Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein motorgetriebenes
Servolenkungssystem zur Verwendung beim Aufbringen einer
Hilfssteuerkraft auf eine Automobilsteuervorrichtung
durch die Drehkraft des Motors.
Beschreibung des Standes der Technik
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Bei herkömmlichen Systemen dieser Art ist ein
normalerweise offener Kontakt eines Ausfallsicherungsrelais im
Verlauf einer (+) Leistungsversorgungsleitung
angeordnet, die einem Gleichstrommotor (im folgenden als DC-
Motor bezeichnet), der zum Aufbringen einer
Hilfssteuerkraft auf eine Steuervorrichtung getrieben wird, und
einer elektromagnetischen Kupplung gemeinsam ist, welche
die Drehkraft des DC-Motors wirksam beziehungsweise
unwirksam macht. Im Falle einer Abnormalität wird das
Ausfallsicherungsrelais nicht länger mit Energie
versorgt, so daß sein normalerweise offener Kontakt, der
geschlossen war, geöffnet wird, wodurch sowohl der DC-
Motor, als auch die elektromagnetische Kupplung von
ihrer gemeinsamen Leistungszufuhr getrennt sind. Das
gemäß der obigen Beschreibung ausgebildete herkömmliche
motorgetriebene Servolenkungssystem weist das Problem
auf, daß bei einer Störung durch Kurzschluß in
Leistungstransistoren, Leistungs-MOS-FETs und dergleichen,
welche den DC-Motor durch Bestimmen der
Stromflußrichtung in dem Motor oder auf andere Weise treiben, ein
Haltestrom für den DC-Motor an dem normalerweise offenen
Kontakt unterbrochen werden muß. Aus diesem Grund hat
der normalerweise offene Kontakt des
Ausfallsicherungsrelais notwendigerweise ein großes Volumen. Dies
bedeutet selbstverständlich, daß das Ausfallsicherungsrelais
groß, von großem Volumen und teuer ist. Eine weitere
Schwierigkeit stellt die Möglichkeit des
Leistungsverlusts aufgrund eines sich aus dem normalerweise offenen
Kontakt ergebenden Spannungsabfalls dar. Eine weitere
Schwierigkeit besteht darin, daß, wenn der normalerweise
offene Kontakt eine hohe Kapazität hat, das Öffnen und
Schließen zu einem Schmelzen des Kontakts führt, wodurch
ein Sicherheitsproblem entsteht.
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Die vorliegende Erfindung soll die vorgenannten
Schwierigkeiten überwinden. Die erste Aufgabe der Erfindung
ist es, ein motorgetriebenes Servolenkungssystem zu
schaffen, bei dem ein Ausfallsicherungsrelais mit
geringer Kapazität verwendbar ist und das ein hohes Maß an
Sicherheit bietet.
Zusammenfassung der Erfindung
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Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung ein
motorgetriebenes Servolenkungssystem mit einer
Steuereinheit zum Steuern der als Hilfssteuerkraft wirkenden
Rotationskraft eines Gleichstrommotors auf der Basis
eines Steuerdrehmomentsignals eines Steuersensors, der
die Rotationskraft eines Steuerrades erkennt, und eines
Fahrzeuggeschwindigkeitssignals eines
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors,
der die Bewegungsgeschwindigkeit des
Fahrzeugs erkennt;
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wobei die Steuereinheit ebenfalls zum Ein- oder
Abschalten einer elektromagnetischen Kupplung vorgesehen
ist, um die Verwendung der Rotationskraft des
Gleichstrommotors als Hilfssteuerkraft freizugeben oder zu
sperren;
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wobei das Servolenkungssystem ferner ein
Ausfallsicherungsrelais mit einem normalerweise offenen Kontakt und
eine erste Leitung zum Liefern von Leistung an den
Gleichstrommotor aufweist;
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dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Leitung, in der
das Ausfallsicherungsrelais angeordnet ist, zum Liefern
von Leistung an die elektromagnetische Kupplung
vorgesehen ist, und daß ein Ende einer Treiberspule des
Ausfallsicherungsrelais durch einen Schlüsselschalter mit
einem positiven Anschluß einer Batteriequelle verbunden
ist, und das andere Ende der Treiberspule mit einer
Ausfallsicherungs-Treibereinrichtung verbunden ist, welche
die Treiberspule von deren Leistungsquelle trennt, wenn
die Steuereinheit aus dem Steuerdrehmomentsignal und dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal das Vorhandensein eines
abnormalen Zustands erkennt.
