DE3429233A1 - Servolenkeinrichtung - Google Patents
ServolenkeinrichtungInfo
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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Description
Γ* f*
O : -" Dipl.-irig.~H.tiedtke
KeLLMANN - tjRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann
λ ι "5 Q O O O Dipl.-lng. K. Grams
Q (ή ΙΌ 6, OQ -3- Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
Bavariaring 4, Postfach 20 240, 8000 München 2
Tel.:0 89-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münche·
8. August 1984 .DE 4174
Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Kariya city, J apan ServoLenkeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine motorbetriebene ServoLenkeinrichtung und insbesondere auf eine Einrichtung,
bei der ein Servounterstützungs-Ausgangsdrehmoment stabi L i s i ert wi rd.
In einer japanischen Patentanmeldung wurde eine ServoLenkeinrichtung
" vorgesch Lagen . Es wurde jedoch festgesteLLt, daß die ServoLenkeinrichtung gemäß dieser PatentanmeLdung
die foLgenden MängeL hat:
(a) eine Verzögerung in einer elektrischen Steuerschaltung
und in mechanischen Teilen, nämLich ein Zeitunterschied
zwischen einer Lenkbedienung des Fahrer und dem tatsächlichen Beginn des Lenkvorgangs; hierdurch wird
eine sog. Regelschwingung bzw. ein "Nachlaufen" hervorgerufen.
(b) Wiederholungen von Lenkvorgängen mit und ohne Servounterstützung
für eine sehr kurze Zeitdauer, wenn zu Beginn eines Lenkvorgangs eine sehr geringe Lenkkraft
ausgeübt wird; diese Wiederholungen werden zu dem Fahrer
A/23
Dresdner Bank (München) KIo 3939844 Bayer Vereinsbank IMunchenj KtO 508541 Posiscnetk .'Aincnpnl KIo 670 43-804
3A29233 ~k~
DE A174
als unangenehme Vibration des Lenkrads übertragen.
(c) Vibration des Lenkrads durch die Übertragung von
Vibrationen von der Fahrbahn her.
Der Erfindung Liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
ServoLenkeinrichtung zu schaffen, bei der Drehmomentschwankungen
zu Beginn eines Lenkvorgangs auf ein Mindestmaß
herabgesetzt sind, so daß der Fahrer keine unangenehmen Drehmomentschwankungen fühlt.
Ferner soll mit der Erfindung eine Servolenkeinrichtung
geschaffen werden, bei der Vibrationen unterdrückt sind,
die durch die vorangehend genannten Ursachen hervorgerufen werden.
Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Servolenkeinrichtung
eine Regeleinrichtung auf, die eine Lenkungsansprechcharakteristik entsprechend Pegeln eines
Eingangsdrehmoment-Signals steuert, wodurch das "Nachlaufen"
zu Beginn eines Lenkvorgangs vermieden wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert.
25
25
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Servolenkeinrichtung.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Steuereinheit der
Servolenkeinrichtung.
Servolenkeinrichtung.
Fig. 3 und 4 sind Schaltbilder, die Einzelheiten der
Schaltungen in Schaltungsblöcken nach Fig. 2
zeigen.
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Schaltungen in Schaltungsblöcken nach Fig. 2
zeigen.
35
Fig. 5 zeigt Schaltbilder von Verbindungen eines Servomotors
bei verschiedenen Betriebsarten.
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm von Signalen in der Steuereinheit
der Servo lenkeinrichtung .
Fig. 7 zeigt Arbeitskennlinien der Servolenkeinrichtung.
Fig. 8 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf von Drehmomenten.
Fig. 9a und 10a zeigen Schaltungsvarianten einer nichtlinearen Korrekturschaltung B6.
Fig. 9b und 10b zeigen Eingangs/Ausgangs-Kennlinien
der Schaltungsvarianten.
Fig. 11a und 11b zeigen' Schaltungsvarianten eines Störschutzfilters B2.
