DE4425095C2 - Elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit, enthaltend einen Lenkdrehmomentdetektor zum Abgeben eines Lenkdrehmoment- Detektorsignals, eine Steuereinrichtung zum Erzeugen eines Drehmomentsignals für eine Motorantriebseinrichtung, die einen Motor zum Unterstützen einer Drehbewegung einer Lenksäule gemäß dem Lenkdrehmomemt-Detektorsignal steuert, eine Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungseinrichtung zum Ausgeben eines Linksantriebsignals an die Motorantriebseinrichtung, wenn das Lenkdrehmoment- Detektorsignal einen unteren Grenzwert unterschreitet, oder eines Rechtsantriebsignals, wenn das Lenkdrehmoment- Detektorsignal einen oberen Grenzwert übersteigt.

Eine derartige elektrisch betriebene Servolenkungs- Steuereinheit ist in der japanischen ungeprüften Veröffentlichung KOKAI Hei-1-257676 beschrieben und in Fig. 5 gezeigt.

Die bekannte elektrisch betriebene Servolenkungs- Steuereinheit enthält einen Lenkdrehmomentdetektor 1, eine Motorsteuerschaltung, einen Motor 3 und eine Kupplung 4.

Der Lenkdrehmomentdetektor wird zum Erfassen eines Drehmoments benützt, das erzeugt wird, wenn das Lenkrad eines Automobils betätigt wird. In Übereinstimmung mit diesem Lenkdrehmoment wird ein Unterstützungsdrehmoment durch die Steuereinrichtung für den Motor bestimmt und der Motor 3 erzeugt dieses Unterstützungsdremomemt zum Unterstützen der Drehung der Lenkdrehsäule. Dann wird die Drehung des Motors auf eine Lenksäule durch die Kupplung 4 und einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Untersetzungsmechanismus übertragen. Auf diese Art und Weise wird die Unterstützungs-Lenkleistung an die Lenksäule beim Lenkbetrieb zugeführt.

Als nächstes wird die Konstruktion der Motorsteuerschaltung 2 mit Bezug auf den Betrieb ihrer Komponenten erklärt werden.

Das Signal des Drehmomentdetektors 1 wird gesendet an Eingangsanschlüsse 5A, 5B, und eingegeben an einen Mikrocomputer 7 (im weiteren als CPU bezeichnet) als eine Steuereinrichtung, und zwar in direkter Weise oder durch eine Phasenkompensationsschaltung 6. Die Phasenkompensationsschaltung 6 führt einen Phasenkompensationsbetrieb durch an einem Ausgangssignal entsprechend dem Lenkdrehmoment, das gesendet wird von dem Drehmomentdetektor 1, und dann wird das kompensierte Signal an die CPU 7 gesandt.

Ein Signal, das ausgegeben wird von der CPU 7, wird gesandt an eine Rechtsantrieb-Schnittstellenschaltung 8 zum Treiben des Motors nach rechts, eine Linksantrieb- Schnittstellenschaltung 9 zum Treiben des Motors nach links, und eine Digital-Analog Umwandlungschaltung 10 in Übereinstimmung mit der Richtung und Größe des Lenkdrehmoments. Ein zweites Rechtsbetrieb-Antriebssignal 8B zum Antreiben des Motors nach rechts, ausgesandt von der CPU 7, wird eingegeben an eine Motorantriebsschaltung 11 durch die Rechtsantrieb-Schnittstellenschaltung 8. In diesem Zusammenhang wird ein erstes Rechtsbetrieb-Antriebssignal zum Antreiben des Motors nach rechts später beschrieben werden. Auf die gleiche Art und Weise wird ein zweites Linksbetrieb-Antriebsignal 9B zum Antreiben des Motors nach links, ausgesendet von der CPU 7, eingegeben in die Motorantriebsschaltung 11 durch die Linksbetrieb- Schnittstellenschaltung 9. In diesem Zusammenhang wird ein erstes Linksbetrieb-Antriebssignal zum Antreiben des Motors nach links später beschrieben werden.

Die Ausgabe der Motorantriebsschaltung 11 wird gesendet an den Motor 3 durch Ausgangsanschlüsse 12A und 12B.

Obwohl in der Zeichnung nicht illustriert, ist die Motorantriebsschaltung 11 auf folgende Art und Weise aufgebaut: Beispielsweise sind vier Leistungselemente, wie z. B. vier FETs verbunden, eine Brückenschaltung zu bilden, und zwei der Leistungslelemente werden benutzt zum Antreiben des Motors nach rechts, und die übrigen zwei der Leistungselemente werden benutzt zum Antreiben des Motors nach links. Das zweite Rechtsbetrieb-Antriebssignal 8B wird eingegeben in eines der zwei Leistungselemente zum Antreiben des Motors nach rechts, und das erste Rechtsbetrieb-Antriebsignal 8A, welches später beschrieben werden wird, wird eingegeben in das andere Leistungselement. Auf die gleiche Art und Weise werden das erste und zweite Linksbetrieb-Antriebssignal 9A und 9B eingegeben in die zwei Leistungselemente zum Antreiben des Motors nach links. Nur wenn die zwei FETs, die benutzt werden für die Rotation in derselben Richtung gleichzeitig mit einem Signal beaufschlagt werden, erzeugt der Motor ein Drehmoment, um somit in dieser Richtung gedreht zu werden.

In diesem Zusammenhang ist Bezugszeichen 13 ein Fehlerverstärker, und einer der Eingangsanschlüsse des Fehlerverstärkers 13 ist beaufschlagt mit einem Drehmomentausgabesignal der CPU, nachdem das Drehmomentausgabesignal umgewandelt ist in ein Analogsignal durch die Digital-Analog-Umwandlungsschaltung 10. Der andere Eingangsanschluß dieses Fehlerverstärkers 13 ist beaufschlagt mit einem Ausgangssignal, ausgegeben von einer Motorstromerfassungsschaltung 14, wodurch ein Strom entsprechend einem aktuellen Unterstützungsdrehmoment erfaßt wird, wenn eine Spannung entsprechend dem Unterstützungsdrehmoment, gesandt von der Motorantriebsschaltung 11 durch die Wirkung eines Widerstandes 15 zur Erfassung eingeholt wird. Dann verstärkt der Fehlerverstärker 13 einen Fehler zwischen der Ausgabe der Digital-Analog-Umwandlungsschaltung 10 und der Ausgabe der Motorstromerfassungsschaltung 14, und der verstärkte Fehler wird ausgegeben in einem der Eingansanschlüsse eines PWM (Impulsbreitenmodulation)-Modulators 16 der nächsten Stufe.

