätzlich könnte eine erste Lagesensoreinheit jedoch auch genau ein erstes Sensorelement oder zumindest drei erste Sensorelemente aufweisen. Zudem könnte eine erste Lagesensoreinheit prinzipiell auch mehrere erste Wirkelemente umfassen.The first position sensor unit 18a includes for detecting the position information a movement with the runner 12a connected first active element 22a and in the present case exemplarily two of the first active element 22a separate and with the first active element 22a cooperating first sensor elements 24a . 25a , The first active element 22a is spaced from the first sensor elements 24a . 25a arranged. The first active element 22a is at the motor shaft 30a arranged. The first active element 22a is in a stator 56a remote end region of the motor shaft 30a arranged. Consequently, the first active element 22a rotatably mounted in the present case. The first active element 22a is part of a rotor assembly 34a the sensor device 10a , The first active element 22a is designed as a magnetic element, in the present case as a pin magnet with a permanent magnet and a pin member. The first sensor elements 24a . 25a are designed as corresponding magnetic sensor elements. This is one of the first sensor elements 24a . 25a by way of example as a Hall sensor element and another of the first sensor elements 24a . 25a designed as a magnetoresistive sensor element. Furthermore, the first sensor elements 24a . 25a Part of a contrary to the rotor assembly 34a statically arranged sensor module 40a the sensor device 10a , In principle, however, a first position sensor unit could also have exactly one first sensor element or at least three first sensor elements. In addition, a first position sensor unit could in principle also comprise a plurality of first active elements.

Des Weiteren könnte ein erstes Wirkelement prinzipiell auch linear beweglich relativ zu einem ersten Sensorelement gelagert sein.Furthermore, a first active element could in principle also be mounted linearly movable relative to a first sensor element.

Die zweite Lagesensoreinheit 20a umfasst zur Erfassung der Lageinformation ein bewegungsfest mit dem Läufer 12a verbundenes zweites Wirkelement 26a und wenigstens ein von dem zweiten Wirkelement 26a getrenntes und mit dem zweiten Wirkelement 26a zusammenwirkendes zweites Sensorelement 28a. Das zweite Wirkelement 26a ist beabstandet von dem zweiten Sensorelement 28a angeordnet. Das zweite Wirkelement 26a ist an der Motorwelle 30a angeordnet. Das zweite Wirkelement 26a ist dabei, insbesondere analog zu dem ersten Wirkelement 22a, in dem dem Stator 56a abgewandten Endbereich der Motorwelle 30a angeordnet. Folglich ist das zweite Wirkelement 26a im vorliegenden Fall drehbar gelagert. Das zweite Wirkelement 26a ist Teil der Läuferbaugruppe 34a. Das zweite Wirkelement 26a ist dabei koaxial zu dem ersten Wirkelement 22a angeordnet. Das zweite Wirkelement 26a ist ferner derart angeordnet, dass es das, insbesondere zentral angeordnete, erste Wirkelement 22a in Umfangsrichtung vollständig umgreift. Zudem ist das zweite Wirkelement 26a einstückig mit dem ersten Wirkelement 22a ausgebildet. Das zweite Wirkelement 26a ist ferner als Flügelleiter ausgebildet und weist im vorliegenden Fall beispielhaft vier Flügelelemente 58a auf, welche im vorliegenden Fall zumindest teilweise aus einem Metall, insbesondere Aluminium, bestehen. Das zweite Sensorelement 28a ist als korrespondierendes Sensorspulenelement ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist das zweite Sensorelement 28a als an sich bekannte Erreger- und/oder Empfängerspule ausgebildet. Ferner ist das zweite Sensorelement 28a Teil der Sensorbaugruppe 40a. Darüber hinaus umfasst die zweite Lagesensoreinheit 20a wenigstens eine Erreger- und/oder Auswerteschaltung 60a, welche insbesondere elektrisch mit dem zweiten Sensorelement 28a verbunden und Teil der Sensorbaugruppe 40a ist. Grundsätzlich könnte eine zweite Lagesensoreinheit jedoch auch mehrere zweite Wirkelemente und/oder zweite Sensorelemente aufweisen. Zudem könnte ein zweites Wirkelement auch eine von vier abweichende Anzahl von Flügelelementen aufweisen. Bevorzugt ist die Anzahl an Flügelelementen dabei an eine Polpaarzahl eines überwachten Elektromotors angepasst. Des Weiteren könnte ein zweites Wirkelement prinzipiell auch linear beweglich relativ zu einem zweiten Sensorelement gelagert sein. In diesem Fall ist insbesondere denkbar, das als Erreger- und/oder Empfängerspule ausgebildete