Die Fig. 1 zeigt eine Servolenkeinrichtung eines Fahrzeugs,
bei der ein Lenkrad 1 mit einer ersten Lenkachse 2 verbunden ist, welche ihrerseits über ein Kreuzgelenk
4 mit einer zweiten Lenkachse 5 verbunden ist. An das
untere Ende der Lenkachse 5 ist über ein weiteres Kreuzgelenk 6 eine dritte Lenkachse 7 angeschlossen. Die
dritte Lenkachse 7 steht über ein (nicht gezeigtes) Ritzelrad mit einer Zahnstange 11 in Eingriff.
An der ersten Lenkachse 2 ist ein Drehmoment sensor 8 mit vier Dehnungsmeßstreifen befestigt, dessen Ausgang
mit einer Steuereinheit CON verbunden ist, die den Lenkvorgang unter Servounterstützung steuert. Zwischen dem
Ritzel und dem Kreuzgelenk 6 ist ein Getriebemechanismus
9 für die übertragung des Motordrehmoments angeordnet.
-6- DE 4174
der an eine (nicht gezeigte) Motorwelle eines Gleichstrom-Servomotors
DH angeschlossen ist.
Gemäß Fig. 1 ist der Servomotor DM an die Steuereinheit
CON angeschlossen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist
an dem Motorgehäuse ein Thermistor TH für die Erfassung der Umgebungstemperatur angebracht. Der Thermistor TH
ist gleichfalls an die Steuereinheit CON angeschlossen.
Mit BT ist eine Batterie des Fahrzeugs bezeichnet, die dieses System mit Strom versorgt. Die Zahnstange 11
ist mit einer Spurstange 10 verbunden, deren ein Ende mit einem Spurstangenhebel 16 verbunden ist. Der Spurstangenhebel
16 bestimmt die Richtung eines Fahrzeugsrads 12 bei dem Betätigen des Lenkrads 1. Ferner zeigt
die Fig. 1 einen Stoßdämpfer 13, eine obere Aufhängung 14, eine Schraubenfeder 15 und eine untere Aufhängung
18.
Die Fig. 2 zeigt eine elektrische Schaltung für das System der erfindungsgemäßen Servolenkeinrichtung, während
die Fig. 3 und 4 Einzelheiten der Schaltungen von
in Fig. 2 gezeigten Schaltungsblöcken zeigen. Die in
den jeweiligen Blöcken in Fig. 2 gezeigten grafischen Darstellungen geben die Eingangs/Ausgangs-Kenn I inien
des jeweiligen Blocks wieder. Bei einem jeden Block ist auf der Vertikalachse der Eingangspegel dargestellt,
während auf der Horizontalachse der Ausgangspegel dargestellt
ist. In den Fig. 3 und 4 sind Widerstände als schmale rechteckige Kästchen dargestellt.
Gemäß den Fig. 2, 3 und 4 bildet der an der ersten Lenkachse
2 angebrachte Drehmoment sensor 8 eine Widerstandsbrücke, deren Ausgang mit einem Block B1 verbunden ist,
der durch einen linearen Verstärker gebildet ist. Der
Ausgang des Blocks B1 ist mit einem Block B2 verbunden.
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■*■ Der BLock B2 ist ein Störschutzfilter. Gemäß Fig. 3
wird mittels einer Zeitkonstanten-Schaltung aus einem
Widerstand R1 und einem Kondensator C1 ein höherer Teil einer zyklischen Welle, nämlich ein Störungsteil herausgezogen
und dann mittels eines Rechenverstärkers 0P1 hinsichtlich der Phase invertiert. Dieses Signal wird
dem Eingangssignal hinzugefügt. Auf diese Weise wird
der Störungsteil durch den hinsichtlich der Phase invertierten Teil unterdrückt. Die von dem Störungsteil verschiedenen
Teile werden durch einen Rechenverstärker
0P2 ohne Phasenänderung verstärkt.
Der Ausgang des Blocks B2 ist mit Blöcken B3 und B8 verbunden. Der Block B8 ist ein AnaLogvergleicher, mit
dem die Polarität eines Eingangssignals in Bezug auf
den Pegel "0" ermittelt und ein binäres Signal abgegeben
wird. Der BLock B3 ist eine Absolutwertschaltung,
die ein positives Signal abgibt, welches in seinem Pegel einem Eingangssignal unabhängig von der Polarität des se I-
O ben entspricht.