Der andere Eingangsanschluss des PWM-Modulators 16 wird beaufschlagt mit einer Ausgabe einer PWM- Oszillationsschaltung 17, welche als ein Referenzoszillator benutzt wird. In dem PWM-Modulator 16 werden die Ausgabe des Fehlerverstärkers 13 und die Ausgabe der PWM- Oszillationsschaltung 17 verglichen, und ein PWM-Signal des Motors 3 wird erzeugt für die Motorantriebsschaltung 11.

Bezugszeichen 18 ist ein Kupplungstreiber, welcher eine Ausgabe von der CPU 7 empfängt und gewöhnlicher Weise ein EIN-Signal an die Kupplung durch Ausgangsanschlüsse 18A, 18B sendet, so daß der Motor 3 und die Lenksäule verbunden werden können.

Bezugszeichen 19 ist eine Motordrehrichtungs- Bestimmungsvorrichtung, welche eine Drehmomentssignalrichtung-Bestimmungsschaltung 19A beinhaltet. Diese Drehmomentssignalrichtungs- Bestimmungsschaltung 19A ist beaufschlagt mit einem Ausgangssignal des Drehmomentdetektors 1. Durch dieses Ausgangssignal werden die Rechts- und Links­ antriebssignale 19B und 19C ausgegeben von der Drehmomentssignalrichtungs-Bestimmungsschaltung 19A. Das Rechtsantriebssignal wird eingegeben in den zweiten Eingangsanschluß einer UND-Schaltung 20A von zwei Eingängen, welche eine Koinzidenz-Entscheidungseinrichtung ist, und das Linksantriebssignal 19C wird eingeben in den zweiten Eingangsanschluß einer UND-Schaltung 20B.

Ebenfalls wird das erste Rechtsbetrieb-Antriebssignal 8A, das von der Rechtsbetrieb-Schnittstellenschaltung 8 ausgegeben wird, eingegeben in den ersten Eingangsanschluß der UND- Schaltung 20A und das zweite Linksbetrieb-Antriebssignal 9A, das von der Linksbetrieb-Schnittstellenschaltung 9 ausgegeben wird, wird eingegeben in den ersten Eingangsanschluß der UND-Schaltung 20B.

Wenn die zwei Eingänge in einer UND-Bedingung sind, werden die Ausgaben der UND-Schaltungen 20A und 20B benutzt zum Vorgeben der Antriebsrichtung des Motors 3, und diese Ausgaben werden gesandt an die Motorantriebsschaltung 11.

Als nächstes wird Bezug auf Fig. 6 ein spezifisches Beispiel der Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsschaltung 19A im folgenden erklärt werden.

In der Zeichnung ist Bezugszeichen 21 ein Eingangsanschluß, in den ein Ausgangssignal des Drehmomentdetektors 1, gezeigt in Fig. 5, oder ein Signal, das einer Phasenkompensation durch die Phasenkompensationsschaltung 6 unterliegt, eingegeben wird. Dieser Eingangsanschluß 21 ist verbunden mit einem positiven (+) Eingangsanschluß eines Komparators 22, welcher eine Rechtsbetriebsignal-Erfassungsschaltung ist, und ebenfalls verbunden mit einem negativen (-) Eingangsanschluß eines Komparators 23, welcher eine Linksbetriebsignal-Erfassungsschaltung ist. Widerstände 26 bis 28 zum Erzeugen einer Referenzspannung sind in Reihe geschaltet zwischen der positiven Spannungsseite 24 und der Masseseite 25. Bezugsspannung E1, erhalten an einer Verbindung zwischen den Widerständen 26 und 27, wird dem negativen (-) Eingangsanschluß des Komparators 22 auferlegt. Bezugsspannung E2, erhalten an einer Verbindung zwischen den Widerständen 27 und 28, wird dem positiven (+) Eingangsanschluß der Komparators 23 auferlegt. Dann wird das Rechtsbetrieb-Antriebssignal 19B ausgegeben von dem Komparator 22, und das Linksbetrieb-Antriebssignal 19C wird ausgegeben von dem Komparator 23.

Durch die oben beschriebene Servolenkungs-Steuereinheit kann die Ausgangscharakteristik, die in Fig. 7 gezeigt ist, erhalten werden in dem Drehmomentdetektor 1. In Fig. 7 repräsentiert die horizontale Achse ein laterales Lenkdrehmoment, und die vertikale Achse repräsentiert ein Drehmomentausgangssignal. In Fig. 7 ist T1 ein Startpunkt einer Linksbetrieb-Lenkdrehmomentsteuerung, und T2 ist ein Startpunkt einer Rechtsbetrieb-Lenkdrehmomentsteuerung. Ein Bereich zwischen T1 und T2 ist einer Totzone (Neutralbererich) des Lenkdrehmoments, deren Zentrum bei T0 gelegen ist. Entsprechend den Lenkdrehmomenten, die auf der Horizontalachse gezeigt sind, werden die Ausgaben, die auf der Vertikalachse gezeigt sind, erhalten, wie in Fig. 7 illustriert. In diesem Fall ist V1 eine Ausgabe des Linksbetrieb-Steuerungsstartpunkts, V2 ist eine Ausgabe des Rechtsbetrieb-Steuerungsstartpunkts, und ein Punkt in der Nähe von V0, d. h. ein Punkt zwischen V1 und V2, ist eine Ausgabe des Neutralpunkts. Die Drehmomentausgangs­ charakteristik ist annähernd linear in dem Steuerbereich.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel der Steuerungsausgangs­ charakterisitik des Motors. In der Zeichnung repräsentiert die Horizontalachse ein Drehmomentausgangssignal, die Vertikalachse repräsentiert eine Motorausgabe, und ein Bereich zwischen Drehmomentausgaben V1 und V2 ist eine Totzone, in der die Motorausgabe nicht ausgegeben wird. Wenn die Linksbetrieb-Drehmomentausgabe V1 ist, wird ein Signal zum Steuern des Motors 3 nach links ausgeben. Wenn die Motorausgabe V4 überschreitet, ist die Motorausgabe gesättigt, so daß die Motorausgabe gesteuert wird, ein Konstantwert (P_max) zu sein. Wenn andererseits die Rechtsbetrieb-Drehmomentausgabe V2 ist, wird ein Signal zum Steuern des Motors 3 nach rechts ausgegeben. Wenn die Motorausgabe V3 überschreitet, ist die Motorausgabe gesättigt, so daß die Motorausgabe gesteuert wird, ein Konstantwert (P_max) zu sein. Die Motorausgabe wird annähernd linear geändert zwischen V1 und V4, und ebenfalls zwischen V2 und V3. In diesem Beispiel wird sogar, falls das Drehmomentsignal dasselbe ist, ein verschiedener Wert der Motorausgabe ausgegeben entsprechend der Fahrzeugsgeschwindigkeit. D. h. je niedriger die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, desto höher wird die Motorausgabe zur Steuerung erhöht.