zweite Sensorelement mit einer von einer Kreisstruktur abweichenden Struktur, insbesondere einer linearen Struktur, auszubilden.The second position sensor unit 20a includes for detecting the position information a movement with the runner 12a connected second active element 26a and at least one of the second active element 26a separated and with the second active element 26a cooperating second sensor element 28a , The second active element 26a is spaced from the second sensor element 28a arranged. The second active element 26a is at the motor shaft 30a arranged. The second active element 26a is there, in particular analogously to the first active element 22a in which the stator 56a remote end region of the motor shaft 30a arranged. Consequently, the second active element 26a rotatably mounted in the present case. The second active element 26a is part of the rotor assembly 34a , The second active element 26a is coaxial with the first active element 22a arranged. The second active element 26a is further arranged such that it, in particular centrally arranged, the first active element 22a completely encompasses in the circumferential direction. In addition, the second active element 26a integral with the first active element 22a educated. The second active element 26a is also designed as a wing conductor and has in the present case by way of example four wing elements 58a on, which in the present case at least partially made of a metal, in particular aluminum. The second sensor element 28a is designed as a corresponding sensor coil element. In the present case, the second sensor element 28a designed as a known excitation and / or receiver coil. Furthermore, the second sensor element 28a Part of the sensor assembly 40a , In addition, the second position sensor unit comprises 20a at least one excitation and / or evaluation circuit 60a which in particular electrically with the second sensor element 28a connected and part of the sensor assembly 40a is. In principle, however, a second position sensor unit could also have a plurality of second active elements and / or second sensor elements. In addition, a second active element could also have one of four different number of wing elements. Preferably, the number of wing elements is adapted to a pole pair number of a monitored electric motor. Furthermore, a second active element could in principle also be mounted linearly movable relative to a second sensor element. In this case, it is conceivable, in particular, to form the second sensor element designed as an exciter and / or receiver coil with a structure deviating from a circular structure, in particular a linear structure.

Die Sensorvorrichtung 10a weist ferner ein Halteelement 32a zur gemeinsamen Halterung der Wirkelemente 22a, 26a auf. Das Halteelement 32a ist Teil der Läuferbaugruppe 34a. Dabei bildet das Halteelement 32a zusammen mit den Wirkelementen 22a, 26a die Läuferbaugruppe 34a aus. Das Halteelement 32a ist im vorliegenden Fall einstückig mit dem zweiten Wirkelement 26a ausgebildet. Das Halteelement 32a ist dabei auf einer der Motorwelle 30a zugewandten Seite des zweiten Wirkelements 26a angeordnet. Zudem umgibt das Halteelement 32a das erste Wirkelement 22a zu wenigstens einem Großteil. Ferner besteht das Halteelement 32a im vorliegenden Fall aus Metall. Alternativ könnte ein Halteelement jedoch auch separat und/oder getrennt von einem zweiten Wirkelement ausgebildet sein. Ferner könnte ein Halteelement auch aus einem von Metall abweichenden Material bestehen, wie beispielsweise einem Kunststoff oder dergleichen. The sensor device 10a also has a holding element 32a for common mounting of the active elements 22a . 26a on. The holding element 32a is part of the rotor assembly 34a , In this case, the holding element forms 32a together with the active elements 22a . 26a the rotor assembly 34a out. The holding element 32a is in the present case integral with the second active element 26a educated. The holding element 32a is on one of the motor shaft 30a facing side of the second active element 26a arranged. In addition, the retaining element surrounds 32a the first active element 22a at least a large part. Furthermore, there is the holding element 32a in the present case of metal. Alternatively, however, a holding element could also be formed separately and / or separately from a second active element. Furthermore, a holding element could also consist of a material deviating from metal, such as a plastic or the like.