Infolgedessen gibt das Ausgangssignal des Vergleichers
B8 die Polarität eines Eingangsdrehmoment-Signals an,
während das Ausgangssignal der Absolutwertschaltung B3 die Größe des Eingangsdrehmoments angibt. Der Ausgang
des Vergleichers B8 ist mit einem Eingang Pa einer logischen Steuerschaltung B17 verbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der in dem Gleichstrom-Servomotor
DM fließende Strom unter einem vorbestimmten Zyklus innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer
wiederholt ein- und ausgeschaltet. Die Einschaltdauer
des Servomotors DM kann durch das Verändern des Tastverhältnisses
bei dem Ein- und AusschaLtzyklus gesteuert
werden. Ein Block B7 ist ein Impulsbreitenmodulator
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der eine derartige Veränderung der Erregungsgröße steuert.
Der Impulsbreitenmodulator B7 gibt Impulse mit einer
Breite ab, die einem Signalpegel aus einem Block B6 entspricht.
In der Fig. 2 ist mit CT ein Stromdetektor bezeichnet.
Das Ausgangssignal des Stromdetektors CT wird einem
linearen Verstärker B11, einer Absolutwertschaltung
B12 und danach einem Vergleicher B13 zugeführt. Wenn der Strom einen vorbestimmten Wert übersteigt, führt
der Vergleicher B13 einem Eingang Pc der logischen Steuerschaltung
B17 den niedrigen Pegel L zu, um den Stromfluß durch den Servomotor DM zu unterbrechen. Es ist anzumerken,
daß der Vergleicher B13 eine Hysteresecharakteristik
hat.
Eine Block B4 ist ein Verstärker, ein Block B5 ist ein
Verstärker mit einem Gleichrichter und der Block B6
ist eine nichtlineare Kompensations- bzw. Korrekturschaltung.
Der Eingang des Verstärkers B4 nimmt das Ausgangssignal der Absolutwertschaltung B3 (als Eingangsdrehmoment-Signa
I) sowie ein Normaldrehmomentsignal
(SoI IdrehmomentsignaI) aus einem veränderbaren Widerstand
VR auf. Der Verstärker B4 ist ein invertierender
Verstärker, wobei sein Eingang mit einem positiven Signal
TI aus dem Eingangsdrehmoment-Signal und einem negativen
Signal TR aus dem Normaldrehmoment-Signal gespeist wird.
Falls das Signal TI größer als das Signal TR ist, ergibt
sich der Ausgangssi gnalpegel des Verstärkers B4 zu (ΤΙ-ΤΠ) ·Κ.,
wobei mit K der Verstärkungsfaktor des Verstärkers B4 bezeichnet ist.
Falls TI kleiner als TR ist, ist das Ausgangssignal
des Verstärkers B4 positiv. Da der Gleichrichter-Verstärker
B5 Gleichrichtungsfunktion hat, nimmt das Ausgangs-
de
signal des Verstärkers B5 einen vorbestimmten PegeL
an, wenn TI größer als TR ist, während es zu "0" wird,
wenn TI kleiner als TR is.t. Das Ausgangssignal des Verstärkers
B4 wird einem Block B9 zugeführt. Der Block
B9 ist ein Analogvergleicher mit Hysteresecharakteristik.
Wenn gemäß Fig. 7 die Größe des Eingangsdrehmoments
(als Absolutwert) von einem kleinen auf einen großen Wert ansteigt, wird der Eingangspegel andern Vergleicher
IQ B9 allmählich von einem positiven Wert weg zu "0", wenn
das Eingangsdrehmoment einen vorbestimmten Wert erreicht.
