DE3425389A1 - Elektrische servolenkeinrichtung - Google Patents
Elektrische servolenkeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Servolenkeinrichtung,
bei der zur Unterstützung des Fahrers bei
einem Lenkvorgang mittels eines Elektromotors ein zusätzliches bzw. Hilfs-Lenkdrehmoment erzeugt wird, und insbesondere
auf eine Steuereinrichtung zum Steuern des Antriebs des Elektromotors in der Weise, daß ein HiIfsdrehmonent erzeugt wird, welches dafür geeignet ist, unabhängig von verschiedenerlei
Fahrzuständen des Fahrzeugs ein gleichmäßiges Lenkungsempfinden zu ergeben.
Eine Seruolenkeinrichtung ist als Hilfe für einen Fahrer
beim Steuern eines Kraftfahrzeugs bekannt. Eine solche Servolenkeinrichtung erzeugt entsprechend einem von dem
Fahrer vorgenommenen Lenkvorgang eine Stellkraft und überträgt die Sti'llkrnft /u ιμμοπι I rnkumjsnet r ι rbo. I) ie mumsten
der derzeit praktisch eingesetzten Servolenkemrichtungen
werden hydraulisch betrieben. D.h., der hydraulische Antrieb der Servolenkeinrichtung wird mit einem
Steuerventil, einem Hydraulikzylinder usw. geschaffen, um ein Hilfs-Lenkdrehmoment dadurch zu erzeugen, daß ent-
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sprechend einem Lenkvorgang Öl in dem Zylinder bewegt wird.
Das Steuerventil, der Hydraulikzylinder usw. sind groß
bemessen, so daß daher der Nachteil entsteht, daß in Rohren zu deren Verbindung ,ein hoher Druckverlusfe auftritt.
Zum Vermeiden dieses Druckvei'lustes müssen die Rohre mit einer Krümmung gebogen werden, die schwächer als eine vorbestimmte
Krümmung ist. Bei dem hydraulischen Antrieb muß darüberhinaus eine zuverlässige Abdichtung vorgenommen
werden, damit kein Öl austritt, wobei die Handhabung der
Einrichtung bei ihrem Einbau schwierig ist. Falls daher in einem Fahrzeug im Maschinenraum nicht ausreichend Platz
für den Einbau zur Verfügung steht wie beispielsweise bei einem Frontantriebsfahrzeug, ist es schwierig, die Servolenkeinrichtung
einzubauen. Es ist somit vorteilhaft, als Antriebsvorrichtung der Servolenkeinrichtung einen Elektromotor
zu verwenden. In diesem Fall können auch verschiedenerlei
Steuerungen in der Einrichtung auf einfache Weise *w ausgeführt werden.
Allgemein ändert sich das für das Lenken aufzubringende
Drehmoment entgegengesetzt zu der Fahrzeuggeschwindigkeit.
D.h., bei geringer Fahrzeuggeschwindijgkeit ist für das
Lenken ein hohes Lenkdrehmoment erforderlich. Im Gegensatz
dazu ist es bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit möglich, das Lenkrad mit einem geringeren Drehmoment zu
betätigen. Bei einem Fahrzeug ohne Servolenkeinrichtung
ist im Stillstand oder bei der Fahrt mit niedriger Ge- °0 schwindigkeit ein hohes Lenkdrehmoment zum Betätigen des
Lenkrads aufzubringen. Bei einem Fahrzeug mit der Servolenkeinrichtung
kann jedoch der Fahrer das Lenkrad mit einem verhältnismäßig geringen Drehmoment betätigen.
Falls andererseits die Servolenkeinrichtung bei schneller
Fahrt des Fahrzeugs, betrieben wird, besteht die Tendenz,
daß das von dem Fahrer geforderte L tMikdrohmumen t übermäßig
verringert wird. Daher besteht bei der schnellen 5
Fahrt des Fahrzeugs bei der Verringerung des von dem Fahrer
geforderten Lenkdrehmoments die Möglichkeit, daß der
Fahrer wegen fehlender Erfahrung mit der Servolenke ι nr ichtung
das Lenkrad übermäßig stark einschlägt. Infolgedessen wurde mit der japanischen Patentanmeldung Nr. 174763/'
1982 eine elektrische Servolenkeinrichtung vorgeschlagen,
bei der das HiIfs-Lenkdrehmoment entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
gesteuert wird.
Auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist, ändert
sich jedoch das zum tatsächlichen Steuern des Kraftfahrzeugs erforderliche Gesamtdrehmoment in Abhängigkeit von
verschiedenartigen, von der Fahrzeuggeschwindigkeit verschiedenen
Faktoren. Insbesondere ändert sich dieses Drehmoment in starkem Ausmaß in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit
der Fahrbahn. Allgemein ändert sich im Vergleich zwischen einer trockenen Fahrbahn und einer naßen Fahrbahn
der Koeffizient der Gleitreibung der Reifen auf der Fahrbahn in einem Verhältnis von 0,2. Daher ändert sich entsprechend
dieser Änderung des Gleitreibungskoeffizienten
auch in starkem Ausmaß das für das Lenken aufzubringende
Gesamtdrehmoment. Infolgedessen ergibt, sich beispielsweise bei der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit auf der
gleichen 5traße durch die Fahrbahnbeschaffenheit vor und
nach einem Regen eine starke Änderung des Lenkungsempfin-
** dens des Fahrers. D.h., falls unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Feuchtigkeit der Fahrbahn das Servoverhältnis konstant ist, ändert sich das von dem Fahrer
am Lenkrad von Hand aufzubrmgede Lenkdrehmoment mit der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Feuchtigkeit. Daher kann
**" der Fahrer bei hoher Geschwindigkeit oder hoher Feuchtig-
W WWWV
keit leicht lenken, so daß ein Übersteuern auftreten kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische
Servolenkeinrichtung zu schaffen, bei der während der Fahrt eines Fahrzeugs Änderungen des vom Fahrer von
Hand aufzubringenden Lenkdrehmoments so klein wie möglich gehalten sind, um dadurch das Lenkungsempfinden des Fahrers
zu verbessern.
Ferner soll mit der Erfindung eine elektrische Servolenkeinrichtung
geschaffen werden, die mindestens eine Feuchtemeßvorrichtung
zum Erfassen der Feuchtigkeit auf einer Fahrbahn enthält und bei der ein Servoverhältnis entsprechend
der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Feuchtigkeit der Fahrbahn veränderbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Feuchtigkeitsgrad des Fahrzeugs oder der mit den Fahrzeugreifen
in Berührung stehenden Fahrbahn erfaßt wird, um daw durch ein von der Servolenkeinrichtung zu erzeugendes Hilfs-Lenkdrehmoment
entsprechend dem dermaßen ermittelten Strassenzustand zu steuern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst.