Als nächstes werden die Gesamtoperationen dieser Servolenkungs-Steuereinheit im folgenden erklärt werden.

Wenn ein Schlüsselschalter, der nicht gezeigt ist, eingeschaltet wird, wird die elektromagnetische Kupplung eingeschaltet, so daß die Ausgangswelle des Motors 3 und die Lenksäule verbunden sind. Als nächstes wird ein Drehmomentsignal proportional zum Lenkdrehmoment ausgegeben von dem Drehmomentdetektor 1. Dann wird das ausgegebene Drehmomentsignal eingegeben in die CPU 7, und zwar direkt durch die Phasenkompensationsschaltung 6. Die CPU 7 gibt das Drehmomentsignal in der Form eines Digitalsignals aus. Dann wird das ausgegebene Digitalsignal umgewandelt in ein Analogsignal durch die Digital-Analog-Umwandlungsschaltung 10.

Ein Pegel des Drehmomentsignals, das ausgegeben wird, wird beurteilt durch die CPU 7. Dann wird das Rechtsbetrieb- Antriebssignal angegeben in die Rechtsantrieb- Schnittstellenschaltung 8 zum Antreiben des Motors nach rechts, und das Linksbetrieb-Antriebsignal wird eingegeben in die Linksantriebschnittstellenschaltung 9 zum Treiben des Motors nach links. Die Motorantriebsschaltung 11 wird beaufschlagt mit den Rechtsbetrieb- und Linksbetrieb- Antriebssignalen, so daß die Rotationsrichtung des Motors bestimmt ist, und das Drehmomentsignal wird umgewandelt in ein Analogsignal durch die Digital-Analog- Umwandlungsschaltung 10. Dann wird das Analogsignal eingegeben in den Fehlerverstärker 13, und die Ausgabe des Fehlerverstärkers 13 wird weiterhin eingegeben in den PWM- Modulator 15 der nächsten Stufe, so daß das Signal moduliert wird durch die PWM-Oszillationsschaltung 16, und dann wird ein Steuersignal, dessen Impulsbreite proportional zur Ausgabe des Drehmomentdetektors 1 ist, gesendet an die Motorantriebsschaltung 11. Wenn notwendig, wird der Pegel eines Motorstroms beschränkt oder abgeschnitten durch die Motorstromerfassungsschaltung 14.

In Übereinstimmung mit der in Fig. 8 gezeigten Steuercharakteristik wird ein Ausgangssignal gesendet zum Motor 3 von der Motorantriebsschaltung 11. Gemäß dem eingegebenen Signal wird der Motor 3 so rotiert, daß eine Unterstützungsleistung zugeführt wird an die Lenksäule.

Andererseits wird die Ausgabe des Drehmomentdetektors 1 eingegeben in nicht nur die CPU 7, sondern ebenfalls an die Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsschaltung 19A der Motordrehrichtung-Bestimmungseinrichtung 19. In Übereinstimmung mit diesem Lenkdrehmomentsignal werden das Rechtsantriebssignal 19B und das Linksantriebssignal 19C ausgegeben. Der Betrieb dieser Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsschaltung 19A wird im folgenden erklärt werden:

Ein Ausgangssignal, gesendet von dem Drehmomentdetektor 1, wird eingegeben in den Eingangsanschluß 21, gezeigt in Fig. 6, und zur gleichen Zeit wird das Ausgangssignal ebenfalls eingegeben in die Komparatoren 22 und 23 zur Rotation nach rechts und links. Der Pegel des eingegebenen Signals wird verglichen mit den Referenzspannungen E1 und E2, welche verschiedene Werte sind. Wenn der Pegel des Signals höher ist als die Refrenzspannung E1, wird das Signal eingegeben in die UND-Schaltung 20A als das Rechtsantriebsignal 19B, und wenn der Pegel des Signals niedriger ist als die Referenzspannung E2, wird das Signal eingegeben in die UND- Schaltung 20B als das Linksantriebssignal 19C. In diesem Fall ist die Gleichung E1 - E2 = E0 erfüllt, und eine Spannung in dem Bereich von E0 ist eine Totzonenspannung, bei der keine Antriebssignale ausgegeben werden.

Die Ausgabe der Drehmomentssignalrichtungs- Beurteilungsschaltung 19A wird eingegeben in zwei UND-Schaltungen 20A, 20B, und dann verglichen mit den ersten Rechtsbetrieb- und Linksbetrieb-Antriebssignalen 8A und 9A, gesendet von den Rechtsbetrieb- und Linksbetrieb- Schnittstellenschaltungen 8 und 9.