Während dieses Vorgangs hat das Ausgangssignal eines
Rechenverstärkers 0P8 zunächst den Pegel H, bei dem
eine Diode D1 an dem Ausgang des Rechenverstärkers 0P8
in Sperrichtung mit dem niedrigen Pegel L(-Vc) vorgespannt
ist. Wenn das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 0P8 den Pegel L annimmt, wird die Diode Dl in der Durchlaßrichtung
vorgespannt, so daß über einen Widerstand R6 ein Teil Vf des Ausgangssignals des RecheηVerstärkers
2Q 0P8, nämlich Vf=-Vc · R5/(R4 + R5) rückgekoppelt wird. Zum
Umschalten des Ausgangssignals des Rechenverstärkers
0P8 von dem Pegel L auf den Pegel H muß dem Eingang des Vergleichers B9 eine Spannung +Vf»R3/R6 zugeführt
werden. Das Ausgangssignal des Vergleichers B9 wechselt
von dem Pegel H auf den PegeL L, wenn das Eingangsdrehmoment
während des Ansteigens desselben einen Wert Th erreicht. Wenn jedoch das Eingangsdrehmoment abnimmt,
wechselt das Ausgangssignal von dem Pegel L auf den PegeL H, wenn das Drehmoment zu Tl wird, wobei Th größer
3QaIsTIiSt.
Die nichtlineare Kompensations-KorrekturschaLtung B6
enthäLt eine IntegrationsschaLtung und zwei Rechenverstärker
0P9 und 0P10. Die IntegrationsschaLtung weist
zwei Widerstände R7 und R8, einen Kondensator C2 und
* eine Diode D3 auf. Bei niedrigem E i ngangspege L ist der
Zeitkonstantenwert der IntegrationsschaLtung durch
R7 * C2 gegeben; sobald jedoch der EingangspegeL einen
vorbestimmten Wert erreicht, wird der Widerstandswert
der über den Widerstand R8 zu dem Widerstand R7 ρ a raLlel
geschalteten Diode D3 klein, wodurch der Zeitkonstantenwert zu C2*R7*R8/(R7+R8) wird.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs einen Lenkvorgang beginnt,
wechselt das Signal an der Korrekturschaltung B6 von
dem niedrigen auf den hohen Pegel. Unmittelbar nach dem Beginn des Lenkvorgangs ist die Zeitkonstante der
Integrationsschaltung hoch, so daß daher die ServoLenkeinrichtung
Langsam anspricht. Durch diese Verzögerung wird eine übermäßige Hilfskraft zu Beginn des Lenkvorgangs
vermieden. Wenn der Lenkvorgang einen Normalzustand erreicht, nimmt das Signal an der Korrekturschaltung
B6 den hohen Pegel an, wodurch der Zeitkonstantenwert
verringert wird, so daß die Verzögerung des Betriebsvorgangs
aufgehoben wird. *
In der Fig. 8 sind Drehmomente bei einer herkömmlichen
ServoLenkeinrichtung durch strichpunktierte Linien dargestellt.
Demgemäß nimmt bei einer herkömmlichen Einrichtung
das Hilfs- bzw. Servodrehmoment zu Beginn des Lenkvorgangs
plötzlich zu, so daß infolgedessen der Fahrer
an dem Lenkrad eine starke Änderung des Drehmoments verspürt. Durch die Korrekturschaltung B6 ist es jedoch
möglich, diese plötzliche Änderung des Drehmoments zu unterdrücken, so daß der Fahrer keine starke Änderung
des Drehmoments fühlt.
Im allgemeinen ist es schwierig, mit einem Impulsbreitenmodulator
ein Ausgangsimpuls-Tastverhältnis von 0% oder
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100 % zu erreichen. Es ist jedoch wichtig, eine Speisung
des Motors zu vermeiden, wenn kein Eingangsdrehmoment
bzw. Lenkungsdrehmoment ausgeübt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird das Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators
B7 der Logischen Steuerschaltung B17 über
eine UND-Schaltung B10 zugeführt. Ein zweiter Eingangsanschluß der UND-Schaltung B10 wird mit dem Ausgangssignal
des Vergleichers B9 gespeist. Die UND-Schaltung
B10 enthält ein als UND-Schaltung wirkendes NOR-Glied
NR2. D.h., wenn das Ausgangssignal des Vergleichers
B9 den Pegel H hat, nimmt das Ausgangssignal der UND-Schaltung
B10 unabhängig von dem Pegel an dem anderen Eingangsanschluß den Pegel L an.