Zum Erfassen, ob eine Fahrbahn tatsächlich naß ist, kann der Straßenzustand direkt oder indirekt durch Ermitteln
des Feuchtigkeitszustands des Fahrzeugs erfaßt werden.
"^ In ersterem Fall kann beispielsweise mittels eines optischen
Detektors das Lichtreflexionsvermögen der Fahrbahn
erfaßt werden oder ein von dem Fahrzeug zur Fahrbahn herunterhängender
Feuchtigkeitssensor vorgesehen werden.
Andererseits kann in letzterem Fall der Feuchtigkeitssensor
direkt an einem bestimmten, dem Regen ausgesetzten
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Teil des Fahrzeugs oder an einem anderen bestimmten Fahrzeugteil
angebracht werden, auf den von der Fahrbahn her durch die Drehung der Reifen Wasser spritzt, so daß damit
das Spritzwasser an diesem Teil erfaßt wird. Der Feuchtigkeitssensor
kann in diesem Fall beispielsweise an der hinteren Lnnenseite eines Radgehäuses oder an einem vorbestimmten
Seitenteil des Fahrzeugs unterhalb der Tür angebracht werden. Ansonsten können für diesen Zweck eine
Vielzahl solcher Vorrichtungen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau der erfindungsgemäßen elektrischen Servolenkeinrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild der elektrischen
Schaltung des Ausführungsbeispiels nach Fig,
Fig. 3 und 4 sind Blockschaltbilder, die jeweils Einzelheiten
des Blockschaltbilds nach Fig. 2 zeigen.
Fig. 5 sind Schaltbilder, die jeweils elektrische Anschlußzustände
eines Motors DH bei jeweiligen Betriebsarten der Einrichtung zeigen.
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Signal-"^
kurvenformen an jeweiligen Teilen der Einrichtung
zeigt.
Fig. 7 sind grafische Darstellungen, die Kennlinien eines
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verwende-
**5 ten Relativ feuchtigkei ts-Meßgebers RHS mit posi
tiver Feuchtigkeits-Kennlinie zeigen.
Fig. 8a ist ein schematisches Blockschaltbild, das einen
Teil einer elektrischen Schaltung bei einem zweiten Beispiel der erfindungsgemäOen 5ervolenkein-
richtung zeigt.
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Fig. 8b, ist ein elektrisches Schaltbild eines in Fig. 8a
gezeigten Blocks B2Q.
Fig. 8c ist eine grafische Darstellung, die Arbeitskennlinien der in Fig. 8a gezeigten Einrichtung zeigt.
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung, die eine Kennlinie eines Relativfeuchtigkeits-Heßgebers mit negativer
Feuchtigkeitskennlinie zeigt.
Fig. 10a ist ein schematisches Blockschaltbild, das einen
Teil einer elektrischen Schaltung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Servolenkeinrichtung
zeigt.
Fig. 10b ist ein elektrisches Schaltbild eines in Fig. 10a
gezeigten Blocks B21.
Fig. 10c ist eine grafische Darstellung, die Arbeitskennlinien
der in Fig. 10a gezeigten Einrichtung zeigt
Fig. 11a ist ein schematisches Blockschaltbild, das einen
Teil einer elektrischen Schaltung eines vierten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Servolenkeinrichtung
zeigt.
Fig. 11b ist eine grafische Darstellung, die Arbeitskennlinien
der in Fig. 11a gezeigten Einrichtung zeigt
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Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau bei einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Servolenkeinrichtunq.
Ein Lenkrad 1 ist mit einem Ende einer ersten Lenkachse 2 verbunden, deren anderes Ende über ein erstes Kreuzgelenk
4 mit einer zweiten Lenkachse 5 verbunden ist. Das ζ ,■; e i t ρ
Ende de-r zweiten Lenkach.se 5 ist über ein zweites Kreuzgelenk
(6) mit einem Ende einer dritten Lenkachse 7 verbunden. An dem zweiten Ende der dritten Lenkachse 7 ist ein (nicht
gezeigtes) Ritzel angebracht, das mit einer Zahnstange 11 kämmt.
An der ersten Lenkachse 2 ist als Drehmoment-Meßvorrichtung
ein Drehmoment-Meßgeber 8 befestigt, der aus vier Dehnungsmeßstreifen gebildet ist und dessen Ausgangsanschluß
an eine Steuereinrichtung CON für das elektrische Steuern der Servolenkeinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel angeschlossen ist. Zwischen dem an der dritten
Lenkachse 7 angebrachten Ritzel und dem zweiten Kreuzgelenk 6 ist auch ein Untersetzungsgetriebe 9 als Verbin-
dungsvorrichtung zum Verbinden der Lenkachse· mit einem
Elektromotor DM angebracht. An das Untersetzungsgetriebe
9 ist die Abtriebwelle des als Gleichstrom-Servomotor ausgebildeten
Elektromotors DM angeschlossen, der elektrisch
an die Steuereinrichtung COA angeschlossen ist.
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Mit RHS ist ein Relativfeuchtigkeits- bzw. Feuchterr.eßqeber
zum Erfassen einer mit der Feuchtigkeit einer Fahrbahn in Beziehuna stehenden ph\ "ikalisr^pn E ι acnrrhn.rt !^.'fsrl·-
net- Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Feuchtere(3neon
° ber RHS an der rückwärtigen Innenseite eines Radgehäuses
° ber RHS an der rückwärtigen Innenseite eines Radgehäuses
des Fahrzeugs befestigt, um den Feuchtigkeitsgrad des Fahrzeugs
zu erfassen und dadurch indirekt die Feuchtigkeit
der Fahrbahn zu messen. In diesem Fall wird als Feuchtrameßgeber
RHS ein Keramik-Feuchte^eßgeber nit positiver
^5 Feucht igke 11 s-Kennl im e ver.-.endet. Mit zunehmender F euch-
-14- DE 3833
tigkeit ändert sich der Widerstand Uoü Keroiiiik-f euchti»-
meßgebers in starkem Ausmaß. Der Feuchtemeßgeber RHS ist
gleichfalls elektrisch an die Steuereinrichtung CON angeschlossen
.
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5
Mit BT ist eine Fahrzeugbatterie als Stromquelle der Servolenkeinrichtung
gemäß diesem Ausführungsbeispiel bezeichnet. Die Zahnstange 11 ist mit einer Spurstange 10 verbunden,
welche mit einem Lenkhebel 16 für das Auslenken eines Rads 12 verbunden ist. Mit 13, 14, 15 und 18 ist jeweils
ein Stoßdämpfer, ein oberer Aufhängungsträger, eine Schraubenfeder
bzw. ein unterer Aufhängungsarm bezeichnet.
Die Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild der elek-
trischen Schaltung der in Fig. 1 gezeigten Servolenkeinrichtung.
