DE3750781T2

DE3750781T2 - Von einem Motor angetriebene Servolenkung für ein Fahrzeug.

Info

Publication number: DE3750781T2
Application number: DE3750781T
Authority: DE
Inventors: Tadayuki C O Himeji Seisa Hara; Shinichi C O Himeji Seis Kohge; Mitsuharu C O Himeji Morishita; Koji Terauchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2007-03-20
Also published as: EP0238348A2; KR900001850B1; DE3750781D1; EP0513941A3; US4757869A; EP0238348B1; KR870008746A; EP0513941A2; EP0238348A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Servolenkanlage für ein Fahrzeug, die ausgebildet ist, um den vom Fahrer induzierten Lenkvorgang mit Hilfe des Drehmoments eines Motors zu unterstützen.
Bisher ist eine herkömmliche Servolenkanlage dieses Typs bekannt, bei der die Antriebskraft eines Motors durch ein Untersetzungsgetriebe auf eine Lenkwelle mit Hilfe von Zahnrädern oder Riemen übertragen wird, um den vom Fahrer induzierten Lenkvorgang der Lenkwelle zu unterstützen. Bei einer solchen herkömmlichen Servolenkanlage ist der Motor aufgrund von konstruktionsbedingten Beschränkungen gewöhnlich im Inneren des Fahrgastraums angeordnet, oder er ist an einer geeigneten Stelle außerhalb des Fahrgastraums wie etwa im Motorraum angeordnet, wobei der Motor mit der Lenkwelle betriebsmäßig durch einen flexiblen Draht, ein Universalgelenk oder dergleichen verbunden ist.
Die herkömmliche Servolenkanlage, die wie oben gesagt aufgebaut ist, ist insofern nachteilig, als bei Anordnung des Motors im Inneren des Fahrgastraums die Betriebsgeraüsche des Motors direkt auf den Fahrer übertragen werden und ihn stören. In Fallen, in denen der Motor außerhalb des Fahrgastraums angeordnet und mit einer Lenkwelle durch einen flexiblen Draht verbunden ist, wird im allgemeinen ebenfalls viel Lärm erzeugt. Bei Verwendung von Universalgelenken wird zwar kein Lärm erzeugt, aber stattdessen treten Unregelmäßigkeiten hinsichtlich des übertragenen Drehmoments auf, so daß die Unterstützung für eine Lenkwelle durch den Motor unregelmäßig wird, wodurch ein gleichmäßiger Servolenkvorgang beeinträchtigt wird. Aufgrund von zeitlichen Verzögerungen beim Ansprechen des Untersetzungsgetriebes und/oder des Kraftübertragungsmechanismus besteht außerdem die Gefahr, daß Schwingungen der Servolenkanlage hervorgerufen werden, wodurch Unregelmäßigkeiten in dem Lenkdrehmoment und/oder Impulse erzeugt werden. Zu Beginn eines schnellen Lenkvorgangs oder beim Gegen lenken tritt außerdem ein Widerstand oder ein Gefühl des schweren Lenkens aufgrund von zeitlichen Verzögerungen im Betriebsanstieg des Motors auf. Infolgedessen wird ein gleichmäßiges Lenken noch mehr beeinträchtigt.
Bei einem anderen Typ von Servolenkanlage ist dagegen eine weitere oder Hilfs-Ritzelwelle separat von einer mit einem Lenkrad verbundenen gewöhnlichen Ritzelwelle vorgesehen. Diese Hilfs-Ritzelwelle ist betriebsmäßig mit einem Motor verbunden, um eine damit in Eingriff stehende gezahnte Lenkwelle anzutreiben, so daß die Hilfs-Ritzelwelle durch den Motor über ein zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe drehangetrieben wird. Bei dieser Servolenkanlage ist es jedoch notwendig, das Drehmoment des Motors in bezug auf das Drehmoment des Lenkrads zu steuern, wobei im starken Stromunterbrecherbetrieb Hochfrequenzrauschen erzeugt wird. In Fällen, in denen ein Fahrzeug mit mehr als mittlerer Geschwindigkeit fährt und ohne Unterstützung durch den Motor leicht gelenkt werden kann, oder wenn der Motor aufgrund einer Störung in der Schaltung nicht richtig dreht oder wenn die Lenkgeschwindigkeit während eines schnellen Lenkvorgangs auf einen Wert erhöht wird, der größer als die Drehzahl des Motors im lastfreien Zustand istl wird der ein Untersetzungsgetriebe aufweisende Motor zu einer Last mit einem Drehzahlerhöhungsmechanismus, wenn die Lenkwelle durch das Lenkrad gedreht werden soll, so daß die Trägheit des Motorankers den Folgevorgang der Lenkanlage insgesamt beeinträchtigt, wodurch ein größeres Lenkdrehmoment benötigt wird.
Die GB-Patentschrift 2 161 770A betrifft eine motorisch angetriebene Servolenkanlage für ein Fahrzeug, das die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale hat.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen soll die Erfindung die vorgenannten Probleme des Standes der Technik beseitigen.
Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und verbesserten motorisch angetriebenen Servolenkanlage, die fähig ist, die Übertragung von Betriebsgeräuschen eines Motors auf das Innere eines Fahrgastraums zu verhindern und die Erzeugung von HF-Störungen auf wirksame Weise zu unterdrücken, und bei der manuelles Lenken ohne übermäßigen Kraftaufwand erfolgen kann, um so die Betriebssicherheit beim Fahren eines Fahrzeugs sicherzustellen, wenn die Hilfskraft ausfällt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und verbesserten motorisch angetriebenen Servolenkanlage der beschriebenen Art, die jederzeit gleichmäßiges Lenken mit gutem "Straßengefühl" während der Fahrt eines Fahrzeugs gewährleisten kann, ohne daß Unregelmäßigkeiten oder Schwankungen des Lenkdrehmoments auftreten.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesserte motorisch angetriebene Servolenkanlage der beschriebenen Art bereitzustellen, die auch beim schnellen Lenken, beim Gegenlenken oder dergleichen einen gleichmäßigen Lenkvorgang ohne Widerstand oder schweres Lenkgefühl im Lenkrad gewährleisten kann.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und verbesserten motorisch angetriebenen Servolenkanlage der angegebenen Art, bei der die Folgefähigkeit von lenkbaren Laufrädern bei einem schnellen Lenkvorgang erheblich verbessert werden kann, so daß kein größeres Lenkdrehmoment als gewöhnlich benötigt wird.
Zur Lösung der obigen Aufgaben wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine motorisch angetriebene Servolenkanlage für ein Fahrzeug gemäß der Definition im Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitgestellt.