Darüber hinaus umfasst die Sensorvorrichtung 10a ein Trägerelement 38a, auf welchem die Sensorelemente 24a, 25a, 28a und die Erreger- und/oder Auswerteschaltung 60a angeordnet sind. Das Trägerelement 38a ist Teil der Sensorbaugruppe 40a. Dabei bildet das Trägerelement 38a zusammen mit den Sensorelementen 24a, 25a, 28a und der Erreger- und/oder Auswerteschaltung 60a die Sensorbaugruppe 40a aus. Das Trägerelement 38a ist als Leiterplatte ausgebildet. Im vorliegenden Fall sind die Sensorelemente 24a, 25a, 28a und die Erreger- und/oder Auswerteschaltung 60a auf einer ersten außenliegenden Schicht 42a des Trägerelements 38a angeordnet. Alternativ könnten Sensorelemente jedoch auch auf verschiedenen außenliegenden Schichten eines Trägerelements und/oder auf außenliegenden und innenliegenden Schichten eines Trägerelements angeordnet sein.In addition, the sensor device includes 10a a carrier element 38a on which the sensor elements 24a . 25a . 28a and the excitation and / or evaluation circuit 60a are arranged. The carrier element 38a is part of the sensor assembly 40a , In this case, forms the carrier element 38a together with the sensor elements 24a . 25a . 28a and the exciter and / or evaluation circuit 60a the sensor assembly 40a out. The carrier element 38a is designed as a printed circuit board. In the present case, the sensor elements 24a . 25a . 28a and the excitation and / or evaluation circuit 60a on a first outer layer 42a the carrier element 38a arranged. Alternatively, however, sensor elements could also be arranged on different outer layers of a carrier element and / or on outer and inner layers of a carrier element.

Durch die erfindungsgemäße Kombination der Lagesensoreinheiten 18a, 20a kann eine gegenüber externen und/oder internen Störungen vorteilhaft robuste Sensorvorrichtung 10a mit einer besonders hohen Betriebssicherheit bereitgestellt werden, wobei auch in einem Fehlerfall, in welchem eine der Lagesensoreinheiten 18a, 20a ausfällt, ein uneingeschränkter Betrieb des Elektromotors 14a ermöglicht wird.By the inventive combination of the position sensor units 18a . 20a can be a robust relative to external and / or internal interference robust sensor device 10a be provided with a particularly high level of operational reliability, even in an error, in which one of the position sensor units 18a . 20a fails, unrestricted operation of the electric motor 14a is possible.