In den Fig. 3 und 4 sind Einzelheiten jeweiliger
Blöcke nach Fig. 2 gezeigt. Eine grafische Darstellung in dem jeweiligen Block nach Fig. 2 zeigt schematisch eino
Kennlinie, die den Zusammenhang ζwischen einem Eingangs-
signalpegel und einem Ausgangssignalpegel des jeweiligen
Blocks darstellt, wobei jeweils der Eingangssignalpegel
auf der Abszisse und der Ausgangssignalpegel auf der Ordinate
gezeigt ist. In den in Fig. 3 und 4 gezeigten elektrischen
Schaltbildern sind jeweils Widerstände durch ein
schmales Rechteck dargestellt.
Gemäß den Fig. 2, 3 und 4 ist der an der ersten Lenkachse
2 befestigte Drehmoment-Meßgeber 8 zu einer Brückenschaltung
geschaltet, deren Ausgangsanschluß mit dem Eingang
^ eines Blocks Bl verbunden ist. Der Block Bl ist durch einen
linearen Verstärker gebildet, dessen Ausgang jeweils mit einem Eingang eines Blocks B2 und eines Blocks B3 verbunden
ist. Der Block B2 ist durch einen Analogvergleicher gebildet, der durch Vergleich mit einem Nullpegel die Po-
larität seines Eingangssignals ermittelt und ein der Er-
mittlung entsprechendes Bmärsignal abgibt.. Dor Block B 5
ist durch eine Absolutwertschaltung gebildet, die immer
unabhängig von der Polarität ihres Eingangssignali? ein Signal
positiver Polarität mit dem gleichen Pegel wie das F. ingangssignal
abgibt. Daher wird an dem Ausgang des Blnrk·;;
B2 ein .Signal erzielt, welches die Polarität bzw. Richtung
des von dem Fahrer an der ersten Lenkachse 2 von Hand aufgebrachten Lenkdrehmoments angibt, während an dem Ausgang
des Blocks B3 ein Signal erzielt wird, welches den Absolutwert des von Hand aufgebrachten Lenkdrehmoments angibt.
Der Ausgang des Blocks B2 ist mit einem Eingang Pa einer
logischen Steuerschaltung B17 verbunden. Der Ausgang des Blocks B3 ist mit einem Eingang eines Blocks B4 verbunden.
Der Block B4 ist durch einen Funktionsgeber gebildet, des-
sen Ausgangssignalpegel "0" ist, wenn sein Eingangssigna 1 pegel
nicht über einem vorbestimmten Pegel liegt-, während
beim Übersteigen des vorbestimmten Pegels an einen Block
Sl ein Signal mit einem dem Eingangssignalpegel entspre-
chenden Pegel gemäß der Darstellung durch die in dem Block
B4 gezeigte Kurve abgegeben wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird unter einer vorbestimmten
kurzen Zeitperiode eine Ei n/Ausschaltsteuerung
eines dem Gleichstrom-Servonotor DM zugeführten Stroms
vorgenommen. Dabei wird das Einschalt- bzw. Tastverhältnis verändert, um dadurch das Drehmoment des Servomotors
DM einzustellen. Ein Block B7 ist durch eine Impulsbre ι-tenmodulatorschaltung
für das Steuern des Motorausgangsow drehmoments gebildet. Die Impulsbreitenmodulatorscha 1-tung
B7 moduliert die Impulsbreite eines von einem Oszillator B9 erzeugten Rechtecksignals entsprechend dem
von einem Block B6 abgegebenen Signalpegel.
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Der Block Sl ist durch einen Differenzverstärker gebildet.
Ein Block B5 ist durch einen mit einem Begrenzer versehenen Verstärker gebildet, während der Block B6 durch eine
Proportional integrations- bzw. PI-Kompensationsschaltung
gebildet ist. An die Eingänge des Blocks Sl werden die
Ausgangssignale des Blocks B4 sowie von Blöcken B14, B15 und BIl, nämlich ein Lenkdrehmoment signal T, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
SP, ein Feuchtigkeitssignal RH
und ein Laststrom-Absolutwertsignal I angelegt.
Der Block B14 ist eine Ausgangsschaltung einer Fahrzeuggeschwindigkeιtssignai-Verarbeitungseinrichtung,
der Block BH ist eine Ausgangsschaltung einer Laststrom-Meßeinrichtung
zum Gegenkoppeln der Ausgangsleistung des Servomotors
DM (als Absolutwertsignal I) und der Block B15 ist eine
Ausgangsschaltung einer Feuchtigkeitssignal-Verarbeitungse
inrichtung.
Nachstehend werden eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvor-
richtung und die Fahrzeuggescruvindigkeitssignsl-Verarbei tungseinrichtung
hierfür erläutert. Mit SS ist ein an ein
Tachometerkabel des Fahrzeugs angeschlossener Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßgeber
bezeichnet. Ein von dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßgeber
SS abgegebenes Impulssignal liegt an einem Frequenz/Spannung- bzw. f/V-Umsetzer B13
an, in dem es in ein zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales
Spannungssignal umgesetzt wird. Dessen Signalpegel wird in einem Funktionsgeber des Blocks B14 so eingestellt,
daß es als Fahr zeuggeschv, ι ndigkei tssignal SP
°Q an den Differenzverstärker Sl angelegt wird. Der Funktionsgeber B14 weist eine Vielzahl von Dioden und Widerständen
auf und hat eine Eingangs/Ausgangs-Ken η Ii nie in der form
einer mehrfach geknickten Linie längs einer vorbestimmten
Exponentialkurve.
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Als nächstes wird die Laststrom-Heßemrlchtung erläutert.
Mit CT ist ein Stromwandler zum Hessen eines durch den Servomotor DM fließenden Stroms bezeichnet. Das Aungiing:3-signal
des Stromwandlers CT wird über einen linearen Verstärker
BIO und den als Absolutwert scha 1tung geschalteten
Block B.11 an den Block bzw. Differenzverstärker Sl angelegt.
Ein Block B12 ist durch einen Analogvergleicher gebildet und dient dazu, einen Überstrom im Servomotor DM
zu verhindern. D.h., falls in dem Analogvergleicher ein
derartiger, einen vorbestimmten Pegel übersteigender Überstrom erfaßt wird, wird an einen Eingang Pc der logischen
Steuerschaltung B16 ein Signal mit dem niedrigen Pegel L
angelegt, um den Motorantrieb zu unterbrechen. Der Analogvergleicher
B12 hat hierbei eine Hysteresekennlinie. 15
Als nächstes werden eine Feuchtemeßvorrichtung und die
Feuchtigkeitssignal-Verarbeitungseinrichtung erläutert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als Feuchtemeßvorπchtung
der Feuchtemeßgeber RHS verwendet. Der Feuchtemeßgeber RHS ist an den Block B15 angeschlossen, der die
Feuchtigkeitssignal-Verarbeitungseinrichtung bildet. Der
Block B15 ist mit einem Verstärker und einem Funktionsgeber versehen. Der FeuchtemeQgeber RHS bildet einen von
Widerständen, die zu einer Brückenschaltung geschaltet
sind, deren Ausgang mit einem Eingang des Verstärkers des Blocks B15 verbunden ist. Die Brückenschaltung ist bei qeringer
relativer Feuchtigkeit im Gleichgewicht, während sie aus; dem Gleichgewicht gerät, sobald die relative
SQ Feuchtigkeit höher wird.