In einer Ausführungsform weist die Anlage folgendes auf: ein Lenkrad; eine Lenkwelle, die mit dem Lenkrad zur integralen Drehung damit fest verbunden ist; einen Geschwindigkeitssensor, um die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erfassen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert; einen Drehmomentsensor, der an der Lenkwelle angebracht ist, um das Drehmoment zu erfassen, das von einem Bediener auf das Lenkrad aufgebracht wird, und ein das erfaßte Lenkdrehmoment bezeichnendes Ausgangssignal zu erzeugen; ein erstes Ritzel, das mit der Lenkwelle betriebsmäßig verbunden und ausgebildet ist, um von dem Lenkrad über die Lenkwelle angetrieben zu werden; eine Zahnstange, die über Spurstangen mit einem Paar von lenkbaren Laufrädern betriebsmäßig verbunden ist und einen ersten Zahnstangenbereich und einen zweiten Zahnstangenbereich hat, die daran gebildet sind, wobei der erste Zahnstangenbereich in kämmendem Eingriff mit dem ersten Ritzel ist; ein zweites Ritzel, das mit dem zweiten Zahnstangenbereich auf der Zahnstange in kämmendem Eingriff ist; einen Motor, der über ein Untersetzungsgetriebe mit dem zweiten Ritzel betriebsmäßig verbunden ist, um die von dem Fahrer induzierte Lenkbewegung der Zahnstange über das Lenkrad, die Lenkwelle, das erste Ritzel und den ersten Zahnstangenbereich mit Hilfslenkkraft zu unterstützen; eine erste elektromagnetische Kupplung, die zwischen dem Motor und dem zweiten Ritzel angeordnet ist, um zwischen diesen Kraft im wesentlichen proportional zu der Stärke des ihr zugeführten Stroms zu übertragen; eine zweite Kupplung, die zwischen dem Motor und dem zweiten Ritzel angeordnet ist, um die betriebsmäßige Verbindung zwischen dem Motor und dem zweiten Ritzel selektiv herzustellen oder zu lösen; und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um Ausgangssignale von dem Drehzahlsensor und dem Drehmomentsensor zu empfangen, um den Betrieb des Motors, der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung zu steuern.
Bei einer Ausführungsform weist die Steuereinheit auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen; eine Beurteilungseinrichtung, die ausgebildet ist, um abrupte Änderungen des Lenkdrehmoments aufgrund eines neuen Lenkdrehmomentwerts, der von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung neu gemessen wurde, und eines vorhergehenden Lenkdrehmomentwerts zu beurteilen, der vorher von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung gemessen wurde; eine Speichereinrichtung, um eine willkürliche Anzahl von früher gemessenen, periodisch abgenommenen Lenkdrehmomentwerten im Fall normaler Änderungen des Lenkdrehmoments darin zu speichern, jedoch die willkürliche Anzahl von früher gemessenen Lenkdrehmomentwerten durch den vorhergehend gemessenen Lenkdrehmomentwert zu ersetzen, um diesen im Fall abrupter Änderungen des Lenkdrehmoments gemäß der Beurteilung durch die Beurteilungseinrichtung zum Beurteilen einer abrupten Änderung des Lenkdrehmoments zu speichern; eine Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung, um den in der Speichereinrichtung gespeicherten Inhalt zu mitteln; eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Pegel der auf den Motor aufzubringenden Spannung auf der Basis des neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts zu bestimmen; eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Kupplungsstromwert aufgrund eines mittleren Lenkdrehmomentwerts zu bestimmen, der von der Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung berechnet wurde; eine Motorspannungs-Steuereinrichtung, um die auf den Motor aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrich tung zu steuern; eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung, um den durch die erste Kupplung fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; und eine Kupplungs-Steuereinrichtung, um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Bei einer anderen Ausführungsform weist die Steuereinheit auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung, um das Lenkdrehmoment auf der Basis eines Ausgnagssignals des Drehmomentsensors zu messen; eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung, um aufgrund eines von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts einen angemessenen Pegel der auf den Motor aufzubringenden Spannung zu bestimmen; eine Motorstrom-Meßeinrichtung, um den dem Motor zugeführten Strom zu messen; eine Motorstrom-Beurteilungseinrichtung, um zu beurteilen, ob der von der Motorstrom- Meßeinrichtung gemessene Motorstrom gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist; eine Kupplungsstsrom-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Wert des der esten Kupplung zuzuführenden Stroms derart zu bestimmen, daß der Kupplungsstrom auf Null verringert wird, wenn die Motorstrom-Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß der gemessene Motorstrom größer als der vorbestimmte Wert ist, wohingegen der Kupplungsstrom durch den gemessenen Lenkdrehmomentwert bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß der Motorstrom gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert ist; eine Motorspannungs-Steuereinrichtung, um die auf den Motor aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung zu steuern; eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung, um den durch die erste Kupplung fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; und eine Kupplungs-Steuereinrichtung, um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung, um das Lenkdrehmoment auf der Basis eines Ausgangssignals des Drehmomentsensors zu messen; eine Speichereinrichtung, um eine willkürliche Anzahl von früher gemessenen Lenkdrehmomentwerten zu speichern; eine Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung, um den in der Speichereinrichtung gespeicherten Inhalt zu mitteln; eine Lenkrichtungsänderungs-Beurteilungseinrichtung, die ausgebildet ist, um einen neu gemessenen Lenkdrehmomentwert und den vorhergehend gemessenen Lenkdrehmomentwert, der in der Speichereinrichtung gespeichert ist, zu vergleichen, um zu beurteilen, ob sich die Lenkrichtung geändert hat; eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung, um aufgrund des neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts einen angemessenen Pegel der auf den Motor aufzubringenden Spannung zu bestimmen; eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Wert des der ersten Kupplung zuzuführenden Stroms derart zu bestimmen, daß der Kupplungsstrom in einem vorbestimmten Zeitraum auf Null verringert wird, wenn die Lenkrichtungsänderungs-Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß sich die Lenkrichtung geändert hat, wohingegen der Kupplungsstrom auf der Basis eines mittleren, von der Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung berechneten Lenkdrehmomentwerts bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß die Lenkrichtung unverändert bleibt; eine Motorspannungs-Steuereinrichtung, um die auf den Motor aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung zu steuern; eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung, um den durch die erste Kupplung fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; und eine Kupplungs-Steuereinrichtung, um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine motorisch angetriebene Servolenkanlage für ein Fahrzeug angegeben, die folgendes aufweist: ein Lenkrad; eine Lenkwelle, die mit dem Lenkrad zur integralen Drehung damit fest verbunden ist; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, um die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erfassen und ein die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnendes Ausgangssignal zu erzeugen; einen Drehmomentsensor, der an der Lenkwelle angebracht ist, um ein Drehmoment zu erfassen, das von einem Fahrer auf das Lenkrad aufgebracht wird, und ein das erfaßte Lenkdrehmoment bezeichnendes Ausgangssignal zu erzeugen; einen Lenkgeschwindigkeitssensor, um die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads zu erfassen und ein die erfaßte Lenkgeschwindigkeit bezeichnendes Ausgangssignal zu erzeugen; ein erstes Ritzel, das mit der Lenkwelle betriebsmäßig verbunden und ausgebildet ist, um von dem Lenkrad durch die Lenkwelle angetrieben zu werden; eine Zahnstange, die über Spurstangen mit einem Paar von lenkbaren Laufrädern betriebsmäßig verbunden ist und einen ersten Zahnstangenbereich und einen zweiten Zahnstangenbereich daran ausgebildet hat, wobei der erste Zahnstangenbereich in kämmendem Eingriff mit dem ersten Ritzel ist; ein zweites Ritzel, das mit dem zweiten Zahnstangenbereich an der Zahnstange in kämmendem Eingriff ist; einen Motor, der durch ein Untersetzungsgetriebe betriebsmäßig mit dem zweiten Ritzel verbunden ist, um die Lenkbewegung der Zahnstange, die von dem Fahrer über das Lenkrad, die Lenkwelle, das erste Ritzel und den ersten Zahnstangenbereich induziert wird, mit Hilfskraft zu unterstützen; eine erste elektromagnetische Kupplung, die zwischen dem Motor und dem zweiten Ritzel angeordnet ist, um zwischen ihnen Kraft im wesentlichen proportional zu der Stärke des ihr zugeführten Stroms zu übertragen; eine zweite Kupplung, die zwischen dem Motor und dem zweiten Ritzel angeordnet ist, um die betriebsmäßige Verbindung zwischen dem Motor und dem zweiten Ritzel selektiv herzustellen oder zu lösen; und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um Ausgangssignale von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, dem Drehmomentsensor und dem Lenkgeschwindigkeitssensor zu empfangen, um den Betrieb des Motors, der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen; eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Spannungspegel, der auf den Motor aufzubringen ist, aus einem von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung gemessenen Lenkdrehmomentwert zu bestimmen; eine Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung, um die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads auf der Basis eines Ausgangssignals des Lenkgeschwindigkeitssensors zu messen; eine Motorerregerstrom- Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Wert des Erregerstroms des Motors aus einer von der Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung gemessenen Lenkgeschwindigkeit zu bestimmen; eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Wert des der ersten Kupplung zuzuführenden Stroms auf der Basis des gemessenen Lenkdrehmomentwerts zu bestimmen; eine Motorerregerstrom-Steuereinrichtung, um den Motorerregerstrom auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorerregerstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; eine Motorspannungs-Steuereinrichtung, um die auf den Motor aufgebrachte Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung zu steuern; eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung, um den der ersten Kupplung zugeführten Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; und eine Kupplungs-Steuereinrichtung, um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen; eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Pegel der auf den Motor aufzubringenden Spannung aus einem von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung gemessenen Lenkdrehmomentwert zu bestimmen; eine Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung, um die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads aus einem Ausgangssignal des Lenkgeschwindigkeitssensors zu messen; eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung, um einen angemessenen Wert des der ersten Kupplung zuzuführenden Stroms auf der Basis eines Ausgangssignals der Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung auf solche Weise zu bestimmen, daß der Rutschkupplungsstrom verringert wird, wenn beurteilt wird, daß die gemessene Lenkgeschwindigkeit größer als ein vorbestimmter Wert ist, wohingegen der Rutschkupplungsstrom durch das gemessene Lenkdrehmoment bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß die gemessene Lenkgeschwindigkeit gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert ist; eine Motorspannungs-Steuereinrichtung, um die auf den Motor aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung zu steuern; eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung, um den der ersten Kupplung zugeführten Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; und eine Kupplungs-Steuereinrichtung, um die erste Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Bevorzugt ist die erste Kupplung zwischen dem Motor und dem Untersetzungsgetriebe angeordnet und weist eine elektromagnetische Rutschkupplung wie etwa eine Magnetpulverkupplung, eine Hysteresekupplung und dergleichen auf.
Bevorzugt ist die zweite Kupplung zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem zweiten Ritzel angeordnet und weist eine elektromagnetische Schaltkupplung auf.
Das Untersetzungsgetriebe kann eine Schnecke, die durch die erste Kupplung betriebsmäßig mit dem Motor verbunden ist, und ein Schneckenrad aufweisen, das in kämmendem Eingriff mit der Schnecke ist und durch die zweite Kupplung mit dem zweiten Ritzel verbunden ist.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung von mehreren derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1 bis 9 zeigen eine motorisch angetriebene Servolenkanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht, die eine allgemeine Anordnung der Ausführungsform zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit und ihre zugehörigen Teile zeigt;
Fig. 3 ein Diagramm, das Strom/Drehmoment-Charakteristiken einer ersten elektromagnetischen Kupplung zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und der Motorspannung und eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Strom einer ersten Kupplung zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Strom der ersten Kupplung sowie eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Spannung einer zweiten Kupplung zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm, das die zeitliche Verzögerung zwischen einem Hilfsdrehmoment und einem vom Fahrer induzierten Lenkdrehmoment zeigt;
Fig. 7 ein Diagramm, das die zeitliche Verzögerung zwischen dem Hilfsdrehmoment (für den Fall der Steuerung der ersten Kupplung auf der Basis eines einfach gemittelten Werts einer willkürlichen Anzahl von vorher gemessenen Lenkdrehmomentwerten) und dem Lenkdrehmoment zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Hilfsdrehmoment (für den Fall der Steuerung der ersten Kupplung auf der Basis eines gemittelten Lenkdrehmomentwerts, der durch Erneuerung der in einer Speichereinrichtung gespeicherten Inhalte bei schnellem Lenken angemessen bestimmt wird) und dem Lenkdrehmoment zeigt; und
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das die Steuerabläufe der Servolenkanlage von Fig. 1 unter Steuerung durch die Steuereinheit von Fig. 2 zeigt;
Fig. 10 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform einer Steuereinheit zur Verwendung mit der Servolenkanlage von Fig. 1 zeigt;
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, das zeitliche Änderungen von verschiedenen Faktoren gemäß der Steuerung durch die Steuereinheit von Fig. 11 zeigt; und
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerabläufe der Servolenkanlage von Fig. 1 unter Steuerung durch die Steuereinheit von Fig. 10 zeigt;
Fig. 13 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht und zeigt eine andere modifizierte Form einer Steuereinheit zur Verwendung mit der Servolenkanlage von Fig. 1;
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das die Erzeugung eines Schlagdrehmoments zeigt; und
Fig. 15 ist eine erläuternde Darstellung des Prinzips der Erzeugung von Schlagdrehmoment;
Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm, das die Steuerung des Kupplungsstroms zur Vermeidung der Erzeugung von Schlagdrehmoment verdeutlicht;
Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerabläufe der Servolenkanlage von Fig. 1 bei Steuerung durch die Steuereinheit von Fig. 13 zeigt.