Nur dann, wenn sowohl das erste Rechtsbetrieb-Antriebssignal 8A als auch das Rechtsantriebssignal 19B eingegeben werden in die UND-Schaltung 20A, wird ein Rechtsbetriebsignal abgegeben von der UND-Schaltung 20A in die Motorantriebsschaltung 11. Auf die gleiche Weise wird nur dann, wenn sowohl das erste Linksbetrieb-Antriebssignal 9A als auch das Linksantriebssignal 19C eingegeben werden in die UND- Schaltung 20B, ein Linksbetriebssignal ausgegeben von der UND-Schaltung 20B in die Motorantriebsschaltung 11.

Aufgrund des Vorhergehenden wird beispielsweise in dem Fall, in dem die CPU in Schwierigkeiten durch Rauschen beeinflußt wird, sogar dann, wenn ein fehlerhaftes Rechtsbetrieb-Antriebssignal erzeugt wird durch die Rechtsbetrieb-Schnittstellenschaltung 8, und zwar obwohl ein Rechtsantrieb-Richtungssignal nicht erfaßt wird durch den Drehmomentdetektor 1, ein Rechtsbetriebrichtungsdrehmoment nicht erfaßt durch die Drehmomentssignal-Bestimmungsvorrichtung 19. Daraus resultierend wird ein Signal nicht ausgegeben von der UND- Schaltung 20A. Deshalb ist es möglich, zu verhindern, daß der Motor 3 fehlerhafter Weise nach rechts rotiert. Mit Bezug auf die Linksrichtung sind die Gegebenheiten dieselben.

Bei der oben beschriebenen Servolenkungs-Steuereinheit wird, während ein Automobil unter der Bedingung läuft, daß das Lenkraddrehmoment neutral in einer Totzone ist, kein Antriebssignal ausgegeben von der Drehmomentsignalrichtungs- Bestimmungsvorrichtung 19. Dementsprechend wird nicht zugelassen, daß der Motor 3 rotiert, sogar wenn die CPU 7 außer Betrieb ist und ein fehlerhaftes Signal ausgegeben wird von der CPU. Deshalb ist es möglich zu verhindern, daß sich das Lenkrad von selbst dreht. Wie oben beschrieben, ist die herkömmliche Servolenkung-Steuereinheit exzellent, jedoch hat sie die folgenden Probleme.

Bei der herkömmlichen Servolenkungs-Steuereinheit wird der Motor 3 nicht angetrieben in der Totzone des Drehmomentdetektors 1. Deshalb rotiert beispielsweise, wenn das Lenkrad plötzlich von selbst umgekehrt wird oder das Lenkrad umgedreht wird, ohne durch einen Fahrer gedreht zu werden, das Lenkrad zeitweise in der Totzone des Drehomementdetektors 1. Demzufolge wird in der Totzone dem Motor 3 kein Unterstützungsdrehmoment gegeben. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, das Gefühl der Servolenkung durch Antreiben des Motors unter den obigen Bedingungen zu verbessern.

Weiterhin ist in DE 38 19 394 A1 ein elektrisches Kraftlenksystem beschrieben, das einen Motor umfaßt, der so in Wirkverbindung mit einem Lenksystem steht, daß die aufzubringenden Lenkkräfte reduziert werden. Das System enthält einen Torsionsmomentfühler zum Abtasten des Torsionsdrehmoments, das im Lenksystem beim Lenken entsteht. Auf das Ausgangssignal des Torsionsmomentfühlers hin wird ein Unterstützungssignal erzeugt. Liegt das Ausgangssignal des Torionsmomentfühlers in einem mittleren Bereich, so wird kein Unterstützungssignal zum Betätigen des Motors erzeugt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer elektrisch betriebenen Servolenkungs-Steuereinheit, bei der ohne Verschlechterung der Sicherheit das Gefühl der Servolenkung verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer elektrisch betriebenen Servolenkungs-Steuereinheit der eingangs genannten Art gelöst, indem die Steuervorrichtung dann, wenn die Änderungsrate des Lenkdrehmoment-Detektorsignals größer als ein vorbestimmten Betrag ist, ein Schaltsignal für die Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungseinrichtung erzeugt, und die Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungseinrichtung bei Empfang eines Schaltsignals von der Steuereinrichtung auch bei einem zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert liegenden Lenkdrehmoment-Detektorsignal ein Lenkdrehmoment-Richtungssignal ausgibt.