Die logische Steuerschaltung B17 weist gemäß Fig. 4 einen Inverter INI und NAND-Glieder NAl und NA2 auf. Wenn das
Eingangssignal an dem Eingang Pc der Steuerschaltung den
"° hohen Pegel H hat, wird dieser jeweils an einen Eingang
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der NAND-Glieder NAl und NA2 angelegt, so daß deren Ausgangspegel
durch die jeweiligen Zustände an weiteren zwei Eingängen derselben bestimmt sind.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Zustand das Signal
an dem .Eingang Pa den hojien Pegel H hat, nämlich an der
ersten Lenkachse 2 von Hand ein Lenkdrehmoment in einer Normal-Drehrichtung bzw. Normal-Lenkrichtung ausgeübt wird,
nimmt das Signal an einem der weiteren zwei Eingänge des NAND-Glieds NAl den hohen Pegel H an, wogegen das. Signal
an einem der weiteren zwei Eingänge des NAND-Glieds NA 2
den niedrigen Pegel L annimmt. Infolgedessen wird ein Inversionssignal
aus einem an einen Eingang Pb angelegten Impulssignal an eine erste Basistreiberstufe 818 angelegt,
die mit einem Ausgangstransistor Ql verbunden ist, so daß
daher der Transistor Ql abwechselnd ein- und ausgeschaltet
wird. Währenddessen werden an eine zweite und eine dritte
Basistreiberstufe B18, die jeweils mit einem Ausgangstransistor
Q2 bzw. Q3 verbunden sind, ein Signal mit dem hohen on
Pegel H angelegt, so daß daher die Transistoren Q2 und Q3 ausgeschaltet werden. Dem gegenüber wird an eine mit einem
Ausgangstransistor Q4 verbundene vierte Basistreiberstufe
B18 ein Signal mit dem niedrigen Pegel L angelegt, so daß daher der Transistor Q4 eingeschaltet wird. Infolgedessen
wird dem Motor DM ein wechselnder Laststrom zugeführt, so daß der Motor DM in einer Normal-Drehrichtung für das Erzeugen
eines zusätzlichen bzw. Hi1fs-Lenkdrehmoments dreht.
Falls andererseits das Signal an dem Eingang Pa den niedri-
®® gen Pegel L hat, nämlich ein von Hand aufgebrachtes Lenkdrehmoment
in einer Gegenlenkrichtung erfaßt wird, wird
das Inversionssignal aus dem an dem Eingang Pb anliegenden Impulssignal an die mit dem Transistor Q3 verbundene dritte
Basistreiberstufe B18 angelegt, während an die zweite
®° Basistreiberstufe B18 ein Signal mit dem niedrigen Pegel L
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angelegt wird, so daß daher der transistor Q2 eingeschaltet wird. Dem gegenüber wird an die erste und die vierte
Basistreiberstufe B18 ein Signal mit dem hohen Pegel H angelegt, so daß daher die Transistoren Ql und Q4 ausgeschal-
tet werden.
Infolgedessen wird in diesem Fall dem Motor DM ein wechselnder
Laststrom in der Gegenrichtung zu der vorstehend genannten Richtung zugeführt, so daß der Motor DM in der
Gegenrichtung dreht, um ein HiI f s-Lenkdrehmornent in der
Gegenrichtung zu erzeugen.
Die vorstehend genannten vier Basistreiberstufen, dje jeweils
an einen von vier Ausgangsanschlüssen der logischen Steuerschaltung B17 angeschlossen sind, steuern jeweils
die Ausgangstransistoren Ql, Q2, Q3 und Q4. Diese vier Basistreiberstufen B18 haben untereinander gleichen Aufbau
und weisen jeweils einen Transistor und einen Fotokoppler PC auf. Der Fotokoppler PC enthält als eines sei-
ner beiden Bauelemente einen Fototransistor. Der Emitter
des.Fototransistors ist mit der Basis des entsprechenden
Ausgangstransistors verbunden, während der Kollektor des
Fototransistors mit dem Kollektor des entsprechenden Ausgangstransistors verbunden ist. Die Anschlüsse des Fototransistors
sind jedoch nicht dargestellt.
Die Fig. 5 zeigt elektrische Verbindungen des Servomotors DM bei jeweiligen Betriebsarten der Einrichtung, 'während
die Fig. 6 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel von Signalkurvenformen
an jeweils gewählten Teilen der Einrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Anhand der
Fig. 5 und 6 werden die Betriebsarten erläutert. Wenn zuerst von dem Fahrer des Fahrzeugs an der ersten Lenkachse
2 von Hand ein Lenkdrehmoment in der Normal-Lenkrichtung
ausgeübt wird, nimmt das Signal an dem Eingang Pa der lo-
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cjischcn St πιο r «cha 1 tuny B17 don hohen I'cijol Il an, »ο d;iil
die Ausgangstransistoren Q2 und Q3 gesperrt bzw. ausgeschaltet
werden. Demgegenüber ist der Ausgangst rann ι stör
Q4 ständig in dem leitenden Einscha 11zustand, während der
Ausgangstransistor Ql nur dann leitend bzw. e ι η g ρ r>
c h η 1 t r t wird, wenn das an dem Eingang Pb der logischen Steuerschaltung
B17 anliegende Signal den hohen Pegel H hat. Andernfalls wird der Ausgangstransistor Ql gesperrt bzw. ausgeschaltet.
D.h., dem Servomotor DM wird intermittierend
Strom in einer vorbestimmten Richtung (für den Normalrichtungs-Antrieb)
zugeführt. Wenn somit der Fahrer das Lenkrad 1 in der Normallenkrichtung dreht, wird der Servomotor
DM so betrieben, daß ein Hi1fsdrehmoment in der Normalrichtung
erzeugt wird. Infolgedessen wird das vom Fahrer
von Hand aufzubringende Lenkdrehmoment um das Hilfsdrehmoment
verringert. Die Impulsbreite des Ausgangssignals der Impulsbreιtenmodulatorschaltung B7 wird proportional
zum Ausganges ιgnalpegel des Di fferenzVerstärkers Sl gesteuert.
Sobald durch das Hi1fs-Lenkdrehmoment des Motors
DM das von Hand aufgebrachte Lenkdrehmoment verringert
wird, wird der Ausgangssignalpegel des Blocks B 4 verringert.