Die Fig 18 bis 23 zeigen eine andere Ausführungsform der motorisch angetriebenen Servolenkanlage nach der Erfindung; dabei zeigen:
Fig. 18 eine schematische Ansicht, die eine allgemeine Anordnung der Ausführungsform zeigt;
Fig. 19 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit und ihrer zugehörigen Teile;
Fig. 20 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Motorerregerstrom und der Drehzahl im lastfreien Zustand eines Motors zeigt;
Fig. 21 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Lenkgeschwindigkeit eines Lenkrads und dem Motorerregerstrom zeigt;
Fig. 22 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Motorstrom und dem Lenkdrehmoment sowie eine Beziehung zwischen dem Motorstrom und der Motordrehzahl zeigt; und
Fig. 23 ein Flußdiagramm, das die Steuerabläufe der Servolenkanlage von Fig. 18 bei Steuerung durch die Steuereinheit von Fig. 19 zeigt.
Fig. 24 ist eine der Fig. 19 ähnliche Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform einer Steuereinheit zur Verwendung mit der Servolenkanlage von Fig. 18 zeigt; und
Fig. 25 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerabläufe der Servolenkanlage von Fig. 18 bei Steuerung durch die Steuereinheit von Fig. 24 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf einige derzeit bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Dabei werden gleiche Teile oder Elemente in allen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 wird eine motorisch angetriebene Servolenkanlage für ein Fahrzeug gezeigt, die gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. Fig. 1 zeigt eine allgemeine Anordnung der motorisch angetriebenen Servolenkanlage, die aufweist: ein Lenkrad 1; eine Lenkwelle 2, die an ihrem oberen Ende fest mit dem Lenkrad zur integralen Drehung damit verbunden ist; einen Drehmomentsensor 3, der an der Lenkwelle 2 angebracht ist, um eine von einem Fahrer auf das Lenkrad 1 aufgebrachte Drehkraft zu erfassen und ein dem erfaßten Drehmoment entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, wobei die Lenkwelle 2 einen oberen Abschnitt 2a und einen unteren Abschnitt 2b aufweist, die miteinander über ein erstes Universalgelenk 4a verbunden sind; ein erstes Ritzel 5, das an seinem oberen Ende betriebsmäßig mit den unteren Ende der Lenkwelle 2 über ein zweites Universalgelenk 4b verbunden ist; eine Zahnstange E, die an ihren entgegengesetzten Enden durch Kugelgelenke 7a, 7b mit Spurstangen 8a, 8b betriebsmäßig verbunden ist, die ihrerseits mit einem Paar von lenkbaren Laufrädern (nicht gezeigt) verbunden sind, wobei die Zahnstange 6 einen ersten Zahnbereich 6a in kämmendem Eingriff mit dem ersten Ritzel 5 und einen zweiten Zahnbereich 6b hat, der von dem ersten Zahnbereich 6a in Axialrichtung beabstandet, aber im übrigen mit diesem kontinuierlich ist; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10, um die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erfassen und ein der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen; eine Batterie 11, die ausgebildet ist, um an dem Fahrzeug angebracht zu sein; einen Schlüssel- oder Zündschalter 12; ein zweites Ritzel 18 in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Zahnbereich 6b an der Zahnstange 6; einen Motor 13, der über ein Untersetzungsgetriebe R betriebsmäßig mit dem zweiten Ritzel 18 verbunden ist, um die Lenkbewegung der Zahnstange 6, die von dem Fahrer induziert wird, mit Hilfskraft zu unterstützen, wobei der Motor bevorzugt ein Gleichstrommotor ist, der ein Nebenschlußwicklungsfeld oder ein Magnetfeld hat und ausgebildet ist, um von der Batterie 11 drehangetrieben zu werden; eine erste elektromagnetische Kupplung 14, die zwischen dem Motor 13 und dem zweiten Ritzel 18 angeordnet ist, um zwischen ihnen Kraft im wesentlichen proportional zu der Stärke des ihr zugeführten Stroms zu übertragen, wobei die erste Kupplung 14 bevorzugt als elektromagnetische Rutschkupplung wie etwa eine Magnetpulverkupplung, eine Hysteresekupplung oder dergleichen ausgebildet und bei der gezeigten Ausführungsform direkt mit einer Abtriebswelle des Motors 13 gekoppelt ist; eine zweite Kupplung 17 in Form einer elektromagnetischen Schaltkupplung, die zwischen dem Motor 13 und dem zweiten Ritzel 18 angeordnet ist, um eine betriebsmäßige Verbindung zwischen ihnen selektiv herzustellen oder zu lösen; und eine Steuereinheit 9, die ausgebildet ist, um Ausgangssignale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 10 und des Drehmomentsensors 3 zu empfangen, um den Betrieb des Motors 13, der ersten und der zweiten Kupplung 14 und 17 zu steuern. Bei der gezeigten Ausführungsform weist das Untersetzungsgetriebe R eine Schnecke 15, die betriebsmäßig mit einer Abtriebswelle der ersten Rutschkupplung 14 verbunden ist, und ein Schneckenrad 16 in Form einer Mutter auf, die mit der Schnecke 15 in kämmendem Eingriff ist. Die zweite elektromagnetische Schaltkupplung 17 dient dazu, das Schneckenrad 16 mechanisch mit dem zweiten Ritzel 18 zu verbinden oder es davon zu trennen.