In den 5 bis 9 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen 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 der anderen Ausführungsbeispiele, 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 den Ausführungsbeispielen der 5 bis 9 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis e ersetzt.In the 5 to 9 Further embodiments of the invention are shown. The following description and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with reference in principle also to the drawings and / or the description of the other embodiments, in particular with respect to the same designated components, in particular with respect to components with the same reference numerals 1 to 4 , can be referenced. To distinguish the embodiments of the letter a is the reference numerals of the embodiment in the 1 to 4 readjusted. In the embodiments of the 5 to 9 the letter a is replaced by the letters b to e.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dem Ausführungsbeispiel der 5 ist der Buchstabe b nachgestellt. Das weitere Ausführungsbeispiel der 5 unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen durch eine Ausgestaltung eines zweiten Wirkelements 26b einer zweiten Lagesensoreinheit 20b einer Sensorvorrichtung 10b. 5 shows a further embodiment of the invention. The embodiment of 5 the letter b is added. The further embodiment of the 5 differs from the previous embodiment, at least substantially by an embodiment of a second active element 26b a second position sensor unit 20b a sensor device 10b ,

Im vorliegenden Fall ist das zweite Wirkelement 26b als Flügelleiter in Form eines Drahtmodells ausgebildet. Das zweite Wirkelement 26b umfasst dabei beispielhaft vier wenigstens teilweise leitfähig und/oder magnetisch permeabel ausgebildete Flügelelemente 58b, welche jeweils wenigstens eine Flügelausnehmung 62b aufweisen, wodurch vorteilhaft ein Gewicht reduziert und/oder eine Materialersparnis erreicht werden kann.In the present case, the second active element 26b designed as a wing conductor in the form of a wire model. The second active element 26b In this case, by way of example, it comprises four wing elements that are at least partially conductive and / or magnetically permeable 58b , which in each case at least one wing recess 62b have, which advantageously reduces a weight and / or a material savings can be achieved.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Dem Ausführungsbeispiel der 6 ist der Buchstabe c nachgestellt. Das weitere Ausführungsbeispiel der 6 unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen zumindest im Wesentlichen durch eine Ausgestaltung eines zweiten Wirkelements 26c einer zweiten Lagesensoreinheit 20c einer Sensorvorrichtung 10c und/oder durch eine Ausgestaltung eines Halteelements 32c der Sensorvorrichtung 10c.In 6 a further embodiment of the invention is shown. The embodiment of 6 the letter c is adjusted. The further embodiment of the 6 differs from the previous embodiments, at least substantially by an embodiment of a second active element 26c a second position sensor unit 20c a sensor device 10c and / or by an embodiment of a holding element 32c the sensor device 10c ,

In diesem Fall besteht das Halteelement 32c aus Kunststoff, insbesondere einem nicht-porösen Kunststoff. Das Halteelement 32c ist ferner als Grundkörper ausgebildet und insbesondere an eine Form des zweiten Wirkelements 26c angepasst. Das Halteelement 32c ist dabei als Flügelgrundkörper ausgebildet und weist im vorliegenden Fall beispielhaft vier zu den Flügelelementen 58c des zweiten Wirkelements 26c korrespondierende weitere Flügelelemente 59c auf. Das zweite Wirkelement 26c ist in den Kunststoff des Halteelements 32c integriert, beispielsweise mittels eines Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens, wodurch insbesondere ein Herstellungsprozess vereinfacht und gleichzeitig Kosten gesenkt werden können.In this case, the holding element consists 32c made of plastic, in particular a non-porous plastic. The holding element 32c is further formed as a base body and in particular to a shape of the second active element 26c customized. The holding element 32c is designed as a wing body and has in the present case, for example four to the wing elements 58c of the second active element 26c corresponding further wing elements 59c on. The second active element 26c is in the plastic of the retaining element 32c integrated, for example by means of a multi-component injection molding process, whereby in particular a manufacturing process can be simplified while costs can be reduced.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Dem Ausführungsbeispiel der 7 ist der Buchstabe d nachgestellt. Das weitere Ausführungsbeispiel der 7 unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen zumindest im Wesentlichen durch eine Ausgestaltung eines Trägerelements 38d einer Sensorvorrichtung 10d.In 7 a further embodiment of the invention is shown. The embodiment of 7 the letter d is readjusted. The further embodiment of the 7 differs from the previous embodiments at least substantially by an embodiment of a support element 38d a sensor device 10d ,