Da das zu dem Hi1fsdrehmoment proportionale Laststromsignal
in den Differenzverstärker Sl unter Polantätsumkehr
eingegeben wird, wird der Ausgangssignalpegel des Differenzverstärkers Sl verringert. Daher wird in diesen
Gegenkopplungssystem das von dem Motor DM erzeugte Hilfs-Lenkdrehmoment
so gesteuert, daß sich die Differenz der
Eingangssignalpege 1 des Differenzverstärker auf einen
kleinsten stabilen Wert verringert.
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Wenn andererseits an der ersten Lenkachse von Hand ein
Lenkdrehmoment in der Gegenlenkrichtung ausgeübt wird,
werden die beiden Ausgangstransistoren Ql und Q4 gesperrt
bzw. ausgeschaltet, während der Ausgangstransistor Q2 ein-
^ ° geschaltet wird und der Ausgangstransistor Q3 entsprechend
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dem modulierten Impulssignal em- und ausgeschaltet wird.
Infolgedessen wird dem Servomotor DM intermittierend Strom
in der Gegenrichtung zugeführt.
Der bei diesem Ausf ührungsbei sp ι e J verwendete Fpurhtrmpß-
■ geber BHS hat gemäß Fig., 7a eine positive Feuchtigkeιts-Kennlinie,
bei der der Widerstandswert des Meßgebers mit
zunehmender Feuchtigkeit allmählich zunimmt. Daher ist bei vollständig trockenem Zustand einer Fahrbahn die den
Feuchtemeßgeber RHS enthaltende Brückenschaltung im Gleichgewicht,
so daß das Ausgangssignal bzw. Feuchtigkeitssignal
RH zu "0" vj i r d. Andererseits hat bei nasser Fahrbahn
das Ausgangssignal RH einen Pegel, der dem Feuchtigkeιtsgrad
der Fahrbahnoberfläche entspricht. Der Peqel dieses
Ausgangssignals RH des Blocks B15 wird im Differenzverstärker
Sl von den an dem Differenzverstärker Sl anliegenden
Eingangssignalpegeln subtrahiert. Daher wird mit der
Zunahme der Feuchtigkeit auf der Fahrbahn, nämlich mit
einer Abnahme des für den Lenkvorgang erforderlichen Drehmoments
(Lenkdrehmoments) das von der elektrischen Servolenkeinrichtung zu erzeugende HiIfsdrehmoment geringer.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ebenso ·,·.■ j e das; F puchtigkeitssignal
RH auch an einen Eingang des Differenzierstärkers
Sl das Fahrzeuggeschvtindigke ι tssi gnal SP angelegt.
Daher wird das von der Servolenkeinrlchtung zu erzeugende
HiI fsdrehmoment auch bei der Zunahme der F ahr zeuggeschv. ι ndigkeit
geringer. Diesbezüglich sind in Fig. 7b Arbeitskennlinien der elektrischen Servolenkeinrichtung gemäß
ou diesem Ausführungsbeispiel gezeigt. In der Fig. 7b ist als
Servoverhältnis das Verhältnis eines Gesamt-Lenkdrehmoments
(Hand-Lenkdrehmoment + Hi1fsdrehmoment) zu dem Hand-Lenkdrehmoment
dargestellt, wobei das Hand-Lenkdrehmoment e.in vom Fahrer an der ersten Lenkachse 2 aufgebrachtes Dreh-
"5 moment ist, während das Hi1fsdrehmoment ein von der Servo-
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lenkeinrichtung erzeugtes Drehmoment ist. D.h., die elektrische
Servolenkeinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann ein Hi1fsdrehmoment abgeben, welches durch die
Fahrzeuggeschwindigkeit und den Feuchtigkeitsgrad der
Fahrbahn bestimmt ist. Daher ergibt sich auch bei einer
Änderung der Fahrzeugges#chBindigkeit und des Fahrbahnzustands
(Feuchtigkeitsgrad der Fahrbahn) keine große Änderung
des Lenkungsempfindens bziv. Lenkungsgefühls für den
Fahrer.
In der Fig. 8 ist ein weiteres bzw. zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Servolenkeinrichtung dargestellt.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Relativfeuchtigkeits-Meßgeber bzn. Feuchtemeßgeber RHS mit
negativ/er Kennlinie verwendet, dessen Widerstandsv/ert mit^
zunehmender relativer Feuchtigkeit abnimmt. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 ändert sich der Widerstandswert des
Feuchtemeßgebers sprunghaft innerhalb eines verhältnismäßig schmalen Bereichs der relativen Feuchtigkeit. Bei
diesem Meßgeber mit der negativen Kennlinie ist es daher schwierig, den Feuchtigkeitsgrad der Fahrbahn als stufenlose
Größe zu erfassen. Infolgedessen wird bei diesem Ausführungsbeispiel
auf binäre Weise ermittelt, ob die Fahrbahn naß oder trocken ist, wobei es aufgrund dieser Ermittlung
möglich ist, die Arbeitskennlinie der elektrischen
Servolenkeinrichtung so zu .·.ählen. daß sie entweder
eine Kennlinie für trockene Fahrbahn oder eine Kennlinie
für nasse Fahrbahn ist.
In der Fig. 8a ist als Block B20 ein Teil■dargestel It, der
gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verschieden
ist. Die Einzelheiten des Blocks B20 sind in der Fig. 8b
gezeigt. Gemäß den Fig. 8a und 8b iwrd das Feucht igkei tssignal
RH in einem Analogvergleicher OPA mit einem vorbe-
"° stimmten Pegel verglichen, um ein Binärsignal zu erzeugen,
-23- DE 3833
das dem Fahrbahnzustand (einor trockenen oder nasst?n Fahrbahn)
entspricht. Gemäß der Darstellung in einem Block BlV
in Fig. 8a nimmt der Pegel des F eiicht igktri I ski gnal« RH ;it>,
sobald die relative Feuchtigkeit zunimmt. Infolgedessen
nimmt das Ausgangssignal des Analogvergleichers OPA den niedrig.en Pegel L an, wenn die relative Feuchtigkeit eine
Bezugs-Feuchtigkeit übersteigt. Bei trockenem Zustand gibt der Analogvergl.eicher OPA ein Signal hohen Pegels ab, durch
das Transistoren QB und QA durchgeschaltet werden. An einen Analogsignal-Eingang des'Schalttransistors QA wird ein Signal
mit einem vorbestimmten Pegel angelegt, der mittels eines veränderbaren Widerstands VR eingestellt wird. Dieser
Analogsignalpegel wird über den Transistor QA an einen invertierenden Eingang eines Vergleichers OPB angelegt und
verstärkt. Das Ausgangssignal des Vergleichers OPB wird an einen invertierenden Eingang eines Vergleichers OPC angelegt,
an den auch das Geschwindigkeitssignal SP angelegt
wird. Daher wird der Pegel des Geschwind! gke ι ts-si gnals SP
mit demjenigen dieses Ausgangssignals· Vl addiert und durch
den Vergleicher OPC verstärkt. Von dem Vergleicher OPC
wird ein verändertes Geschwindigkeitssignal SPl abgegeben.