Wie Fig. 2 in Diagrammform zeigt, weist die Steuereinheit 9 auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 9a, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors 3 zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen, eine Beurteilungseinrichtung 9b zur Beurteilung einer abrupten oder raschen Änderung des Lenkdrehmoments aufgrund eines neuen Lenkdrehmomentwerts, der von der Lenkdrehmoment- Meßeinrichtung 9b neu gemessen wurde, und eines vorhergehenden Lenkdrehmomentwerts, der vorher von der Lenkdrehmoment- Meßeinrichtung 9b gemessen wurde, eine Speichereinrichtung 9c, um eine willkürliche Anzahl von gemessenen Lenkdrehmomentwerten, die periodisch aufgenommen werden, im Fall von normalen Änderungen des Lenkdrehmoments darin zu speichern, aber die willkürliche Anzahl der vorher gemessenen Lenkdrehmomentwerte durch den vorher gemessenen Lenkdrehmomentwert zum Zweck der Speicherung zu ersetzen im Fall von abrupten Änderungen des Lenkdrehmoments gemäß der Beurteilung durch die Beurteilungseinrichtung 9b zur Beurteilung einer abrupten Änderung des Lenkdrehmoments; eine Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung 9d zur Mittelung der in der Speichereinrichtung 9c gespeicherten Inhalte, eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 9e zur Bestimmung eines angemessenen Spannungspegels, der auf den Motor 13 aufzubringen ist, auf der Basis des neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts, eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 9f zur Bestimmung eines angemessenen Werts des Kupplungsstroms aus einem von der Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung 9d berechneten mittleren Lenkdrehmomentwert, eine Motorspannungs-Steuereinrichtung 9g zur Steuerung der auf den Motor 13 aufzubringenden Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals von der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 9e, eine Kupplungsstrom- Steuerungseinrichtung 9h zur Steuerung des durch die erste elektromagnetische Rutschkupplung 14 fließenden Stroms auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 9f, und eine Kupplungs-Steuerungseinrichtung 9i zum Ein- oder Ausschalten der zweiten elektromagnetischen Schaltkupplung 17 nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Nachstehend wird der Betrieb der Servolenkanlage dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 beschrieben. Zuerst wird der Fall betrachtet, in dem ein Fahrzeug ortsfest ist oder stillsteht. Wenn in diesem Fall der Schlüsselschalter 12 erstmals eingeschaltet wird, um die Maschine anzulassen, wird die elektromagnetische Kupplung 17 automatisch betätigt, um das zweite Ritzel 18 in mechanischen Eingriff mit dem Schneckenrad 16 zu bringen. Wenn in diesem Zustand das Lenkrad 1 von einem Bediener gedreht wird, wird die Steuereinheit 9 wirksam, um den Betrieb des Motors 13 und der Rutschkupplung 14 auf die in Fig. 4 gezeigte Weise zu steuern, die eine Beziehung zwischen Lenkdrehmoment, Motorspannung und Kupplungsstrom zeigt. In dieser Beziehung ist zu beachten, daß das Lenkdrehmoment gemäß Fig. 4 ein Eingangsdrehmoment ist, das periodisch empfangen wird, wenn der Motor 13 gesteuert wird, oder ein mittleres Drehmoment ist, wenn die Rutschkupplung 14 gesteuert wird. Wenn dabei das Lenkdrehmoment nach rechts zu einem Punkt a in Fig. 4 zunimmt, wird der Motor 13 eingeschaltet, und am Punkt b wird eine Spannung von 100 % auf ihn aufgebracht. Mit weiterer Erhöhung des Lenkdrehmoments beginnt Strom durch die elektromagnetische Kupplung 14 am Punkt c zu fließen, und die Stärke des Stroms nimmt logarithmisch relativ zu einer Erhöhung des Lenkdrehmoments zu und erreicht am Punkt d 100 % Strom. Mit abnehmendem Lenkdrehmoment dagegen beginnt der durch die elektromagnetische Rutschkupplung 14 fließende Strom am Punkt d abzunehmen und erreicht einen Strom von 0 % am Punkt c. Entsprechend einer weiteren Abnahme des Lenkdrehmoments wird der Motor 13 am Punkt e abgeschaltet, so daß die auf den Motor 13 aufgebrachte Spannung am Punkt f 0 % wird. Auf gleichartige Weise werden der Motor 13 und die elektromagnetische Rutschkupplung 14 ebenso gesteuert, wenn das Lenkdrehmoment nach links höher oder niedriger wird.
Wie Fig. 3 zeigt, wird die Charakteristik der Rutschkupplung 14 in einem Bereich genutzt, in dem das Übertragungsdrehmoment oder Rutschdrehmoment direkt proportional dem Kupplungsstrom erheblich ansteigt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird also auf den Motor 13 eine Spannung von 100 % aufgebracht, und er wird aktiviert und beginnt zu drehen, wenn das Lenkdrehmoment auf den Punkt a ansteigt. Mit weiterer Zunahme des Lenkdrehmoments beginnt der durch die Rutschkupplung 14 fließende Strom allmählich bis zum Punkt c anzusteigen, so daß das von der Rutschkupplung 14 auf die Schnecke 15 übertragene Abtriebsdrehmoment allmählich ansteigt. Infolgedesen wird ein Hilfsdrehmoment, dessen Stärke der von einem Fahrer auf das Lenkrad aufgebrachten Drehkraft entspricht, von dem Motor 13 auf den zweiten Zahnbereich 6b der Zahnstange 6 über die Rutschkupplung 14, das Schneckenrad 16, die elektromagnetische Kupplung 17 und das zweite Ritzel 18 übertragen, wodurch der Lenkvorgang für den Fahrer leichter gemacht wird.
Der obige Betrieb der Servolenkanlage findet allerdings in einem statischen Zustand statt, und gewöhnlich tritt eine Verzögerung auf, bis die Lenkhilfskraft zu dem vom Fahrer induzierten Lenken ausgelöst wird, und zwar aufgrund von zeitlichen Verzögerungen, die in verschiedenen Phasen während der Drehmomentübertragung zwischen verschiedenen Elementen wie dem Motor 13, der ersten Rutschkupplung 14, der Schnecke 15, dem Schneckenrad 16 und dergleichen auftreten, wie Fig. 6 zeigt. Diese Figur zeigt eine Änderung der zeitlichen Verzögerung des Hilfsdrehmoments in bezug auf das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment über die Zeit. Eine solche zeitliche Verzögerung hat die Tendenz, zu Schwingungen in der Servolenkanlage zu führen. Wenn jedoch zur Beseitigung dieses Problems die Rutschkupplung 14 auf die in Fig. 4 gezeigte Weise auf der Basis eines Mittelwerts einer geeigneten Anzahl von vorher gemessenen Lenkdrehmomentwerten gesteuert wird, wie Fig. 7 zeigt, wird der Schwingungszyklus nur verlängert, es ist aber unmöglich, die Systemschwingungen selbst zu unterdrücken. Gemäß dieser Ausführungsform und entsprechend den Fig. 8 und 9 wird daher, anstatt einfach eine willkürliche Anzahl von vorher gemessenen Lenkdrehmomentwerten zu mitteln, die gesamte gespeicherte willkürliche Anzahl von vorhergehenden Lenkdrehmomentwerten ersetzt durch einen vorher gemessenen vorhergehenden Lenkdrehmomentwert und dann gemittelt, wenn die periodisch gespeicherten Werte des Eingangs-Lenkdrehmoments sich in bezug auf den vorhergehenden Drehmomentwert über einen vorbestimmten Wert T&sub1; (d. h. einen Beurteilungswert für eine abrupte oder rasche Drehmomentänderung) hinaus ändern. Unter Nutzung des so erhaltenen mittleren Drehmomentwerts ändert sich das Hilfs- oder Servolenkdrehmoment viel allmählicher als das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, und im Fall einer plötzlichen Änderung des vom Fahrer induzierten Lenkdrehmoments ändert sich das Hilfsdrehmoment sofort und folgt einer solchen vom Fahrer induzierten Änderung des Lenkdrehmoments, wodurch Schwingungen in der Lenkanlage verhindert werden. Um andererseits die Richtung des Hilfsdrehmoments mit derjenigen des vom Fahrer induzierten Lenkdrehmoments in Übereinstimmung zu bringen, wird der Motor 13 auf der Basis von periodisch gespeicherten Eingangs-Lenkdrehmomentwerten gesteuert.