Demnach wird die Servolenkungs-Steuereinheit aktiviert, wenn sich das Lenkdrehmomemt pro Zeiteinheit um mehr als einen vorbestimmten Betrag ändert. Hierbei kann der Zeitpunkt, zu dem sich die Richtung des Lenkrad-Drehmoments plötzlich ändert, spezifisch und präzise erfaßt werden, so daß die Lenksäule auch dann richtig unterstützt werden kann, wenn das Lenkdrehmoment-Detektorsignal zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert liegt. Deshalb ist eine Unterstützung der Drehbewegung der Lenksäule auch möglich, wenn sich die Richtung des Lenkraddrehmoments bei plötzlicher Drehung durch den Fahrer ändert, wodurch ein exzellentes Steuergefühl gewährleistet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform erzeugt die Steuervorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit zusätzlich ein Linksbetriebs-Antriebssignal und ein Rechtsbetrieb- Antriebssignal, das jeweils in einer Vergleichseinrichtung mit dem Rechtsantriebsignal und dem Linksantriebssignal derart verglichen wird, daß nur bei einer Übereinstimmung eine Aktivierung der Motorantriebseinrichtung möglich ist. Demnach wird dann, wenn das Lenkdrehmoment-Detektorsignal zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert liegt, die Motorantriebseinrichtung nur bei Übereinstimmung des redundanten Linksbetrieb-Antriebssignal bzw. Rechtsbetrieb-Antriebssignal mit dem Linksantriebssignal bzw. Rechtsantriebssignal betrieben, wodurch die Drehung des Motors bei Ausfall der Steuervorrichtung in einer beliebigen Richtung verhindert wird. Hierdurch kann eine hohe Sicherheit der Servolenkung gewährleistet werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der elektrisch betriebenen Servolenkungs-Steuereinheit ist eine Signalüberwachungseinrichtung zur Erfassen der Dauer des Schaltsignals vorgesehen, sowie eine Motorstoppeinrichtung zum Unterbrechen des Betriebs des Motors in dem Fall, in dem die Dauer des Schaltsignals eine vorbestimmte Zeitdauer übersteigt. Wird durch diese Signalüberwachungseinrichtung die Dauer des von der Drehmomentsignalrichtungs- Bestimmungseinrichtung empfangenen Schaltsignals bestimmt, so kann bei Überschreiten einer festgelegten Zeitspanne eine Fehlfunktion des Motors aufgrund einer Anormalität der Steuervorrichtung verhindert werden, wodurch sich die Sicherheit insgesamt verbessert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der elektrisch betriebenen Servolenkungs-Steuereinheit ist eine Phasenkompensationsschaltung zum Durchführen einer Phasenkompensation bei dem Lenkdrehmoment-Detektorsignal vorgesehen. Somit kann ein schnelles Ansprechen der Servolenkungs-Steuereinheit in Abhängigkeit von der Änderung des Lenkdrehmoment-Detektorsignals und ein schnelles Ansprechen auf eine Änderung des Lenkdrehmoment- Detektorsignals erzielt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der elektrisch betriebenen Servolenkungs-Steuereinheit ist der obere Grenzwert und der untere Grenzwert durch die Steuereinrichtung variierbar. Durch die Variation der Grenzwerte kann bei einer plötzlichen Änderung des Lenkdrehmoment-Detektorsignals und bei der Unterstützung der Lenksäule durch eine Drehung des Motors der Unterstützungsbereich in Übereinstimmung mit dem Lenkdrehmoment aufgeweitet werden, wodurch sich das Lenkgefühl erheblich verbessert.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsform unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht zum Zeigen der Konstruktion der Servolenkungs-Steuereinheit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein spezielles Blockschaltbild der Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungseinrichtung der Servolenkungs-Steuereinheit;

Fig. 3 eine Ansicht, in der eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Drehmomentsensorsignal gezeigt ist, und ebenfalls eine Art und Weise der Antriebssignalausgabe basierend auf dem Lenkdrehmoment, wobei die Art und Weise klassifiziert ist gemäß dem Typ des Schaltsignals;

Fig. 4 eine Ansicht zum Zeigen der Konstruktion der Servolenkungs-Steuereinheit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Ansicht zum Zeigen der Konstruktion der herkömmlichen Servolenkungs-Steuereinheit;

Fig. 6 ein spezifisches Schaltungsdiagramm der Drehmomentssignalrichtungs-Bestimmungseinrichtung der obigen herkömmlichen Servolenkungs-Steuereinheit;

Fig. 7 eine Ansicht, in der eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Drehmomentsensorsignal gezeigt ist und ebenfalls eine Art und Weise eine Antriebssignalausgabe basierend auf dem Lenkdrehmoment; und

Fig. 8 eine Ansicht zum Zeigen einer Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Ausgabesignal, das an den Motor von der Motorantriebsschaltung gesendet wird.

Mit Bezug auf die begleitende Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt.

Die Erklärung der gleichen Konstruktion wie der des herkömmlichen Beispiels wird ausgelassen, und nur die Konstruktion, welche verschieden ist von der des herkömmlichen Beispiels, wird hauptsächlich erklärt.

Ausführungsform 1

Ausführungsform 1 ist in Fig. 1 bis 3 gezeigt.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 29 ein Schaltsignal.

Dieses Schaltsignal 29 wird benutzt zum Schalten mehrerer Typen von Antriebsrichtungssignalen, bestimmt durch den Erfassungswert, wie erfaßt durch den Drehmomentdetektor 1.

D. h. das Schaltsignal 29 wird ausgegeben von dem Mikrocomputer CPU 7, um somit eine L (L = niedrig) Ausgabe zu befehlen, welche eine Bedingung zum Antreiben des Motors 3 in der Totzone ist, und ebenfalls zum Befehlen einer H (H = hoch) Ausgabe, welche eine Bedingung zum Verhindern des Antriebs des Motors ist mit Ausnahme, daß die obigen Befehle ausgegeben werden in Übereinstimmung mit der Entscheidung des Mikrocomputers (CPU) 7 in dem Fall, in dem das Gefühl der Servolenkung zu verbessern ist, wenn das Steuerrad plötzlich umgekehrt wird durch einen Fahrer oder das Steuerrad umgekehrt wird, ohne vom Fahrer gehandhabt zu werden.

Fig. 2 ist eine Ansicht zum Zeigen der Schaltung der Motordrehrichtungs-Bestimmungsvorrichtung 19.

Die durch die Bezugszeichen 21 bis 28 angezeigte Konstruktion ist dieselbe wie die des herkömmlichen Beispiels, wie gezeigt in Fig. 7.

Bezugszeichen 30 ist eine NOR-Schaltung mit drei Eingängen. In die NOR-Schaltung 30 werden das Rechtsbetrieb- Antriebssignal 19B, ausgesendet von dem Komparator 22, welcher die Rechtsbetrieb-Befehlsschaltung ist, das Linksbetrieb-Antriebssignal 19C, aussendet von dem Komparator 23, welcher die Linksbetriebbefehlsschaltung ist, und das vorher erwähnte Schaltsignal 29 eingegeben.

Bezugszeichen 31 und 32 sind Pufferschaltungen. In die Pufferschaltung 31 wird das Rechtsantriebssignal 19B eingegeben von dem Komparator 22. Ebenfalls wird in die Pufferschaltung 32 das Linksantriebssignal 19C eingegeben von dem Komparator 23.

Bezugszeichen 33 und 34 sind jeweils Widerstände die elektrisch verbunden sind mit den Pufferschaltungen 31 und 32. Die Pufferschaltungen 31 und 32 verhindern, daß die Ausgabe 30A der NOR-Schaltung 30 zurückkehrt zur Eingangsseite der NOR-Schaltung 30, jedoch haben die Widerstände 33, 34 diese Funktion. Deshalb sind die Pufferschaltungen 31, 32 nicht unverzichtbar für die Schaltung, und sie sind zur Sicherheit vorgesehen.