Wenn das Eingangsdrehmoment unterhalb eines vorbestimmten
Werts liegt und dabei von dem ImpuIsbreitenmodulator
B7 ein Tastverhältnis von 1% hervorgerufen wird, werden
daher der logischen Steuerschaltung B17 keine derartigen
Impulse zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Vergleichers
B9 den Pegel L annimmt, wird das Impulssignal aus dem Impulsbreitenmodulator B7 invertiert und einem
Eingangsanschluß .Pb der Steuerschaltung B17 zugeführt.
Hit CT ist der Stromdetektor für die Erfassung des über
den Gleichstrom-Servomotor DM fließenden Stroms bezeichnet.
Das Ausgangssignal des Stromdetektors CT wird über
den linearen Verstärker B11, die Absolutwertschaltung
B12 und den Analogvergleicher B13 einem Eingang Pc
der Steuerschaltung B17 zugeführt.
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30
Diese Schaltungsblöcke B11, B12 und B13 bilden ein Regelsystem,
das einen überstrom verhindert. Wenn ein solcher überstrom auftritt, wird dem Eingang Pc der Steuerschaltung
B17 ein Signal mit dem niedrigen Pegel L zugeführt, wodurch die Speisung des Servomotors DM unterbrochen
3*29233
wird. Normalerweise hat das Ausgangssignal des Vergleichers
B13 den Pegel H. Der Vergleicher B13 hat Hysteresecharakteristik.
Die logische Steuerschaltung B17 hat gemäß Fig. 4 einen
Inverter IN1 und NAND-Glieder NA1 und NA2. Wenn der Eingang Pc den Pegel H erhält, erhält einer der Eingänge
der NAND-Glieder NA1 und NA2 den Pegel H, so daß daher
der jeweilige Ausgangspegel durch die Kombination der
Pegel an den beiden anderen Eingängen bestimmt ist.
Wenn unter diesen Bedingungen an dem Eingang Pa der
hohe Pegel H anliegt, nämlich dem Eingang Pa ein Signal für eine Richtung des Eingangsdrehmoments zugeführt
wird, erhält einer der Eingänge des NAND-Glieds
NA1 den Pegel H, während einer der Eingänge des NAND-Glieds
NA2 den Pegel L erhält. Einer mit einem Ausgangstransistor
Q1 verbundenen Basistreiberstufe B18 wird
damit das invertierte Signal von dem Eingang Pb zugeführt, während weiteren Basistreiberstufen B18, die mit Ausgangstransistoren
Q2, Q3 und Q4 verbunden sind, jeweils Pegel H, H bzw. L'zugeführt werden.
Wenn an dem Eingang Pa der niedrige Pegel L anliegt, nämlich dem Eingang Pa ein Signal für die andere Richtung
des Eingangsdrehmoments zugeführt wird, erhält
die mit dem Transistor Q3 verbundene Basistreiberstufe B18 das invertierte Signal an dem Eingang Pb. Die anderen
Basistreiberstufen B18, die jeweils mit den Tranistoren
Q2, Q1 und Q4 verbunden sind, werden jeweils eingeschaltet, ausgeschaltet bzw. ausgeschaltet. Die Basistreiberstufen
B18 sind jeweils aus einem Transistor, Widerständen
und zwei Dioden gebildet, von denen eine als Leuchtdiode eines Fotokopplers PC eingesetzt ist, der
mit der Basis des jeweiligen Transistors Q1 bis Q4 ver-
bunden ist.
Die Fig. 5 zeigt jeweilige Betriebsarten des Servomotors
DM. Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel für Kurvenformen an den Transistoren Q1 bis Q4. Wenn das Lenkrad 1 in
einer bestimmten Richtung gedreht wird, nimmt der Eingang Pa der logischen Steuerschaltung B17 den Pegel H an,
so daß demgemäß die Ausgangstransistoren Q2 und Q3 gesperrt
werden. Während der Transistor Q4 ständig durchgeschaltet
ist, wird der Transistor Q1 nur dann durchgeschaltet,
wenn das Signal an dem Eingang Pb den Pegel
H anni mmt.