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Ein erfindungsgemäßes motorgetriebenes
Servolenkungssystem ist mit einem Ausfallsicherungsrelais mit einem
normalerweise offenen Kontakt versehen, das in einer
Leitung zum Zuführen von Leistung zu einer
elektromagnetischen Kupplung angeordnet ist, welche derart
ausgebildet ist, die Drehkraft des DC-Motors als
Hilfssteuerkraft
wirksam oder unwirksam zu machen, wodurch/eine
Treiberspule des Ausfallsicherungsrelais derart
gesteuert wird, daß es durch
Ausfallsicherungs-Treibereinrichtungen auf der Basis von Steuerdrehmoment- und
Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen mit Energie versorgt und von
der Energieversorgung getrennt ist. Gemäß dieser
Anordnung kann das Ausfallsicherungsrelais eine geringere
Größe und eine geringere Kapazität aufweisen, da der
normalerweise offene Kontakt des Ausfallsicherungsrelais
einfach nur zum Ein- und Abschalten der
elektromagnetischen Kupplung arbeitet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Anordnung
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels
der Anordnung der in Fig. 1 dargestellten Steuereinheit.
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Meist bevorzugte Ausführungsbeispiele der Durchführung
der Erfindung
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
beschrieben.
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In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Steuerrad,
das die vom Fahrer ausgeübte Steuerdrehkraft empfängt;
2 bezeichnet einen Steuerdrehmomentsensor, der ein
elektrisches Signal ausgibt, das der auf das Steuerrad
aufgebrachten Drehkraft entspricht; 3a bezeichnet ein
erstes Kreuzgelenk; 3b bezeichnet ein zweites Kreuzgelenk;
4a ist eine erste Steuerwelle, die das Steuerrad 1 und
den Steuerdrehmomentsensor 2 miteinander verbindet; 4b
bezeichnet eine zweite Steuerwelle, die den
Steuerdrehmomentsensor 2 mit dem ersten Kreuzgelenk 3a verbindet,
und 4c ist eine dritte Steuerwelle, die das erste und
das zweite Kreuzgelenk 3a, 3b miteinander verbindet. Das
Bezugszeichen 5 bezeichnet eine erste Ritzelwelle, die
mit dem zweiten Kreuzgelenk 3b verbunden ist; 6
bezeichnet eine Zahnstange mit einem ersten Zahnungsabschnitt
6a und einem zweiten Zahnungsabschnitt 6b, wobei diese
Abschnitte gleichzeitig miteinander oder getrennt
voneinander hergestellt wurden und in Eingriff mit der
ersten Ritzelwelle 5 bringbar sind; 7a bezeichnet ein
Kugelgelenk, das eine Spurstange Ba mit einem Ende der
Zahnstange 6 verbindet; und 7b bezeichnet ein weiteres
Kugelgelenk, das eine weitere Spurstange 8b mit dem
anderen Ende der Zahnstange 6 verbindet. Das
Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Steuereinheit, die im folgenden
unter Bezugnahme auf Fig. 2 genauer beschrieben werden
wird; 10 bezeichnet einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; 11 bezeichnet eine Batterie; 12 bezeichnet einen
mit der Batterie 11 in Reihe geschalteten
Schlüsselschalter; 13 bezeichnet einen DC-Motor mit einer
Nebenschlußwicklung oder einem Permanentfeldmagneten; 14
bezeichnet eine Schneckenwelle, die an den DC-Motor 13
einstückig angeformt oder mit diesem verbunden ist und
die Seite eines Untersetzungsgetriebes mit der höheren
Geschwindigkeit bildet; 15 bezeichnet eine mit der
Schneckenwelle 14 kämmend angetriebene
Schneckenradwelle; und 16 bezeichnet eine elektromagnetische Kupplung,
die in der Lage ist, das mechanische Verbinden und
Trennen des Schneckenrads 15 und einer zweiten Ritzelwelle
17, die mit dem zweiten Zahnungsabschnitt 6b der
Zahnstange
6 in Eingriff bringbar ist, gemäß einem Befehl
der Steuereinheit 9 elektrisch zu steuern. Die
Steuereinheit 9 weist Eingangsanschlüsse auf, die einzeln mit
einem Ausgangsanschluß des Steuerdrehmomentsensors 2,
einem Ausgangsanschluß des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 10 und über den Schlüsselschalter 12 mit einem (+)
Anschluß der Batterie 11 verbunden sind, und weist
ferner einen mit einem Eingangsanschluß des DC-Motors 13
verbundenen Ausgangsanschluß auf, um die Drehung des DC-
Motors 13 zu steuern.