Nun wird der Fall betrachtet, daß das Fahrzeug fährt. Wie Fig. 5 zeigt, wird in diesem Fall der durch die erste Rutschkupplung 14 fließende Strom von der Steuereinheit 9 so gesteuert, daß er umgekehrt proportional zu einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Somit wird der Rutschkupplungsstrom am Punkt g in Fig. 5 0%. Das heißt also, selbst wenn von einem Fahrer eine Drehkraft auf das Lenkrad 1 aufgebracht wird, wird der durch die erste Rutschkupplung 14 fließende Strom Null. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Punkt h in Fig. 5 ansteigt, wird die zweite elektromagnetische Kupplung 17 abgeschaltet, so daß der Eingriff oder die mechanische Verbindung zwischen dem Schneckenrad 16 und dem zweiten Ritzel 18 gelöst bzw. getrennt wird. Beim Drehen des Lenkrads 1 fühlt der Fahrer infolgedessen nur eine Last, die durch den kämmenden Eingriff zwischen dem zweiten Zahnstangenbereich 6b und dem zweiten Ritzel 18 bewirkt ist. Anders ausgedrückt wird die Lenkanlage einfach zu einer manuellen Lenkung ohne Lenkhilfskraft. Wenn dagegen die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, wird die Steuereinheit 9 so wirksam, daß die elektromagnetische Kupplung 17 am Punkt h eingeschaltet wird, um eine mechanische Kupplung zwischen dem zweiten Ritzel 18 und dem Schnekkenrad 16 zu bewirken, und dann wird der durch die zweite Rutschkupplung 14 fließende Strom vom Punkt g aus allmählich erhöht.
In diesem Zusammenhang soll gesagt werden, daß in Fällen, in denen elektrische Probleme in der Lenkanlage auftreten, wenn beispielsweise Drähte für den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 und/oder den Drehmomentsensor 3 einen Kurzschluß haben oder ein Draht von der Batterie 11 ausfällt oder die Rutschkupplung 14 oder der Motor 13 blockiert, die Steuereinheit 9 wirksam wird, um die zweite elektromagnetische Kupplung 17 auszuschalten, um dadurch die Lenkanlage in den manuellen Lenkbetrieb ohne Lenkhilfskraft zurückzubringen, wodurch ein sicherer Betrieb gegeben ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden zwar periodisch empfangene Eingangs-Lenkdrehmomentwerte von der Speichereinrichtung 9c gespeichert, aber der Inhalt der Steuerausgangssignale, die den jeweiligen Eingangs-Drehmomentwerten entsprechen, wie in Fig. 4 gezeigt, können gespeichert und gemittelt werden, um so den Betrieb der Servolenkanlage zu steuern.
Die Fig. 10 bis 12 zeigen eine andere Ausführungsform einer Steuereinheit 109 zur Verwendung mit der Servolenkanlage von Fig. 1 gemäß der Erfindung. Wie Fig 10 zeigt, weist bei dieser Ausführungsform die Steuereinheit 109 folgendes auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 109a, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors 3 zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen, eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 109b, um einen angemessenen Pegel der auf den Motor 13 aufzubringenden Spannung aus einem Lenkdrehmomentwert zu bestimmen, der von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 109a neu gemessen wurde, eine Motorstrom-Meßeinrichtung 109c, um die Stärke des dem Motor 13 zugeführten Stroms zu messen, eine Motorstrom-Beurteilungseinrichtung 109d, um zu beurteilen, ob der von der Motorstrom-Meßeinrichtung 109c gemessene Motorstrom gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 109e, um einen geeigneten Wert des Stroms, der der ersten elektromagnetischen Rutschkupplung 14 zuzuführen ist, zu bestimmen, so daß der Rutschkupplungsstrom auf Null verringert wird, wenn die Motorstrom-Beurteilungseinrichtung 109d beurteilt, daß der gemessene Motorstrom größer als der vorbestimmte Wert ist, wohingegen der Rutschkupplungsstrom durch das gemessene Lenkdrehmoment bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß der gemessene Motorstrom gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, eine Motorspannungs-Steuereinrichtung 109f, um die auf den Motor 13 aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 109b zu steuern, eine Kupplungsstrom- Steuereinrichtung 109g, um den der ersten Rutschkupplung 14 zugeführten Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 109e zu steuern, und eine Kupplungs-Steuereinrichtung 109h, um die zweite elektromagnetische Kupplung 17 nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Im Betrieb ist die so aufgebaute Steuereinheit 109 wirksam, um die Servolenkanlage auf die Weise zu steuern, die in dem Flußdiagramm von Fig. 12 gezeigt ist. Dabei ist der statische Betrieb der Servolenkanlage unter Steuerung durch diese Steuereinheit 109 im wesentlichen der gleiche wie der unter Steuerung durch die Steuereinheit 9, der vorher unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben wurde. Aber der eigentliche dynamische Betrieb der Servolenkanlage gemäß dieser Ausführungsform ist wie folgt. Wie das Zeitdiagramm von Fig. 11 zeigt, wird eine Dauer TR (z. B. ca. 50 ns bei der gezeigten Ausführungsform) von dem Moment, in dem auf den Motor 13 ein angemessener Spannungspegel aufgebracht wird, bis zum Anstieg der Drehzahl des Motors 13 auf einen vorbestimmten Wert benötigt, so daß, wenn die erste Rutschkupplung 14 innerhalb einer solchen Dauer TR eingerückt wird, der Motor 13 in bezug auf das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment eine Last wird, was zu einem schweren oder Widerstands-Gefühl für den Fahrer wird, und zwar besonders bei raschen Lenk- oder Gegenlenkvorgängen. In diesem Fall resultiert daher ein unangenehmenes oder schlechtes Lenkgefühl. Um das auszugleichen, wird bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 11 und 12 der Rutschkupplung 14 erst Strom zugeführt, wenn der Motorstrom einen vorgegebenen Wert IR übersteigt und dann unter diesen Wert fällt, der kleiner als ein Motorerregerstrom (d. h. ein Spitzenwert des Motorstroms in Fig. 11), aber größer als ein normaler Betriebsstrom IML (ein flacher und konstanter Wert des Motorstroms in Fig. 11) ist, auch wenn der Fahrer auf das Lenkrad 1 eine Drehkraft oder ein Lenkdrehmoment aufbringt. Das dient dazu, das Widerstandsgefühl bei raschen Lenk- oder Gegenlenkvorgängen zu beseitigen. Wenn andererseits der Motorstrom unter den vorgegebenen Wert IR fällt, wird das von dem Motor 13 gelieferte Hilfs- oder Servolenkdrehmoment nach Maßgabe der Stärke des vom Fahrer induzierten Lenkdrehmoments gesteuert, wie Fig. 4 zeigt. Auf diese Weise kann jederzeit ein gutes und gleichmäßiges Lenkgefühl ohne wesentliche Kostenerhöhung erhalten werden.
Ferner ist zu beachten, daß beim Fahren eines Fahrzeugs der ersten Rutschkupplung 14 Strom zuzuführen ist und die zweite elektromagnetische Kupplung 17 von der Steuereinheit 109 auf die gleiche Weise gesteuert wird, wie das in bezug auf die Steuereinheit 9 gesagt und in Fig. 5 gezeigt wurde.