Der Absolutpegel des veränderten Geschwindigkeitssignals
SPl ist bei trockener Fahrbahn um einen vorbestimmten Wert
niedriger als bei nasser Fahrbahn. Infolgedessen ist bei
gleicher Geschwindigkeit der Absolutpegel des Ausgangssignals eines Vergleichers OPE bei nasser Fahrbahn niedriger
als bei trockener Fahrbahn, so daß das auf die Geschwindigkeit
bezogene Servoverhältnis bei nasser Fahrbahn kleiner
als dasjenige bei trockener Fahrbahn ist. Als Ergpb-"^
nis werden die in Fig. 8c gezeigten Kennlinien erreicht. Entsprechend dem Zustand der Fahrbahnoberfläche wird eine
dieser Kennlinien gewählt.
In der Fig. 10a ist ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Servolenkeinrichtung dargestellt. Bei
-24- DE 3833
diesem Ausführungsbeispiel wird ein I euchtemeOgeber HHS
mit positiver Kennlinie verwendet und es wird entsprechend dem an der ersten Lenkachse von Hand ausgeübten Lenkdrehmoment
ein Hi1fsdrehmoment erzeugt, nenn die Fahrzeuggeschwindigkeιt
nicht eine vorbestιmmte Bezugs-Fahrzpuggeschwindigkeit
übersteigt,. Falls andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit
die vorbestimmte Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit übersteigt, wird das Erzeugen des HiIfsdrehmoments
gesperrt. In diesem Fall kann diese vorbestimmte Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechend dem Ausgangssignal des Feuchtemeßgebers RHS geändert werden. Daher wird bei
trockener Fahrbahn die vorbestimmte Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit
hoch angesetzt, so daß das HiIfsdrehmoment
auch dann erzeugt wird, wenn die tatsächliche Fahrzeug-
geschwindigkeit verhältnismäßig hoch ist, wogegen für
nasse Fahrbahn diese vorbestimmte Bezugs-Fahrzeuggeschnindigkeit
niedrig angesetzt wird, so daß entsprechend dem Feuchtigkeitsgrad der Fahrbahn das Erzeugen des Hilfsdrehmoments
schon bei verhältnismäßig niedriger tatsächlicher
Fahrzeuggeschwindigkeit unterbunden wird.
In der Fig. 10a sind als Block B21 und UND-Glied AND jeweils Teile dargestellt, die gegenüber den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen verschieden sind. Die Einzelheiten des Blocks B21 sind in der Fig. 10b gezeigt.
Anhand der Fig. 10a und 10b wird die Funktionsweise dieses
dritten Ausführungsbeispiels erläutert. Das Feuchtigkeitssignal RH wird zu einem Ausgangssignal eines veränderbaren
Widerstands addiert, mit dem ein Bezugswert einen
ΰ gestellt wird, und in einem Rechenverstärker OPA verstärkt, dessen Ausgangssignal einen Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkei ts-Pegel für das Geschwindigkeitssignal SP ergibt.
ΰ gestellt wird, und in einem Rechenverstärker OPA verstärkt, dessen Ausgangssignal einen Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkei ts-Pegel für das Geschwindigkeitssignal SP ergibt.
Der Pegel des Geschwindigkeitssignals SP wird durch einen
Ana logvergle i eher OPB mit diesem Bezugs-Fahr zeuggefschi-: ι n-
-25- Dt 38 5 3
digkei ts-Pege 1 verglichen; worin dor Pegel (lor, dojj-rhw ι π-digkeitssignals
SP niedriger als der Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeits-Pegel
ist, nimmt das Ausgangssignal des Analogvergleichers OPB den hohen Pegel H an. Wenn andererseits
der Pegel des Geschwindigkeitssignals SP höher als
der Bezugs-Fahrzeuggeschwindigke11s-Pege1 ι st, wird das
Ausgangssignal des Analogvergleicher OPB umgeschaltet,
so daß dieser ein Signal mit dem niedrigen Pegel L abgibt.
Mit dem UND-Glied AND wird das Ein- und Ausschalten des Motorantriebs gesteuert. D.h., wenn entweder das Ausgangssignal
des Blocks B12 oder das Ausgangssignal des Blocks B21 den niedrigen Pegel L annimmt, wird an den Eingang Pc
der logischen Steuerschaltung B17 ein Signal mit dem niedrigen Pegel L angelegt, wodurch das Erzeugen des Hilfsdrehmoments
verhindert wird. In diesem Fall wird das Sperren der Erzeugung des Hi1fsdrehmoments auf binäre Weise
(durch Ein- oder Ausschalten) dadurch herbeigeführt, daß
die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Bezugsgeschwindigkeit
verglichen wird, welche sich entsprechend dem Zustand der Fahrbahnoberfläche ändert. Infolgedessen
werden die in Fig. 10c gezeigten Arbeitskenπlinien erzielt.
25
25
In der Fig. Ha ist ein weiteres bz.v. viertes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäOen Servolenkeinrichtung
dargestellt. Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel ,vird
ein Feuchtemeßgeber RHS mit negativer Feuchtigkeits-Kennlinie
verwendet. Gemäß Fig. Ha wird das Ausgangssignal
des Feuchtemeßgebers RHS in einem Funktionsgeber B15' verarbeitet
und dann in einem Analogvergleι eher B20 in ein
binäres Signal umgesetzt, das an einen Eingang eines UND-Glieds AND angelegt wird. Dieses UND-Glied AND hat drei
Eingänge, an die ein Überst romsignal , ein F ahr zeuggeschvi ι n-
-26- DE 3833
digkeitssigna1 und ein Feuchtesigna1 angelegt werden (welche
jeweils durch ein binäres Signal gebildet sind). Bei diesem Ausführungsbeispiel steuert das UND-Glied AND das
Ein- und Ausschalten des Motorantriebs. Wenn irgendeines
der vorstehend genannten drei Signale den niedrigen Pegel L annimmt, nimmt auch das Ausgangssignal des UND-Glieds
AND den niedrigen Pegel L an, der an den Eingang Pc der logischen Steuerschaltung B17 angelegt wird, wodurch das
Erzeugen des HiIfsdrehmoments unterbunden wird.
Gemäß Fig. Hb wird nämlich bei trockenem Zustand der
Fahrbahn das Erzeugen des Hi1fsdrehmoments gesperrt, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit
übersteigt. Andererseits wird bei nassem Zustand der Fahrbahn das Erzeugen des Hi1fsdrehmoments
unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit gesperrt.