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Fig. 2 zeigt die innere Anordnung der Steuereinheit 9 im
Detail. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 91 ein
Ausfallsicherungsrelais mit einer Treiberspule 91a,
deren eines Ende über den Schlüsselschalter 12 mit dem
(+) Anschluß der Batterie 11 verbunden ist, und einem
normalerweise offenen Kontakt 91b, der aus einem Kontakt
91b&sub1; besteht, der über eine Sicherung 18 mit dem (+)
Anschluß der Batterie 11 verbunden ist, und einen
weiteren Kontakt 91b&sub2;, der mit einem Eingangsanschluß der
elektromagnetischen Kupplung 16 verbunden ist; und das
Bezugszeichen 92 bezeichnet eine
Leistungs-MOS-FET-Einheit, die aus vier Leistungs-MOS-FETs vom n-Kanaltyp
92a-92d besteht und die Leistungsversorgung von der
Batterie 11 über die Sicherung 18 erhält, den Stromfluß
zum DC-Motor 13 unterbricht und eine Polaritätsveränderung
bewirkt. Die Drains des ersten und des dritten MOS-
FET 92a, 92c sind derart miteinander verbunden, daß sie
über die Sicherung 18 mit dem (+) Anschluß der Batterie
11 verbunden sind, und die Sources des zweiten und des
vierten MOS-FET 92b, 92d sind miteinander verbunden und
über einen Nebenschlußwiderstand 93 mit Masse verbunden.
Das Drain des ersten MOS-FET 92a und die Source des
zweiten MOS-FET 92b sind miteinander an einem Punkt A
verbunden, während das Drain des dritten MOS-FET 92c und
die Source des vierten MOS-FET 92d miteinander am Punkt
B verbunden sind. Die Punkte A und B sind jeweils mit
entgegengesetzten Enden einer Spule des DC-Motors 13
verbunden. Das Bezugszeichen 94 bezeichnet eine Gatter-
Leistungsquellenschaltung, die über den
Schlüsselschalter 12 von der Batterie 11 mit Leistung versorgt wird,
und die als eine Gatter-Quelle für den ersten und den
zweiten MOS-FET 92a, 92b, als die Elemente auf der (+)
Seite der Leistungs-MOS-FET-Einheit 92, an die
Leistungs-MOS-FET-Einheit 92 eine Spannung, die um eine
Gatterspannung höher ist als die Spannung der Batterie
11, oder eine Spannung ausgibt, die etwa gleich der
Batteriespannung ist, wobei der Ausgang elektrisch
isoliert ist. Das Bezugszeichen 95 bezeichnet eine
Mikrocomputer-Leistungsquellenschaltung, deren
Eingangsanschluß über den Schlüsselschalter 12 mit der Batterie 11
verbunden ist; und 96 bezeichnet einen Mikrocomputer,
dem Leistung über die
Mikrocomputer-Leistungsquellenschaltung 95 zugeführt wird. Dieser Mikrocomputer 96
gibt ein Steuerdrehmomentsignal des
Steuerdrehmomentsensors 2 über eine Steuerdrehmomentsignaleingabeschaltung
97 ein, die eine Eingabe-I/F-Schaltung bildet, und gibt
ebenfalls ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vom
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 über eine