In diesem Fall ist das Trägerelement 38d als mehrschichtige Leiterplatte ausgebildet und umfasst eine erste außenliegende Schicht 42d, eine der ersten außenliegenden Schicht 42d gegenüberliegende zweite außenliegende Schicht 44d sowie eine zwischen den außenliegenden Schichten 42d, 44d angeordnete innenliegende Schicht 46d. Dabei ist ein erstes Sensorelement 24d einer ersten Lagesensoreinheit 18d auf der ersten außenliegenden Schicht 42d des Trägerelements 38d angeordnet. Ein weiteres erstes Sensorelement 25d der ersten Lagesensoreinheit 18d ist auf der zweiten außenliegenden Schicht 44d des Trägerelements 38d angeordnet. Zudem ist ein zweites Sensorelement 28d einer zweiten Lagesensoreinheit 20d auf der innenliegenden Schicht 46d des Trägerelements 38d angeordnet. Alternativ könnte ein erstes Sensorelement einer ersten Lagesensoreinheit jedoch auch auf einer ersten außenliegenden Schicht eines Trägerelements angeordnet sein, während ein zweites Sensorelement einer zweiten Lagesensoreinheit auf einer der ersten außenliegenden Schicht gegenüberliegenden zweiten außenliegenden Schicht des Trägerelements angeordnet sein könnte. In this case, the carrier element 38d formed as a multilayer printed circuit board and comprises a first outer layer 42d , one of the first outer layer 42d opposite second outer layer 44d and one between the outer layers 42d . 44d arranged inner layer 46d , In this case, a first sensor element 24d a first position sensor unit 18d on the first outer layer 42d the carrier element 38d arranged. Another first sensor element 25d the first position sensor unit 18d is on the second outer layer 44d the carrier element 38d arranged. In addition, a second sensor element 28d a second position sensor unit 20d on the inside layer 46d the carrier element 38d arranged. Alternatively, however, a first sensor element of a first position sensor unit could also be arranged on a first outer layer of a carrier element, while a second sensor element of a second position sensor unit could be arranged on a second outer layer of the carrier element opposite the first outer layer.

Die 8 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dem Ausführungsbeispiel der 8 und 9 ist der Buchstabe e nachgestellt. Das weitere Ausführungsbeispiel der 8 und 9 unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen zumindest im Wesentlichen durch eine Ausgestaltung eines Halteelements 32e einer Läuferbaugruppe 34e einer Sensorvorrichtung 10e.The 8th and 9 show a further embodiment of the invention. The embodiment of 8th and 9 the letter e is readjusted. The further embodiment of the 8th and 9 differs from the previous embodiments at least substantially by an embodiment of a holding element 32e a rotor assembly 34e a sensor device 10e ,

Das Halteelement 32e ist einstückig ausgebildet und umfasst einen Halteabschnitt 64e zur Halterung der Wirkelemente 22e, 26e sowie einen Befestigungsabschnitt 36e zur Verbindung der Läuferbaugruppe 34e mit einem Läufer eines Elektromotors 14e. Der Befestigungsabschnitt 36e ist dabei zur unmittelbaren Befestigung der Läuferbaugruppe 34e an einer Motorwelle 30e des Elektromotors 14e vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist der Befestigungsabschnitt 36e mittels einer Pressverbindung mit der Motorwelle 30e verbunden. Darüber hinaus ist in diesem Fall auch denkbar, auf ein Stiftelement 66e zur Befestigung der Läuferbaugruppe 34e an der Motorwelle 30e zu verzichten.The holding element 32e is integrally formed and includes a holding portion 64e for holding the active elements 22e . 26e and a fastening section 36e for connecting the rotor assembly 34e with a runner of an electric motor 14e , The attachment section 36e is here for direct attachment of the rotor assembly 34e on a motor shaft 30e of the electric motor 14e intended. In the present case, the attachment section 36e by means of a press connection with the motor shaft 30e connected. In addition, in this case is also conceivable on a pin element 66e for fastening the rotor assembly 34e at the motor shaft 30e to renounce.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (15)