Bei den vorstehend beschriebenen Aus; f uhr u ng sbc ι sp ι v. lon
wurde als Feuchtemeßvorrichtung ein keramischer Feuchte-
meßgeber verwendet. Für diesen Zweck kann jedoch auch irgendeine andere Vorrichtung verwendet werden, die das Erfassen
der Feuchtigkeit auf der Fahrbahn auf direkte oder indirekte VJeise ermöglicht, wie beispielsweise ein Feuchtemeßgeber
einer anderen Ausführung, ein optischer Meßgeber oder dergleichen.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung v.ird bei der erfindungsgemäßen
Se rvolenkeinnchtung die Feuchtigkeit der
Fahrbahn direkt oder indirekt erfaßt· und gemäß dem Erfas-
sungsergebnis hieraus ein für den tenkvorgang erforderliches
Hi1fsdrehmoment gesteuert. Daher kann der Fahrer
das Fahrzeug immer mit einem konstanten tenkungsgefühl
steuern.
-27- DE 383 3
Es wird eine elektrische Servolenkeinrichtung a ti go gebe η,
die einen Elektromotor als Antriebsquelle enthält und bei der eine FeuchtemeQvorrichtung dazu verwendet viird, die
Änderung eines für den Lenkvorgang aufzubringenden Dreh-
moments so klein nie möglich zu halten, um dadurch für
den Fahrer das Lenkungsg^ef ühl zu verbessern. Die Feuchtemeßvorrichtung
erfaßt den Feuchtigkeitsgrad des Fahrzeuqs
oder der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahnfläche. Die
Servolenkeinrichtung weist auch eine Steuereinrichtung
zum Betreiben des Elektromotors entsprechend einem mittels einer Drehmoment-Meßvorrichtung erfaßten Lenkdrehmoments
und dem mittels der Feuchtemeßvorrichtung erfaßten Feuchtigkeitsgrad
auf. Auf diese Weise nird mittels der Feuchtemeßvorrichtung
die Feuchtigkeit der Fahrbahn direkt oder indirekt erfaßt und gemäß dem Erfassungsergebnis ein für
den Lenkvorgang.er forderliches zusätzliches Drehmoment
gesteuert, so daß daher der Fahrer das Fahrzeug unabhängig von verschiedenerlei Fahrzuständen des Fahrzeugs immer
mit einem konstanten Lenkungsgefühl steuern kann. 20
1$
- Leerseite -
Claims (13)
1. Elektrische Servolenkeinrichtung, gekennzeichnet
durch einen Elektromotor (DM), eine Verbιndunqsvorrichtunq
(9) zum Verbinden des Elektromotors mit einer Lenkachse
(7), eine DrehmomentnpfBv orrichtunc ' P ^ zun [rissen
eines von einem Fahrer von Hand an einer Lenkachse (2) aufgebrachten Lenkungsdrehmomentπ, mindentrris pinp
Feuchtemeßvorrichtung (RHS) zum Erfassen einer physikalischen Eigenschaft hinsichtlich der Feuchtigkeit, der
Fahrbahn des Fahrzeugs und eine Steuersinrichtung (CON)
zum Betreiben des Elektromotors entsprechend Ausgangssinnalen
der DrehmomentmeiTHOrrichtung und der F euch tern
eß vor richtung.
2. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Fahrzeuggeschwindiqkeits-Meßv. or richtung 'SS)
zum Erfa.ssen der Fahrzeuggeschwindiqkei t , '.-,obei die Steuereinrichtung
(CON) den Elektromotor ;DM) entsprechend den Ausgangssignalen der Drehmomentmeßvorrichtung (8) und der
Feuchtemeßvorrichtung (RHS) sowie einem Ausqangssignal
der Fahrzeuggeschwindigkeits-Heßvorrichtung betreibt.
A/25
3. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (CON) den Antrieb
des Elektromotors (DM) sperrt, wenn die Fahr zeuggeschivi n-
digkeit eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit über-5
steigt, welche durch das Ausgangssignal der Feuchteme3-vorrichtung
(RHS) eingestellt ist (Fig. 10c; Fig. Hb).
4. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (CON') den Feuchtigkeitsgrad
der Fahrbahn binär als Naßzustand oder Trokkenzustand ermittelt und die Antriebskraft des Elektromotors
(DM) entsprechend einer auf die Fahrzeuggeschwindigkeit
bezogenen Kennlinie eines Servoverhjil tnisses steuert, die durch den Binärzustand der Feuchtigkeit der
Fahrbahn bestimmt ist (Fig. 8c).
5. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (COM) einen ersten
Vergleicher (B20), der die mitteln der Feuch'temeßvorrichtung
(RHS) erfaßte Feuchtigkeit mit einem vorbestimmten Wert vergleicht, um ein entsprechendes Binärsignal
abzugeben, und einen zweiten Vergleicher (B14) aufweist, der die mittels der Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung
(SS) erfaßte Fahrzeuggeschwmdigkeit mit einer
° vorbestimmten Geschwindigkeit vergleicht, um ein entsprechendes
zweites Binärsignal abzugeben, wobei die Steuereinrichtung
den Elektromotor (DM) gemäß den von der ersten
und dem zweiten Vergleicher abgegebenen Bmärsignalen nur
dann betreibt, wenn die Fahrzeuggeseh.vindigkei t niedriger
als die vorbestimmte Fahrzeuggesch.-.indigkeit ist und der
Feuchtigkeitsgrad geringer als der vorbestimmte Feuchtigkeitswert
ist .
6. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (CON) eine an die
-3- DE 3833
Drehmomentmeßvorrichtung (8) angeschlossene Drehmomentsignal-Verarbeitungseinriehtung
(Bl bis B4), die entsprechend einem Absolutwert des von der Drehmomentmeßvorrichtung
aufgenommenen Signals ein tenkdrehmomentsigna1 einer
vorbestimmten Funktion und entsprechend der Polarität des von der. Drehmomentmeßvorrichtung aufgenommenen Signals
ein auf einen Binärpegel codiertes Polaritätssignal abgibt,
eine an die Fahrzeuggeschvn ndigkeιts-Mpßvurrichtunq
(SS) angeschlossene Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungseinrichtung
(B13, B14), die ein Fahr zeuqrjeRchw l ndigkeitssigna1
mit einem vorbestimmten Zusammenhang mit der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung erfaßten
Fahrzeuggeschwindigkeit abgibt, eine an die Feuchtemeßvorrichtung (RHS) angeschlossene Feuchtesiqna 1-V'erarbeitungseinrichtung
(B15; B151, B20), die ein Feuchtesig-^
nal mit einem vorbestimmten Zusammenhang mit dem Ausqanqssignal
der Feuchtemeßvorrichtung abgibt, eine Laststrom-Meßeinrichtung
(CT, BIO bis B12), die einen dem Elektromotor (DM) zugeführten Laststrom erfaßt, um entsprechend
ÄW einem Absolutwert des Laststroms ein Laststrom-Absolutwertsignal · abzugeben , und die an dem Laststrom einen Überstrom
erfaßt, um ein Überstrom-Erfassungssignal abzugeben,
eine Differenzsignal-Verarbeitungseinrichtung (Sl, B5 bis
B7, B9) mit einer an die Drehmomentsignal-Verarbeitungseinrichtung,
die FahrzeuggeschvMndigkeitssignal-Verarbeitungseinrichtung
, die Feucht esignal-V'erarbe j tungsei nn'chtung
und die Laststrom-Meßeinrichtunq anqp;?ch 1 or.nrnpn Differenzverstärkerschaltung,
in die das F ahr zeuggesch.·, ind ι gkeitssignal,
das Feuchtesignal und das Laststrom-Absolutwertsignal
als Korrektiirsignale für das Lenkdrehmomentsi gnal
eingegeben werden und die die Differenz zwischen diesen Eingangssignalen zum Erzeugen e ines . Ausgangssi gnal ·.