Fahrzeuggeschwindigkeitssignaleingabeschaltung 98 ein, die eine
Eingabe-I/F-Schaltung bildet. Das Bezugszeichen 99
bezeichnet eine Treiberschaltung für das
Ausfallsicherungsrelais, die ein Entscheidungssignal eingibt, das
angibt, ob ein abnormaler Zustand vorliegt oder nicht,
und welches das Ergebnis der Operation auf der Basis des
in den Mikrocomputer 96 eingegebenen
Steuerdrehmomentsignals
und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals
wiedergibt, und die das Ausfallsicherungsrelais 91 über ihren
Ausgangsanschluß treibt, der mit dem anderen Ende der
Treiberspule 91a verbunden ist. Das Bezugszeichen 100
bezeichnet eine Rechts-Motortreiberschaltung, die ein
Treibersignal zum Bewirken der Rechtsdrehung des DC-
Motors 13 gemäß dem Ergebnis der Operation des
Mikrocomputers 96 auf der Basis der Eingabe des
Steuerdrehmomentsignals ausgibt; und 101 bezeichnet eine
Links-Motortreiberschaltung, die im Gegensatz zu der Rechts-
Motortreiberschaltung 100 ein Treibersignal zum Bewirken
der Linksdrehung des DC-Motors 13 ausgibt. Das
Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Motorstrom-Steuerschaltung,
die eine Digital-/Analog-Wandlung eines in diese
eingegebenen digitalen Signals durchführt, das das Ergebnis
der Operation des Mikrocomputers 96 auf der Basis des
Steuerdrehmomentsignals und des
Fahrzeuggeschwindigkeitssignals repräsentiert, und die eine Analog-Spannung
ausgibt, die einem Befehlsstromwert für den DC-Motor 13
entspricht; und 103 bezeichnet eine
Motorstromermittlungsschaltung zum Ermitteln einer in dem
Nebenschlußwiderstand 93 erzeugten Spannungsdifferenz, wodurch die
Größe des Stroms in dem DC-Motor 13 ermittelt wird. Das
Bezugszeichen 104 ist ein Komparator mit einem
nichtinvertierenden Eingangsanschluß, der mit einem
Ausgangsanschluß der Motorstrom-Steuerschaltung 102 verbunden
ist, und mit einem invertierenden Eingangsanschluß, der
mit einem Ausgangsanschluß der
Motorstromermittlungsschaltung 103 verbunden ist, und der Ausgangssignale der
Schaltungen 102 und 103 vergleicht. Das Bezugszeichen
105 bezeichnet ein erstes UND-Gatter mit zwei Eingängen,
das an die Leistungs-MOS-FET-Einheit 92 auf der Basis
des Produkts des Ausgangs des Komparators 104 und des
Ausgangs der Rechts-Motortreiberschaltung 100 ein
Rechts-Motortreibersignal ausgibt, um auf diese Weise
den ersten und den vierten MOS-FET 92a, 92b
einzuschalten; und 106 bezeichnet ein zweites UND-Gatter mit zwei
Eingängen, das an die Leistungs-MOS-FET-Einheit 92 auf
der Basis des Produkts des Ausgangs des Komparators 104
und des Ausgangs der Links-Motortreiberschaltung 101 ein
Links-Motortreibersignal ausgibt, um auf diese Weise den
zweiten und den dritten MOS-FET 92c, 92d einzuschalten.