Die Fig. 13 bis 17 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Steuereinheit 209, die zur Verwendung mit der Servolenkanlage von Fig. 1 gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Wie Fig. 13 zeigt, weist bei dieser Ausführungsform die Steuereinheit 209 folgendes auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 209a, um das Lenkdrehmoment auf der Basis des Ausgangssignals des Drehmomentsensors 3 zu messen, eine Speichereinrichtung 209b, um eine willkürliche Anzahl von vorher gemessenen Lenkdrehmomentwerten zu speichern, eine Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung 209c, um den in der Speichereinrichtung 209b gespeicherten Inhalt zu mitteln, eine Lenkrichtungsänderungs-Beurteilungseinrichtung 209d, die ausgebildet ist, um einen neu gemessenen Lenkdrehmomentwert und den vorher gemessenen, in der Speichereinrichtung 209b gespeicherten Lenkdrehmomentwert zu vergleichen, um zu beurteilen, ob sich die Lenkrichtung geändert hat, eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 209e, um aus dem neu gemessenen Lenkdrehmomentwert einen angemessenen Pegel der auf den Motor 13 aufzubringenden Spannung zu bestimmen, eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 209f, um einen angemessenen Wert des der ersten Rutschkupplung 14 zuzuführenden Stroms auf eine Weise zu bestimmen, daß der Kupplungsstrom in einem vorbestimmten Zeitraum auf Null verringert wird, wenn die Lenkrichtungsänderungs-Beurteilungseinrichtung 209d beurteilt, daß sich die Lenkrichtung geändert hat, wohingegen der Kupplungsstrom auf der Grundlage eines mittleren Lenkdrehmomentwerts, der von der Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung 209c berechnet wird, bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß die Lenkrichtung unverändert bleibt, eine Motorspannungs-Steuereinrichtung 209g, um die auf den Motor 13 aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals von der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 209e zu steuern, eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung 209h, um den durch die erste elektromagnetische Rutschkupplung 14 fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 209f zu steuern, und eine Kupplungs-Steuereinrichtung 209i, um die zweite elektromagnetische Kupplung 17 nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Die Steuereinheit 209 dieser Ausführungsform ist wirksam, um die Servolenkanlage von Fig. 1 auf die in dem Flußdiagramm von Fig. 13 gezeigte Weise zu steuern. Somit ist der Betrieb der von der Steuereinheit 209 gesteuerten Servolenkanlage im wesentlichen der gleiche wie derjenige unter Steuerung durch die Steuereinheit 9 von Fig. 2 mit der folgenden Ausnahme. Wenn sich, wie Fig. 14 zeigt, die Lenkrichtung oder die Richtung des Lenkdrehmoments geändert hat, wird der der Rutschkupplung 14 zuzuführende Strom auf Null verringert, um so das Auftreten eines Widerstandsgefühls beim Fahrer aufgrund der Trägheit des Motors 13 zu vermeiden. Wenn aber dieser Kupplungsstrom rasch auf Null verringert wird, beispielsweise innerhalb von 50 ns, tritt in diesem Fall ein Schlagdrehmoment und Lärm auf, was auf dem gleichen Prinzip beruht, wie wenn eine auf eine Feder aufgebrachte Kompressionskraft rasch aufgehoben wird, wie in Fig. 15 schematisch gezeigt ist. Um diese Situation zu vermeiden, ist die Steuereinheit 209 wirksam, wie in dem Zeitdiagramm zur Steuerung des Kupplungsstroms von Fig. 16 und auch in dem Flußdiagramm von Fig. 17 gezeigt ist, um den Kupplungsstrom so zu steuern, daß der Kupplungsstrom innerhalb einer vorbestimmten Dauer TD (z. B. 50 bis 300 ns) verringert wird, anstatt unmittelbar bei einer Änderung der Richtung des Lenkdrehmoments rasch verringert zu werden. Infolgedessen kann das schnelle Loslassen des federartigen Systems wirkungsvoll verhindert werden, wodurch die Erzeugung eines Schlagdrehmoments und von Lärm vermieden wird. Andererseits wird der Motor 13 auf der Grundlage von gemessenen Lenkdrehmomentwerten, die periodisch erhalten werden, gesteuert, um die Richtung des Hilfsdrehmoments mit der Richtung des Lenkdrehmoments in Übereinstimmung zu bringen. Auf diese Weise ist es möglich, eine geeignete Maßnahme gegen Schlaglärm, der aufgrund von Schlagdrehmoment erzeugt wird, mittels eines Steuerprogramms zu ergreifen, das in der Steuereinheit 209 enthalten ist, ohne daß die Anordnung und/oder Konstruktion der Komponenten der Servolenkanlage geändert werden, so daß eine Servolenkanlage mit gutem Lenkgefühl bei niedrigen Kosten vorgesehen werden kann.
Die Fig. 18 bis 23 zeigen eine Servolenkanlage gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die in Fig. 18 gezeigte Servolenkanlage ist in ihrem Aufbau im wesentlichen gleich derjenigen von Fig. 1, wobei sie zusätzlich zu sämtlichen Teilen der Ausführungsform von Fig. 1 einen Lenkgeschwindigkeitssensor 19 zum Erfassen der Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads 1 und Erzeugen eines Ausgangssignals entsprechend einer erfaßten Lenkgeschwindigkeit aufweist und eine Steuereinheit 309 dieser Ausführungsform so aufgebaut ist, daß sie ausgebildet ist, um Ausgangssignale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, des Drehmomentsensors 3 und des Lenkgeschwindigkeitssensors 19 zu empfangen, um den Betrieb des Motors 13, der ersten Kupplung 14 und der zweiten Kupplung 17 zu steuern. Insbesondere weist bei dieser Ausführungsform, wie Fig. 19 zeigt, die Steuereinheit 309 auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 309a, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal von dem Drehmomentsensor 3 zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen, eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 309b, um einen angemessenen Pegel der auf den Motor 13 aufzubringenden Spannung aus einem von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 309a gemessenen Lenkdrehmomentwert zu bestimmen, eine Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 309c, um die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads 1 auf der Basis eines Ausgangssignals des Lenkgeschwindigkeitssensors 19 zu messen, eine Motorerregerstrom- Bestimmungseinrichtung 309d, um aus einer von der Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 309c gemessenen Lenkgeschwindigkeit einen angemessenen Wert des Feldstroms des Motors 13 zu bestimmen, eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 309e, um auf der Basis des gemessenen Lenkdrehmomentwerts einen angemessenen Wert des der ersten elektromagnetischen Kupplung 14 zuzuführenden Stroms zu bestimmen, eine Motorerregerstrom-Steuereinrichtung 309f, um den Motorerregerstrom auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorerregerstrom-Bestimmungseinrichtung 309d zu steuern, eine Motorspannungs-Steuereinrichtung 309g, um die auf den Motor 13 aufgebrachte Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 309b zu steuern, eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung 309h, um den der ersten Rutschkupplung 14 zugeführten Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 309e zu steuern, und eine Kupplungs-Steuereinrichtung 309i, um nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs die zweite elektromagnetische Kupplung 17 ein- und aus zuschalten.