verstärkt, und mit einer Impulsbreitenmodulatnrschaltung
(B7), die entsprechend dem Pegel des Ausgangssignals der
"5 Differenzverstärkerschaltung eine Impulsbreitenmodulation
383
ausführt, eine logische Steuerschaltung (B17), jn die das
Polaritätssignäl für das Lenkdrehmoment, das Ausganqssignal
der Impulsbreitenmodulatorschaltung und das Überstrom-Erfassungssignal
eingegeben werden und die entsprechend
diesen Eingangssignalen das Ausgangssignal der Impulsbreitenmodulatnrschaltung
zu_ einem vorbestimmten Ausgangsanschluß
der Steuerschaltung überträgt, und eine an die logische
Steuerschaltung angeschlossene Motortreiberschaltung
(B18, Ql bis Q4) aufweist, die entsprechend einem angelegten Eingangssignal dem Elektromotor den Laststrom zuführt.
7. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehmomentsignal-Verarbeitungseinrichtung (Bl bis B4) einen linearen Verstärker (Bl), der
zum Verstärken das Ausgangssignal der Drehmomentmeßvor richtung
(8) aufnimmt, eine an den Ausgang des linearen Verstärkers angeschlossene Absolutwertschaltung (B3), die ein
den Absolutwert iIires Eingangssignals darstellendes Signal
^O abgibt, einen an die Absolutwertschaltung angeschlossenen
Funktionsgeber (B4), der ein Signal als eine vorbestimmte
Funktion seines Eingangssignals abgibt, und eine an den linearen Verstärker angeschlossene Polar ιtätsbewertungsschaltung
(B2) aufweist, die ein der Polarität ihres Ein-
^° gangssignals entsprechendes Binärsignal abgibt.
8. Servo lenkeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungseinrichtung
(B13, B14? eine an die Fahrzeuggeschwindigkeit-Meßvorrichtung (SS) angeschlossene
Frequenz/Spannung-Umsetzschaltung (B13? und einen an die
Frequenz/Spannung-Umsetzschaltung angeschlossenen Funktion
sgeber (BlA) aufweist.
9. Servolenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis
8, dac^rch gekennzeichnet, daQ die Last strom-Meßeinrιchtunq
(CT, BIO bis B12) einen an den Elektromotor (DM) angeschlossenen
Stromwandler (CT) zum Erfassen des über den
Elektromotor fließenden Laststroms, einen an den Stromwandlerangeschlossenen
linearen Verstärker (BIO), eine an den linearen Verstärker angeschlossene Absolut v.'ertsc hai tung
(BIl) zur Abgabe eines dem Ausgangssignal des linearen
Verstärkers entsprechenden Absolutwertsignals und eine
an die Absolutwertsschaltung angeschlossene Überstrom-Erfassungseinrichtung
(B12) aufweist.
10. Servolenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motortreiberscha1~
tung (B18, Ql bis Q4) einen Schaltkreis (Ql bis Q4) auf- .
weist, der dem Elektromotor (DH) einen Laststrom zuführt,
dessen Tastverhältnis durch ein Ausgangssignal der logischen
Steuerschaltung (B17) gesteuert ist.
11. Servolenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtesignal-Verarbeitungseinrichtung
eine Binärsignalgeberschaltung
(B20) aufweist, die entsprechend dem Ausgangssignal der
Feuchtemeßvorrichtung (RHS) ein Signal mit einem Binärpegel
abgibt, der einen Trockenzustand oder einen Naßzustand
des Fahrzeugs oder der.Fahrbahn des Fahrzeugs darstellt (Fig. 8a).
12. Servolenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6
ÖW bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugg^schvjindigkeitssignal-Verarbeitungspinrichtung
eine Vergleichsschaltung (B21) aufweist, die die von der F ahr zeuggesch.vi ndigkeits-Meßvorrichtung
(SS) erfaßte Fahr zeuggeschv;i ndigkeit mit einem Bezugswert vergleicht, um ein Binärsignal
**5 in Abhängigkeit davon abzugeben, ob die F ahrzeuggeschv. ι n-
-6- DE 3833
digkeit den Bezugswert übersteigt oder nicht, und daß die
Feuchtesignal-Verarbeitungseinrichtung (B15) eine Schaltung
zum veränderbaren Erzeugen des Bezugswerts eufiveist,
die den Bezugswert entsprechend dem Ausgangsäignal der
FeuchtemeQvorrichtung (RHS) verändert erzeugt (Fig. 10a).
13. Servolenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungseinrichtung
(B13, B14) einen ersten Vergleicher (B14) aufweist, der die von der Fahrzeuggeschwindigkei
ts-Meßvornchtung ( SS ) erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit
mit einem vorbestimmten Bezugswert vergleicht, um ein Binärsignal in Abhängigkeit davon abzugeben,
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit den Bezugsivert
übersteigt oder nicht, daß die Feuchtesignal-Verar^eitung^s·
einrichtung (B151, B20) einen zweiten Vergleicher (B20)
aufweist, der den mittels der Feuchtemeßvorrichtung (RHS)
erfaßten Feuchtigkeitsgrad mit einem vorbestimmten Bezugswert hierfür vergleicht, um in Abhängigkeit davon, ob der
Feuchtigkeitsgrad den Bezugswert übersteigt oder nicht,
ein Binärsignal abzugeben, das einen Trockenzustand oder einen Naßzustand darstellt, und daß die Ausgänge des ersten
und den zweiten Vergleichers über eine logische Schaltung (AND) an einen der Eingänge der lngischen Steuer-
° schaltung (B17) angeschlossen sind, um dadurch das Betreiben
des Elektromotors (D'·!) zu unterbrechen, wenn der Feuchtigkeitsgrad
und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem
entsprechenden Bezugswert liegt (Fig. lla).
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