Das Bezugszeichen 107 bezeichnet eine Treiberschaltung
für die elektromagnetische Kupplung zum
intermittierenden Steuern der elektromagnetischen Kupplung 16 auf der
Basis von Befehlen des Mikrocomputers 96.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise des vorliegenden
Ausführungsbeispiels erläutert. Beim Anlassen des Motors
wird der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet und Leistung
wird von der Batterie 11 über den Schlüsselschalter 12
zur Mikrocomputer-Leistungsquellenschaltung 95 und der
Gatter-Leistungsschaltung 94 geliefert, derart, daß der
Mikrocomputer 96 seine Operation beginnt und die Gatter-
Leistungsschaltung 94 Gatter-Leistung an den ersten und
den zweiten MOS-FET 92a, 92b der
Leistungs-MOS-FET-Einheit 92 liefert. Beim Beginn seiner Operation nimmt der
Mikrocomputer 96 über die
Steuerdrehmomentsignaleingabeschaltung 97 bzw. die
Fahrzeuggeschwindigkeitssignaleingabeschaltung 98 jeweils ein Steuerdrehmomentsignal
vom Steuerdrehmomentsensor 2 bzw. ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10
auf, und als Ergebnis seiner Verarbeitung der Signale
weist der Mikrocomputer 96, wenn er entscheidet, daß
kein abnormaler Zustand in beiden Sensoren 2 und 10
vorliegt, die Treiberschaltung 99 für das
Ausfallsicherungsrelais
an, die Treiberspule 91a des
Ausfallsicherungsrelais 91 mit Energie zu versorgen. In Reaktion auf
diesen Befehl schaltet die Treiberschaltung 99 für das
Ausfallsicherungsrelais das Ausfallsicherungsrelais 91
ein, woraufhin der normalerweise offene Kontakt 91b
geschlossen wird, so daß Leistung von der Batterie 11
über die Sicherung 18 und den Kontakt 91b zur
elektromagnetischen Kupplung 16 geliefert wird. Ein Befehl EIN
wird ebenfalls von dem Mikrocomputer 96 an die
Treiberschaltung 107 für die elektromagnetische Kupplung
ausgegeben und demgemäß fließt Strom in der Reihenfolge von
der Batterie 11 → der Sicherung 18 → dem normalerweise
offenen Kontakt 91b → der elektromagnetischen Kupplung
16 → der Treiberschaltung 107 für die elektromagnetische
Kupplung; auf diese Weise wird die elektromagnetische
Kupplung 16 betätigt und die Schneckenradwelle 15
mechanisch in Eingriff mit der zweiten Ritzelwelle 17
gebracht. In diesem Zustand jedoch gibt der
Steuerdrehmomentsensor 2 ein Nicht-Steuerdrehmomentsignal aus (ein
Signal, das ein neutrales, weder nach rechts, noch nach
links gerichtetes Steuerdrehmoment angibt), wenn der
nicht dargestellte Fahrer das Steuerrad 1 nicht dreht;
daher wird als Ergebnis der Operation des Mikrocomputers
96 ein Nicht-Treiben-Befehl sowohl an die
Rechts-Motortreiberschaltung 100, als auch an die
Links-Motortreiberschaltung 101 ausgegeben, und eine Befehl "Motorstrom
null" wird an die Motorstrom-Steuerschaltung 102
ausgegeben. Somit läßt die Leistungs-MOS-FET-Einheit 92
keinen Stromfluß zum Motor 13 zu und auf das Steuerrad 1
wird keine Hilfslast ausgeübt.
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Wenn der nicht dargestellte Fahrer anschließend das
Steuerrad nach rechts (oder links) dreht, wird ein
Steuerdrehmoment
über die erste Steuerwelle 4a auf den
Steuerdrehmomentsensor 2 übertragen und der
Steuerdrehmomentsensor 2 gibt dementsprechend ein elektrisches
Signal aus, das zu dem nach rechts (oder links)
gerichteten Steuerdrehmoment proportional ist. Das
Steuerdrehmoment wird sodann über die zweite Steuerwelle 4b, das
erste Kreuzgelenk 3am die dritte Steuerwelle 4c, das
zweite Kreuzgelenk 3b und die Ritzelwelle 5 zum ersten
Zahnungsabschnitt 6a der Zahnstange 6 übertragen und die
Drehbewegung so in eine lineare Bewegung umgewandelt.