Bezugszeichen 35 und 36 sind Dioden, angeordnet in der Mitte einer Zuführung der Ausgabe 30A, gesendet von der NOR- Schaltung 30. Die Diode 35 ist verbunden mit einer Zuführung auf der Seite des Rechtsantriebssignals 19B, und die Diode 36 ist verbunden mit einer Zuführung auf der Seite des Linksantriebssignals 19C.

Als nächstes wird der Betrieb zum Bestimmen der Drehrichtung des Motors der Servolenkungs-Steuereinheit, welche in der oben beschriebenen Art und Weise konstruiert ist, beschrieben .

Die Erklärung wird in jedem Fall folgendermaßen gemacht werden. In dem Fall, in dem ein Lenkdrehmomentsignal, erfaßt durch den Drehmomentdetektor 1, nicht mehr als T1 ist, wie gezeigt in Fig. 3, wird das Linksantriebssignal 19C ausgegeben von dem Komparator 23 der Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsvorrichtung 19A und eingegeben in die UND-Schaltung 20B, gezeigt in Fig. 1, durch die Pufferschaltungen 32. Wenn das Signal koinzident ist mit dem Linksbetrieb-Antriebsignal, ausgesendet von der CPU 7, wird ein Linksbetriebdrehmoment an den Motor eingegeben durch die Motorantriebsschaltung 11. Andererseits wird in einem Fall, in dem das Lenkdrehmomentsignal, wie erfaßt durch den Drehmomentdetektor 1, nicht weniger als T2 ist, das Rechtsbetrieb-Antriebssignal 19B ausgegeben von dem Komparator 22 und eingegeben in die UND-Schaltung 20A, gezeigt in Fig. 1, durch die Pufferschaltung 31. Wenn das Signal koinzident ist mit dem Rechtsbetriebsignal, das ausgesendet wird von dem CPU 7, wird ein Rechtsbetriebdrehmoment ausgegeben an den Motor 3 durch die Motorantriebsschaltung 11. Dabei wird das Rechtsantriebsignal 19B oder das Links­ antriebsignal 19C ebenfalls eingegeben in die NOR-Schaltung 30. Deshalb wird, was auch immer der Typ des Schaltsignals 29 ist, eine L (niedrig) Ausgabe ausgegeben von der NOR- Schaltung 30.

Als nächstes wird unter der Bedingung, daß weder der Komparator 22 noch der Komparator 23 ein H (hoch) Signal ausgibt, d. h. unter der Bedingung, daß weder ein Rechtsbetrieb- noch ein Linksbetrieb-Antriebssignal ausgegeben wird, eine Ausgabe der NOR-Schaltung 30 bestimmt durch das Schaltsignal 29, das von der CPU 7 in die NOR- Schaltung 30 eingegeben wird. In diesem Fall betrachtet man, in einer Totzone zu sein, wenn ein Lenkdrehmomentsignal des Linkdrehmomentdetektors 1 nahe T0, gezeigt in Fig. 3, ist. Deshalb ist, wie gezeigt im Teil (a) von Fig. 3, das Schaltsignal 29 normalerweise H (hoch). Dementsprechend ist ein Signal, das ausgesendet wird von der NOR-Schaltung 30, L (niedrig).

Wenn jedoch ein Fahrer plötzlich das Lenkrad umkehrt oder wenn das Lenkrad von selbst umkehrt, ohne vom Fahrer gehandhabt zu werden, am Ende einer Kurve, gibt die CPU 7 das Schaltsignal 29 von L, gezeigt in einem Teil (b) von Fig. 3, aus. Aufgrund des Vorhergehenden wird die Ausgabe 30A, welches eine H-Ausgabe ist, erzeugt durch die NOR- Schaltung 30. Nachdem diese Ausgabe 30A durch die Dioden 35 und 36 getreten ist, wird sie eingegeben in beide UND- Schaltungen 20A und 20B, welche die Koinzidenz- Bestimmungsschaltungen sind, als Signale 19B, 19C zum Zulassen des Antriebs nach rechts oder nach links.

Wenn der Fahrer plötzlich das Steuerrad umkehrt, wie oben beschrieben, beispielsweise in vielen Fällen unter der Bedingung, daß ein Rechtsbetrieb-Lenkdrehmoment auferlegt wird auf das Lenkrad, wird das Lenkrad plötzlich betrieben durch den Fahrer zu einer Position, in der ein Linksbetrieb- Lenkdrehmoment auferlegt wird. Wenn eine Richtung des Lenkdrehmoments, wie oben beschrieben, geändert wird, tritt das Lenkdrehmoment durch die Totzone zwischen T1 und T2, illustriert in Fig. 3. Wenn in diesem Fall das Lenkdrehmoment in einer Position nahe dem neutralen Punkt T0 der Totzone (T1 bis T2) vorliegt, gibt die CPU normalerweise kein Antriebssignal in einer Richtung aus. In einem Fall jedoch, in dem das Lenkraddrehmoment schnell durch die Totzone, wie oben beschrieben, tritt, nämlich beispielsweise in dem Fall, in dem das Lenkraddrehmoment durch einen Punkt nahe dem neutralen Punkt tritt, wird ein Signal entsprechend der Lenkrichtung zu dieser Zeit ausgegeben durch die CPU 7.

Daraus resultierend wird beispielsweise in dem Fall, in dem das Lenkrad plötzlich gedreht wird von links nach rechts, ein Signal entsprechend dem Lenkdrehmoment, erforderlich für die Rechtsrotation, ausgegeben zu einem Eingang der UND- Schaltung 20A von der CPU 7. Zu dieser Zeit wird das Rechtsantriebssignal 19B ebenfalls eingegeben an den anderen Eingang der UND-Schaltung 20A von der Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsvorrichtung 19. Deshalb wird ein Signal für den Motor 3 zum Erzeugen eines Rechtsbetrieb-Unterstützungsdrehmoment ausgegeben in die Motorantriebsschaltung 11 von der UND-Schaltung 20A.