Sensorvorrichtung (10a-e) zur Erfassung wenigstens einer Lageinformation eines beweglich gelagerten Läufers (12a) eines Elektromotors (14a; 14e), insbesondere eines Lenksystems (16a), mit wenigstens zwei mit dem Läufer (12a) wirkverbundenen Lagesensoreinheiten (18a, 20a; 20b; 20c; 18d, 20d) zur Erfassung der Lageinformation des Läufers (12a), dadurch gekennzeichnet, dass die Lagesensoreinheiten (18a, 20a; 20b; 20c; 18d, 20d) unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung der Lageinformation aufweisen.Sensor device (10a-e) for detecting at least one position information of a movably mounted rotor (12a) of an electric motor (14a; 14e), in particular a steering system (16a), with at least two position sensor units (18a, 20a; 20b) operatively connected to the rotor (12a) 20c, 18d, 20d) for detecting the position information of the rotor (12a), characterized in that the position sensor units (18a, 20a; 20b; 20c; 18d, 20d) have different measuring principles for detecting the position information. Sensorvorrichtung (10a-e) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagesensoreinheit (18a; 18d) zur magnetischen Erfassung der Lageinformation und die zweite Lagesensoreinheit (20a; 20b; 20c; 20d) zur induktiven Erfassung der Lageinformation vorgesehen ist.Sensor device (10a-e) after Claim 1 , characterized in that the first position sensor unit (18a; 18d) for the magnetic detection of the position information and the second position sensor unit (20a; 20b; 20c; 20d) is provided for the inductive detection of the position information. Sensorvorrichtung (10a-e) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagesensoreinheit (18a; 18d) wenigstens ein bewegungsfest mit dem Läufer (12a) verbundenes erstes Wirkelement (22a; 22e) und wenigstens ein von dem ersten Wirkelement (22a; 22e) getrenntes und mit dem ersten Wirkelement (22a; 22e) zusammenwirkendes erstes Sensorelement (24a, 25a; 24d, 25d) umfasst und die zweite Lagesensoreinheit (20a; 20b; 20c; 20d) wenigstens ein bewegungsfest mit dem Läufer (12a) verbundenes zweites Wirkelement (26a; 26b; 26c; 26e) und wenigstens ein von dem zweiten Wirkelement (26a; 26b; 26c; 26e) getrenntes und mit dem zweiten Wirkelement (26a; 26b; 26c; 26e) zusammenwirkendes zweites Sensorelement (28a; 28d) umfasst.Sensor device (10a-e) after Claim 1 or 2 , characterized in that the first position sensor unit (18a, 18d) at least one movement element fixedly connected to the rotor (12a) first action element (22a; 22e) and at least one of the first active element (22a; 22e) and with the first active element (22a 22e) comprises at least one second active element (26a; 26b; 26c; 26e) connected to the rotor (12a) in a manner fixed against movement by the rotor (12a). and at least one second sensor element (28a, 28d) separate from the second active element (26a; 26b; 26c; 26e) and cooperating with the second active element (26a; 26b; 26c; 26e). Sensorvorrichtung (10a-e) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wirkelement (22a; 22e) als Magnetelement und das zweite Wirkelement (26a; 26b; 26c; 26e) als Flügelleiter ausgebildet ist.Sensor device (10a-e) after Claim 3 , characterized in that the first active element (22a; 22e) is designed as a magnetic element and the second active element (26a; 26b; 26c; 26e) as a wing conductor. Sensorvorrichtung (10a-e) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkelemente (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) koaxial zueinander angeordnet sind.Sensor device (10a-e) after Claim 3 or 4 , characterized in that the active elements (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) are arranged coaxially with each other. Sensorvorrichtung (10a-e) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkelemente (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) einstückig miteinander verbunden sind.Sensor device (10a-e) according to one of Claims 3 to 5 , characterized in that the active elements (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) are integrally connected to each other. Sensorvorrichtung (10a-e) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (14a; 14e) als Rotationsmotor ausgebildet ist und wenigstens eine drehfest mit dem Läufer (12a) verbundene Motorwelle (30a; 