D.h., in dem Servomotor DM fließt intermittierend Strom in einer vorbestimmten Richtung. Wenn das Lenkrad in
dieser einen Richtung gedreht wird, wird der Servomotor DM zur Erzeugung eines Drehmoments betrieben, das den
Lenkvorgang des Fahrers unterstützt. Die Impulsbreite des Ausgangssignals des Impulsbreitenmodulators B7 wird
so geregelt, daß das Signal aus dem Verstärker B4 für das Eingangsdrehmoment mit einem Signal für die Rückkopplung
durch den Motorstrom bzw. das Hi I fsdrehmoment in Übereinstimmung kommt (wobei das Ausgangssignal des
Verstärkers B5 "0" ist).
Auf gleichartige Weise werden bei dem Drehen des Lenkrads
in der Gegenrichtung die Transistoren Q1 und Q4 abgeschaltet,
während der Transistor Q2 durchgeschaltet
wird. Der Transistor Q3 wird wiederholt ein- und ausgeschaltet,
so daß in dem Servomotor DM intermittierend
Strom in der Gegenrichtung fließt.
Die Funktionsweise der Servolenkeinrichtung wird nachstehend
anhand der Fig. 3 und 4 erläutert. Wenn der
Fahrer das Lenkrad nicht betätigt, wird das Ausgangs-
-14- DE 4174
signal, der Abso Lut wert scha Ltung B3 zu "0", so daß das
AusgangssignaL des Verstärkers B4 positiv wird. Auf
diese Weise nimmt; das Ausgangssignal des VergLeichers
B9 den Pegel H an, wodurch die UND-Schaltung B10 gesperrt
wird, so daß der Servomotor DM außer Betrieb gehalten
wird. Dieser Zustand dauert an, bis der Eingangsdrehmoment-Pegel
den mittels des veränderbaren Widerstands VR eingestellten Normaldrehmoment- bzw. Solldrehmoment-Pegel
erreicht. Daher fühlt der Fahrer von dem Drehmoment "0" bis zu dem Normaldrehmoment keinerlei Drehmomentänderung
.
Wenn das Eingangsdrehmoment den Normal- bzw. Sollwert
übersteigt, wird das Ausgangssignal des Verstärkers
B4 negativ, so daß an dem Ausgangsanschluß des Gleichrichter-Verstärkers
B5 ein Signal mit einem Pegel auftritt,
der dem Pegel des Ausgangssignals des Verstärkers B4 entspricht. Dieses Signal wird in der Kompensationsbzw. Korrekturschaltung korrigiert. Daraufhin gibt der
Impulsbreitenmodulator B7 ein Impulssignal mit einem
vorbestimmten Tastverhältnis ab. Da das Ausgangssignal
des Verstärkers B'4 negativ ist, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers B9 den Pegel L an, durch den die UND-Schaltung
B10 durchgeschaltet wird. Dadurch werden die Impulse aus dem Impulsbreitenmodulator B7 der Steuerschaltung
B17 zugeführt, welche eine dem Tastverhältnis an der Steuerschaltung B17 entsprechende Stromversorgung
des Servomotors DM herbeiführt. Bei dem Stromfluß in dem Servomotor DM wird ein Drehmoment erzeugt, das über
den Getriebemechanismus bzw. das Untersetzungsgetriebe
9 der Lenkachse 7 zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Torsion der Lenkachse 7 verringert, wodurch das
von dem Drehmoment sensor 8 erfaßte Eingangsdrehmoment
verringert wird. Die Wiederholung dieses Zyklus ergibt
ein Hi If sdrehmoment aus dem Servomotor DM in der Weise,
de
daß das Lenkdrehmoment mit dem Normal- bzw. Solldrehmoment
in Übereinstimmung kommt.