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Unterdessen wird das elektrische Signal des
Steuerdrehmomentsensors 2 über die
Steuerdrehmomentsignaleingabeschaltung 97 der Steuereinheit 9 in den Mikrocomputer 96
eingegeben. Ein elektrisches Signal des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 10, das einen Betrag aufweist, der
der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht, wird
über die Fahrzeuggeschwindigkeitssignaleingabeschaltung
98 der Steuereinheit 9 ebenfalls in den Mikrocomputer 96
eingegeben. Auf der Basis des Ergebnisses der Operation
bezüglich des Steuerdrehmomentsignals und des
Fahrzeuggeschwindigkeitssignals gibt der Mikrocomputer 96 einen
Treiberbefehl an die Rechts-Motortreiberschaltung 100
(oder die Links-Motortreiberschaltung 101) aus, und die
Rechts-Motortreiberschaltung 100 (oder die
Links-Motortreiberschaltung 101) gibt entsprechend ein
"H"-Pegelsignal (im folgenden als "H" bezeichnet) aus. Ferner gibt
der Mikrocomputer 96 ein dem Motorstromäquivalentes
digitales Signal an die Motorstrom-Steuerschaltung 102
aus. Dementsprechend wandelt die
Motorstrom-Steuerschaltung 102 das digitale Signal mittels eines in ihr
vorgesehenen Digital-/Analog-Wandlers in ein analoges
Signal um und gibt das analoge Signal an den (+)-seitigen
Eingangsanschluß des Komparators 104 aus. Zu diesem
Zeitpunkt fließt kein Strom in dem DC-Motor 13; daher
ist keine Potentialdifferenz in dem
Nebenschlußwiderstand 93 vorhanden und der Ausgang der
Motorstromermittlungsschaltung 103 ist null. Daher werden der
"H"-Ausgang des Komparators 104 und der "H"-Ausgang der Rechts-
Motortreiberschaltung 100 (oder der
Links-Motortreiberschaltung 101) in das erste UND-Gatter 105 (oder das
zweite UND-Gatter 106) eingegeben, das seinerseits "H"
an die Leistungs-MOS-FET-Einheit 92 ausgibt, so daß der
erste und der vierte MOS-FET 92a, 92d (oder der zweite
und der dritte MOS-FET 92b, 92c) zum Leiten in einer
solchen Richtung veranlaßt werden, daß sich der DC-Motor
13 nach rechts (oder links) dreht. Daraufhin fließt
Strom über die Batterie 11 → die Sicherung 18 → den
ersten MOS-FET 92a (oder den dritten MOS-FET 92c) → den
DC-Motor 13 → den vierten MOS-FET 92d (oder den zweiten
MOS-FET 92b) → Nebenschlußwiderstand 93 und der DC-Motor
13 erzeugt dementsprechend ein Rotationsdrehmoment.
Durch diesen Motorstrom wird eine Potentialdifferenz im
Nebenschlußwiderstand 93 erzeugt, die in der
Motorstromermittlungsschaltung 103 verstärkt und sodann zum
(-)seitigen Eingangsanschluß des Komparators 104
zurückgeführt wird. Übersteigt diese Rückführspannung die
Ausgangsspannung der Motorstrom-Steuerschaltung 102, wird
der Ausgang des Komparators 104 auf einen "L"-Pegel (im
folgenden als "L" bezeichnet) gesenkt und der Ausgang
des ersten UND Gatters 105 (oder des zweiten UND-Gatters
106), der auf "H" war, wird entsprechend auf "L"
gesenkt, so daß der erste MOS-FET 92a (oder der dritte
MOS-FET 92c) und/oder der vierte MOS-FET 92d (oder der
zweite MOS-FET 92b) abgetrennt werden. Somit ist die
Stromzufuhr des erregten DC-Motors 13 unterbrochen und
die Potentialdifferenz im Nebenschlußwiderstand 93 wird
entsprechend auf null reduziert. Durch Wiederholen des
zuvor beschriebenen Operationsverlauf s wird die Größe
des Stroms in dem DC-Motor 13 auf eine solche Größe
geregelt, wie sie von dem Mikrocomputer 96 vorgegeben
sein kann. Ungeachtet seiner Drehgeschwindigkeit erzeugt
der DC-Motor 13 ein Drehmoment, das im wesentlichen zu
einem solchen geregelten Strombetrag proportional ist.