Aufgrund des Vorhergehenden wird sogar wenn das Lenkdrehmoment durch eine Position nahe dem neutralen Punkt tritt in einem Fall, in dem das Lenkrad umgekehrt wird, während der Fahrer es nicht handhabt, ein Unterstützungsdrehmoment gegeben an den Lenkmechanismus durch den Motor 3, so daß ein exzellentes Lenkgefühl gewährleistet werden kann.

In diesem Zusammenhang kann die Bedingung, unter der das Schaltsignal 29 L wird, d. h. die Bedingung, unter der ein Signal zum Zulassen des Motorantriebs in beide Richtungen ausgegeben wird, in folgender Weise bestimmt werden:

Z. B. bei einer Änderungsrate des Lenkdrehmoments pro Einheitszeit, erfaßt durch den Drehmomentdetektor 1, in der Totzone, die höher ist, als eine vorbestimmte Rate.

Bei dieser Ausführungsform ist die Phasenkompensationsschaltung 6 vorgesehen zum Gewährleisten eines schnellen Ansprechens durch Vorrücken der Phase. Insbesondere wird eine Differenzierschaltung benutzt für die Phasenkompensationsschaltung 6. Diese Differenzierschaltung beinhaltet einen Verstärkungsabschnitt und einen Differenzierabschnitt, und ein Wert, der erhalten wird, wenn die Verstärkungsabschnittausgabe und die Differenzierabschnittausgabe addiert werden, wird ausgegeben von der CPU 7. Unter der Bedingung, daß das Drehmoment T0 ist, wird Null-Drehmoment ausgegeben von dem Verstärkungsabschnitt, und unter der Bedingung, daß das Drehmoment nicht T0 ist und das Lenkdrehmoment sich ändert, wird ein Wert, der erhalten wird, wenn die Verstärkungsabschnittausgabe und die Differenzierabschnittausgabe addiert werden, ausgegeben. In dem Fall, in dem das Lenkdrehmoment sich nicht ändert, wird die Differenzierabschnittausgabe 0, so daß ein Wert eines konstanten Drehmoments ausgegeben wird.

In der obigen Ausführungsform ist ein Beispiel gezeigt, in dem sowohl das Rechtsbetrieb- als auch das Linksbetrieb-Antriebsignal ausgegeben werden von der Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsvorrichtung in dem Fall, in dem das Schaltsignal 29 L in der Totzone ist. Jedoch kann nur ein Signal, von dem die Richtung dieselbe ist wie die des substantiellen Drehmoments, ausgegeben werden.

Ausführungsform 2

Mit Bezug auf Fig. 4 wird Ausführungsform 4 im folgenden beschrieben werden.

In der Zeichnung ist Bezugszeichen 38 eine Signalüberwachungsschaltung zum Überwachen der Dauer, während das L Signal ausgegeben wird von der CPU 7 als das Schaltsignal 29.

Bezugszeichen 39 ist eine UND-Schaltung, in die ein Signal, das ausgesendet wird von der Signalüberwachungsschaltung 38, und eines, das ausgesendet wird von der CPU 7, eingegeben werden.

Bezugszeichen 40 ist ein Relais. In diesem Fall hat das Relais 40 einen Kontaktpunkt, der gewöhnlicher Weise geschlossen ist. Das Relais 40 ist verbunden mit der Motorantriebsschaltung 11 und dem Kupplungstreiber 18.

Die weitere Konstruktion ist dieselbe wie die von Ausführungsform 1.

Als nächstes wird der Betrieb dieser Ausführungsform 2 im folgenden erklärt werden.

Die Signalüberwachungsschaltung 38 gibt ein H Signal an die UND-Schaltung 39 aus, mit Ausnahme, wenn das Schaltsignal (L-Signal) zum Zulassen, daß der Motor die Lenksäule bei einer Rotation sogar in der Totzone unterstützt, kontinuierlich ausgegeben wird von der CPU 7 für nicht weniger als eine vorbestimmte Zeitspanne. In dem Fall, in dem die CPU 7 ein normales Signal ausgibt, wird ein H Signal ausgegeben an die UND-Schaltung 39 von der CPU 7. Demzufolge gibt in dem Fall, in dem das Schaltsignal (L Signal) zum Zulassen, daß der Motor die Lenksäule bei einer Drehung unterstützt, ausgegeben wird von der CPU 7 für nicht mehr als eine vorbestimmte Zeitspanne und ebenfalls in dem Fall, in dem die CPU ein Signal normalerweise ausgibt, die UND- Schaltung 39 ein H Signal aus. Als Resultat des vorhergehenden wird das Relais 40 in einem EIN-Zustand gehalten, so daß sowohl der Motor 3 als auch die Kupplung 4 betrieben werden können.

Andererseits wird, wenn die Signalüberwachungsschaltung 38 erfaßt, daß das L Signal zum Zulassen, daß der Motor die Lenksäule bei einer Drehung unterstützt, kontinuierlich ausgegeben wird für nicht weniger als eine vorbestimmte Zeitspanne, ein L Signal ausgegeben in die UND-Schaltung 39. Daraus resultierend wird die L Ausgabe gesendet von der UND- Schaltung 39. Deshalb wird das Relais 40 ausgeschaltet, so daß der Motor 3 und die Kupplung 4 nicht betrieben werden. In diesem Fall ist der Grund, warum die Signalüberwachungsschaltung 38 das L Signal ausgibt im Fall, in dem das vorhergehende L Signal kontinuierlich ausgegeben wurde, für nicht weniger als eine vorbestimmte Zeitspanne folgendermaßen: normalerweise wird das Signal zum Zulassen der Rotation des Motors in beiden Richtungen temporär erzeugt in dem Fall, in dem das Lenkdrehmoment sich plötzlich ändert, beispielsweise in dem Fall, in dem das Lenkrad plötzlich durch den Fahrer umgekehrt wird. Deshalb ist die Dauer des Zulassungssignals kurz. Dementsprechend wird, wenn dieses Zulassungssignal kontinuierlich ausgegeben wird über eine lange Zeitspanne, angenommen, daß dieses Signal ein anormales Signal ist, so daß eine Sicherungsmaßnahme ergriffen werden kann.