30e) aufweist, an welcher die Wirkelemente (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) angeordnet sind.Sensor device (10a-e) according to one of Claims 3 to 6 , characterized in that the electric motor (14a; 14e) is designed as a rotary motor and has at least one motor shaft (30a; 30e) connected in a rotationally fixed manner to the rotor (12a), on which the active elements (22a, 26a; 26b; 26c; 26e) are arranged. Sensorvorrichtung (10a-e) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch ein Halteelement (32a; 32c; 32e) zur gemeinsamen Halterung der Wirkelemente (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e), wobei die Wirkelemente (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) und das Halteelement (32a; 32c; 32e) eine gemeinsame Läuferbaugruppe (34a; 34e) ausbilden.Sensor device (10a-e) according to one of Claims 3 to 7 characterized by a holding element (32a; 32c; 32e) for jointly holding the active elements (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e), wherein the active elements (22a, 26a; 26b; 26c; 22e, 26e) and the holding element (32a; 32c; 32e) form a common rotor assembly (34a; 34e). Sensorvorrichtung (10c) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (32c) zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.Sensor device (10c) after Claim 8 , characterized in that the holding element (32c) consists at least partially of plastic. Sensorvorrichtung (10c) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (32c) als Grundkörper ausgebildet ist und wenigstens eines der Wirkelemente (26c) in den Kunststoff integriert ist.Sensor device (10c) after Claim 9 , characterized in that the holding element (32c) is designed as a base body and at least one of the active elements (26c) is integrated in the plastic. Sensorvorrichtung (10e) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (32e) wenigstens einen Befestigungsabschnitt (36e) zur Verbindung der Läuferbaugruppe (34e) mit dem Läufer aufweist.Sensor device (10e) according to one of Claims 8 to 10 , characterized in that the holding element (32e) has at least one attachment portion (36e) for connecting the rotor assembly (34e) to the rotor. Sensorvorrichtung (10a-e) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, gekennzeichnet durch ein Trägerelement (38a; 38d), auf welchem die Sensorelemente (24a, 25a, 28a; 24d, 25d, 28d) gemeinsam angeordnet sind, wobei die Sensorelemente (24a, 25a, 28a; 24d, 25d, 28d) und das Trägerelement (38a; 38d) eine gemeinsame Sensorbaugruppe (40a) ausbilden.Sensor device (10a-e) according to one of Claims 3 to 11 characterized by a support element (38a; 38d) on which the sensor elements (24a, 25a, 28a; 24d, 25d, 28d) are arranged in common, the sensor elements (24a, 25a, 28a; 24d, 25d, 28d) and the Carrier element (38a, 38d) form a common sensor assembly (40a). Sensorvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement als Leiterplatte ausgebildet ist, wobei das erste Sensorelement auf einer ersten außenliegenden Schicht des Trägerelements und das zweite Sensorelement auf einer der ersten außenliegenden Schicht gegenüberliegenden zweiten außenliegenden Schicht des Trägerelements angeordnet ist.Sensor device after Claim 12 , characterized in that the carrier element is designed as a printed circuit board, wherein the first sensor element is arranged on a first outer layer of the carrier element and the second sensor element on one of the first outer layer opposite the second outer layer of the carrier element. Sensorvorrichtung (10d) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (38d) als mehrschichtige Leiterplatte ausgebildet ist und wenigstens eines der Sensorelemente (24d, 25d, 28d) auf einer innenliegenden Schicht (46d) des Trägerelements (38d) angeordnet ist.Sensor device (10d) after Claim 12 , characterized in that the carrier element (38d) is formed as a multilayer printed circuit board and at least one of the sensor elements (24d, 25d, 28d) on an inner layer (46d) of the carrier element (38d) is arranged. Lenksystem (16a) mit zumindest einem Elektromotor (14a; 14e), welcher wenigstens einen beweglich gelagerten Läufer (12a) umfasst, und mit zumindest einer Sensorvorrichtung (10a-e) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Steering system (16a) with at least one electric motor (14a, 14e), which comprises at least one movably mounted rotor (12a), and with at least one sensor device (10a-e) according to one of the preceding claims.
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