In den Fig. 9a und 10a sind Schaltungen als Ersatz für
die nichtlineare Korrekturschaltung B6 gezeigt, während in den Fig. 9b und 10b Eingangs/Ausgangs kennlinien dieser
SchaltungsVarianten gezeigt sind. Gemäß den Fig. 9a
und 9b wird eine Zenerdiode eingesetzt, deren Zenerspannung
Vz so festgelegt wird, daß die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Eingangssignalpegel verändert wird.
Gemäß den Fig. 10a und 10b wird eine gleichartige Kennlinie
unter Verwendung einer gewöhnlichen Diode D erzielt.
In den Fig. 11a und 11b sind weitere Schaltungen gezeigt,
die anstelle des Störschutzfilters B2 bei dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden können.
Diese Schaltungen enthalten jeweils eine Integrationsschaltung,
mit der durch das Integrieren von Eingangssignalen Spitzenwerte der Signale ausgeschaltet
werden und damit aus den Ausgangssignalen des Drehmomentsensors
8 nur das Signal für das Lenkdrehmoment herausgezogen
wird.
Die nichtlineare Korrekturschaltung B6 bei dem Ausführungsbeispiel
hat einen durch einen vorgewählten Pegel bestimmten Wechsel zwischen zwei Kennlinien. Es ist
jedoch auch möglich, durch mehrere vorgewählte Pegel
bestimmte mehrere Kennlinienwechsel vorzusehen.
Es wird eine Servolenkeinrichtung angegeben, die einen
Motor, eine Drehmomentmeßvorrichtung zum Erfassen eines
an dem Lenkrad aufgebrachten Drehmoments, eine nichtlineare Signalverarbeitungseinrichtung, bei der sich
entsprechend einem Eingangssignalpegel der Zusammenhang
-16- DE 4174
1 zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssi gna L
ändert, und eine elektronische Steuereinrichtung für
das Betreiben des Motors entsprechend dem Ausgangssignal
der Drehmomentmeßvorrichtung aufweist.
- Leerseite -
Claims (5)
1. Servolenkeinrichtung, gekennzeichnet durch einen
Motor (DH), eine Drehmomentmeßvorrichtung (8) zum Messen
eines an dem Lenkrad (1) ausgeübten Drehmoments, eine nichtlineare SignaLverwertungseinrichtung (B6) für das
Ändern des Zusammenhangs zwischen einem Eingangssignal
und einem Ausgangssignal entsprechend dem Eingangssignalpegel
und eine elektronische Steuereinrichtung (CON; Fig. 2 ) zum Betreiben des Motors entsprechend dem Ausgangssignal
der Drehmomentmeßvorrichtung.
2. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signa I verwertungseinrichtung
(B6) zwischen eine erste Schaltung (B4, B5), die ein erstes Signal gemäß der Differenz zwischen einem Solldrehmoment
und einem Eingangsdrehmoment abgibt, und eine zweite Schaltung (B7, 810) für das Betreiben des
Motors (DM) entsprechend dem Ausgangssignal der ersten
Schaltung geschaltet ist.
3. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (CON; Fig. 2) eine Vergleichseinrichtung (B4, B9) zum
Erzeugen eines binären Signals durch das Vergleichen
der Werte des So LIdrehmoments und des Eingangsdrehmoments,
eine Abschalteinrichtung (B10), die den-Motor (DM) außer
Betrieb setzt, wenn das binäre Signal einen vorbestimmten
Pegel erreicht, und eine Einrichtung aufweist, die den
Vergleichswert aus dem Vergleich zwischen den Werten
des Solldrehmoments und des Eingangsdrehmoments wiederherstellt,
wenn das binäre Signal den vorbestimmten Pege I überstei gt.
4· Servolenkeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische
Steuereinrichtung (CON; Fig. 2) eine Störunterdrückungseinrichtung
(B2) zum Beseitigen unnötiger Signalkomponenten
aus dem Eingangssignal aufweist.
5. Servo lenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Störunterdrückungsein richtung
(B2) eine Phasenumkehreinri chtung (0P1) und eine Wellenfiltereinrichtung
(C1, R1) aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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