Das von dem DC-Motor 13 erzeugte Drehmoment wird von der
Schneckenwelle 14 und dem Schneckenrad 15 reduziert und
das reduzierte Drehmoment wird zur Ritzelwelle 17 über
die durch Erregung mit dieser verbundene
elektromagnetische Kupplung 16 übertragen. Das reduzierte Drehmoment
wird weiter zum zweiten Zahnungsabschnitt 6b der
Zahnstange 6 übertragen und die durch sie repräsentierte
Drehbewegung wird in eine lineare Bewegung umgewandelt.
Die Richtung der derart in eine lineare Bewegung
umgewandelten Kraft ist derart eingestellt, daß sie mit
derjenigen einer linearen Bewegungskraft übereinstimmt,
die aus einem von dem Fahrer auf das Steuerrad 1 durch
seine Steuerbewegung aufgebrachten Drehmoment heraus
umgewandelt wurde. Dies bedeutet, daß eine Hilfskraft
auf das Steuerrad aufgebracht wird, wobei die Hilfskraft
zur Verringerung des von dem Steuerdrehmomentsensor 2
ermittelten Steuerdrehmoments wirkt. Somit wird der
Ausgang des Steuerdrehmomentsensors 2 verringert und das
Steuerdrehmoment des Fahrers wird reduziert. Wenn in
diesem Fall ein abnormaler Zustand in bezug auf den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10, den
Steuerdrehmomentsensor 2 oder die Kabel in dem Fahrzeug eintritt, gibt
der Mikrocomputer 96 einen Befehl AUS an die
Ausfallsicherungs-Treiberschaltung 99 auf der Basis des
Ergebnisses der Operation aus, so daß die Ausfallsicherungs-
Treiberschaltung 99 das Ausfallsicherungsrelais 91
abschaltet, um so den normalerweise offenen Kontakt 91b,
der geschlossen war, zu öffnen. Dementsprechend ist die
Leistungsversorgung von der Batterie 11 zur
elektromagnetischen Kupplung 16 unterbrochen, woraufhin die
elektromagnetische Kupplung 16 abgeschaltet wird und die
zweite Ritzelwelle 17 und die Schneckenradwelle 15
voneinander trennt, um zu einer manuellen Steuerposition
zurückzukehren. In einem solchen Fall gibt der
Mikrocomputer 96 selbstverständlich einen Befehl AUS an die
Treiberschaltung 107 für die elektromagnetische
Kupplung, die Rechts-Motortreiberschaltung 100 und die
Links-Motortreiberschaltung 101 aus; entsprechend werden
die jeweiligen Ausgänge der UND-Gatter 105, 106 auf "L"
gesenkt und die Stromzufuhr zur
Leistungs-MOS-FET-Einheit ist unterbrochen. Auf diese Weise ist Sicherheit
unter verschiedenen Aspekten erzielbar.
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Tritt ein Kurzschluß in der Leistungs-MOS-FET-Einheit 92
auf, fließt Überstrom über die Sicherung 18, so daß die
Sicherung 18 schmilzt, wodurch es nicht möglich ist, daß
der DC-Motor 13 frei läuft.
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Erfindungsgemäß ist, wie zuvor beschrieben, ein
ausfallsicheres Relais mit einem normalerweise offenen Kontakt
in einer Leitung zum Zuführen von Leistung zu der
elektromagnetischen Kupplung vorgesehen, so daß unter
abnormalen Bedingungen, wie dem Unterbrechen der
Leistungsversorgungsleitungen, die elektromagnetische
Kupplung aufgrund des Abschaltens des
Ausfallsicherungsrelais abgeschaltet wird und keine Hilfskraft aufgebracht
wird. Somit findet automatisch ein Wechsel zum manuellen
Steuermodus statt, wodurch jede möglich Gefahr des
Aufbringens
einer extrem hohen Last auf das Steuerrad
sicher verhindert werden kann. Ferner wird Spannung von
der Batterie über die Sicherung direkt auf die
Leistungs-MOS-FET-Einheit 92 aufgebracht. Gemäß dieser
Anordnung weist das Ausfallsicherungsrelais eine
kleinere Größe und geringere Kapazität auf und verursacht
ferner geringere Geräuschstörungen und geringere Kosten.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die Möglichkeit von
Leistungsverlusten aufgrund eines durch Kontakte des
Ausfallsicherungsrelais eliminiert ist.