Sogar falls die CPU selbst ein abnormales Signal erzeugt, ist die UND-Bedingung nicht erfüllt in der UND-Schaltung 39, und das Relais 40 ist ausgeschaltet.

Ausführungsform 3

In der Ausführungsform 1 ist die Totzone vorgesehen in der Mitte der Lenkdrehmomenterfassungswerte, und in dieser Totzone wird entweder das Schaltsignal zum Zulassen der Rotation des Motors in beiden Richtungen oder das Schaltsignal zum Verhindern des Rotierens des Motors ausgegeben. Das Vorhergehende wird zur Bedingung gemacht zum Bestimmen, ob ein zum Unterstützen der Lenksäule beim Rotieren in einer vorbestimmten Richtung notwendiges Signal ausgegeben wird oder nicht.

Wenn jedoch die Breite der Totzone sich ändert in Vielfach- Schritten in Übereinstimmung mit dem Resultat der Berechnung der CPU 7, kann ein exzellentes Lenkgefühl gewährleistet werden, wenn das Lenkrad plötzlich umgekehrt wird durch den Fahrer. In einem Fall beispielweise, wo die Richtung des Lenkdrehmoments variiert wird mit einer Geschwindigkeit von nicht weniger als einem vorbestimmten Wert, kann die Breite der Totzone reduziert werden.

Wenn die Breite geändert wird, kann das Schaltsignal benutzt werden, und die Anzahl von Schaltsignalen kann erhöht sein.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Drehmomentdetektor 1 vorgesehen mit der Phasenkompensationschaltung 6 in Reihe, und der Lenkdrehmomentwert, der der Phasenkompensation unterliegt, wird benutzt als ein neuer Lenkdrehmoment-Erfassungswert. Jedoch kann die Phasenkompensationsschaltung 6 nicht vorgesehen sein, und wenn der Lenkdrehmoment-Erfassungswert direkt eingegeben wird in die CPU 7 sowie in die Drehmomentsignalrichtungs-Bestimmungsvorrichtung 19, kann ein Teil der Berechnung der Phasenkompensation oder die gesamte Berechnung direkt von der CPU 7 durchgeführt werden.

Weiterhin ist bei der obigen Ausführungsform die Servolenkungs-Steuereinheit versehen mit der Kupplung 4, jedoch ist die Kupplung 4 nicht notwenigerweise vorgesehen. In dem Fall, in dem die Vorrichtung außer Betrieb ist, kann nur der Motor 3 gestoppt werden.

Weiterhin sind die UND-Schaltungen 20A und 20B, in die sowohl das Antriebssignal, ausgesendet von der CPU 7, als auch das Signal, ausgesendet von der Drehmomentssignalrichtungs-Bestimmungsvorrichtung 19, eingegeben werden, nur vorgesehen an den Zuführungen der ersten Rechtsbetrieb- und Linksbetrieb-Antriebsignale 8A und 9A, jedoch können die UND-Schaltungen 20A und 20B vorgesehen sein an den Zuführungen der zweiten Rechtsbetrieb- und Linksbetrieb-Antriebssignale 8B und 9B.

Claims (5)

1. Elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit, enthaltend:

• a) einen Lenkdrehmomentdetektor (1) zum Abgeben eines Lenkdrehmoment-Detektorsignals (V),
• b) eine Steuereinrichtung (7) zum Erzeugen eines Drehmomentsignals für eine Motorantriebseinrichtung (11), die einen Motor (3) zum Unterstützen einer Drehbewegung einer Lenksäule gemäß dem Lenkdrehmoment- Detektorsignal (V) steuert,
• c) eine Drehmomentsignalrichtungs- Bestimmungseinrichtung (19A) zum Ausgeben eines Linksantriebsignals (19C) an die Motorantriebseinrichtung (11), wenn das Lenkdrehmoment- Detektorsignal einen unteren Grenzwert (V1) unterschreitet, oder eines Rechtsantriebsignals (19B), wenn das Lenkdrehmoment-Detektorsignal (V) einen oberen Grenzwert (V2) übersteigt,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Steuervorrichtung (7) dann, wenn die Änderungsrate des Lenkdrehmoment-Detektorsignals (V) größer als ein vorbestimmter Betrag ist, ein Schaltsignal (29) für die Drehmomentsignalrichtungs- Bestimmungseinrichtung (19A) erzeugt, und
• b) die Drehmomentsignalrichtungs- Bestimmungseinrichtung (19A) bei Empfang des Schaltsignals von der Steuereinrichtung (7) auch bei einem zwischen dem oberen Grenzwert (V2) und dem unteren Grenzwert (V1) liegenden Lenkdrehmoment-Detektorsignal ein Lenkdrehmoment-Richtungssignal ausgibt.

2. Elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (7) zur Erhöhung der Sicherheit zusätzlich ein Linksbetrieb-Antriebsignal (9A, 9B) und ein Rechtsbetrieb-Antriebsignal (8A, 8B) erzeugt, das jeweils in einer Vergleichseinrichtung (20A, 20B) mit dem Linksantriebsignal (19C) und dem Rechtsantriebsignal (19B) verglichen wird und nur bei einer Übereinstimmung der Signale die Motorantriebseinrichtung (11) aktivierbar ist.

3. Elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalüberwachungseinrichtung (38) zum Erfassen der Dauer des Schaltsignals vorgesehen ist, sowie eine Motorstoppeinrichtung (40) zum Unterbrechen des Betriebs des Motors (3) in dem Fall, in dem die Dauer des Schaltsignals eine vorbestimmte Zeitdauer übersteigt.

4. Elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenkompensationsschaltung (6) zum Durchführen einer Phasenkompensation bei dem Lenkdrehmoment-Detektorsignal vorgesehen ist.

5. Elektrisch betriebene Servolenkungs-Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Grenzwert (V2) und der untere Grenzwert (V1) durch die Steuereinrichtung (7) variierbar sind.