Die Steuereinheit 309 dieser Ausführungsform ist wirksam, um die Servolenkanlage auf die in dem Flußdiagramm von Fig. 23 gezeigte Weise zu steuern. Somit ist der Betrieb der Servolenkanlage, die durch die Steuereinheit 309 gesteuert wird, im wesentlichen der gleiche wie unter Steuerung durch die Steuereinheit 9 von Fig. 2 mit der folgenden Ausnahme. Wenn das Lenkrad 1 sehr rasch gedreht wird, wird das von einem Fahrer induzierte Lenkdrehmoment im allgemeinen größer als das von dem Motor 13, der lastfrei arbeitet, erzeugte Hilfsdrehmoment, so daß sich das Lenkrad 1 für den Fahrer schwer anfühlt, was nicht der Fall ist, wenn es langsam gedreht wird. Wie bei dieser Ausführungsform die charakteristische Beziehung zwischen dem Motorerregerstrom und der Drehzahl des Motors 13 im lastfreien Zustand gemäß Fig. 20 und eine Steuerbeziehung zwischen der Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads 1 und dem Motorerregerstrom in Fig. 21 und das Flußdiagramm von Fig. 23 zeigen, ist die Steuereinheit 309 wirksam, um den Erregerstrom des Motors 13 auf die in Fig. 21 gezeigte Weise zu steuern, so daß zum Zeitpunkt eines schnellen Lenkvorgangs der Motorerregerstrom von einem ersten, höheren Wert IF1 auf einen zweiten, niedrigeren Wert IF2 nach Maßgabe einer Erhöhung der Lenkgeschwindigkeit verringert wird, um dadurch die Drehzahl des Motors 13 im lastfreien Zustand auf einen Wert N&sub2; zu erhöhen. Dadurch wird die Folgemöglichkeit bei schnellem Lenken wesentlich verbessert. Tatsächlich wird die Folgemöglichkeit beim schnellen Lenken N&sub2;/N&sub1;-mal höher gemacht, als wenn der Motorerregerstrom wie beim Stand der Technik unveränderlich oder konstant auf IF1 gehalten wird. Dadurch, daß der Motorerregerstrom von IF1 auf IF2 bei gleichem Lenkdrehmoment nach Maßgabe der Lenkgeschwindigkeit variabel gemacht wird, wie Fig. 22 zeigt, kann der bei langsamem Lenken benötigte Motorstrom von IM2 auf IM1 verringert werden, wodurch eine gute Folgefähigkeit beim Lenken auch mit kleinerem Motorstrom erhalten wird. Es ist also möglich, den ungünstigen Fall einer Überlastung der Batterie zu vermeiden.
Die Fig. 24 und 25 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Steuereinheit 409, die zur Verwendung mit der Servolenkanlage von Fig. 18 gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Wie Fig. 24 zeigt, weist die Steuereinheit 409 auf: eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 409a, die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors 3 zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen, eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 409b, um aus einem von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung 409a gemessenen Lenkdrehmomentwert einen angemessenen Pegel der auf den Motor 13 aufzubringenden Spannung zu bestimmen, eine Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 409c, um die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads 1 aus einem Ausgangssignal des Lenkgeschwindigkeitssensors 19 zu messen, eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 409d, um auf der Basis eines Ausgangssignals der Lenkgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 409c einen angemessenen Wert des der ersten elektromagnetischen Kupplung 14 zuzuführenden Stroms derart zu bestimmen, daß der Rutschkupplungsstrom verringert wird, wenn beurteilt wird, daß die gemessene Lenkgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet, wohingegen der Rutschkupplungsstrom aufgrund des gemessenen Lenkdrehmoments bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß die gemessene Lenkgeschwindigkeit gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, eine Motorspannungs- Steuereinrichtung 409e, um die auf den Motor 13 aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung 409b zu steuern, eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung 409f, um den der Rutschkupplung 14 zugeführten Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung 409d zu steuern, und eine Kupplungs-Steuereinrichtung 409g, um die zweite elektromagnetische Kupplung 17 nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.
Die Steuereinheit 409 dieser Ausführungsform ist wirksam zur Steuerung der Servolenkanlage auf die in dem Flußdiagramm von Fig. 25 gezeigte Weise. Somit ist der Betrieb der Servolenkanlage unter Steuerung durch die Steuereinheit 409 im wesentlichen der gleiche wie unter Steuerung durch die Steuereinheit 9 von Fig. 2 mit der folgenden Ausnahme. Wenn das Lenkrad 1 sehr rasch gedreht wird, wird das von einem Fahrer induzierte Lenkdrehmoment im allgemeinen größer als das von dem im lastfreien Zustand arbeitenden Motor 13 erzeugte Hilfsdrehmoment, so daß der Fahrer in dem Lenkrad 1 einen Widerstand fühlt, der bei langsamem Drehen nicht vorhanden ist. Um das zu vermeiden, wird bei dieser Ausführungsform gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 25 der der ersten Rutschkupplung 14 zugeführte Strom gesteuert, um nach Maßgabe einer Erhöhung der Lenkgeschwindigkeit abzunehmen, so daß der Motor 13 von der Zahnstange 6 getrennt wird, wenn die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads 1 einen vorbestimmten Wert W&sub1; überschreitet. Infolgedessen wird der Motor 13 bei schnellem Lenkbetrieb nicht belastet, wodurch der Fall vermieden wird, daß das Lenkrad 1 bei schnellem Lenken schwerer zu drehen ist als bei manuellem Lenken ohne Lenkhilfskraft. Somit kann eine Servolenkanlage mit gutem Folgevermögen bei schnellem Lenken einfach dadurch erhalten werden, daß einer herkömmlichen Servolenkanlage ein Lenkgeschwindigkeitssensor hinzugefügt und das Steuerprogramm der Steuereinheit geeignet geändert wird.

Claims

1. Motorisch angetriebene Servolenkanlage für ein Fahrzeug, wobei die Anlage aufweist: einen Drehmomentsensor (3), um ein Drehmomentsignal zu liefern, das ein von einem Fahrer auf die Lenkanlage aufgebrachtes Drehmoment anzeigt, einen Geschwindigkeitssensor (10), um ein Geschwindigkeitssignal zu liefern, das die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, einen Motor (13), um die Lenkanlage mit Hilfslenkkraft zu unterstützen, und Kupplungseinrichtungen (14, 17), um das Steuern der Kraftübertragung von dem Motor (13) zu der Lenkanlage zu ermöglichen, wobei eine Steuereinrichtung (9) vorgesehen ist, um ein Steuersignal in Abhängigkeit von dem Drehmomentsignal und dem Geschwindigkeitssignals zu erzeugen, um den Motor und die Kupplungseinrichtungen zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) wirksam ist, um eine abrupte oder plötzliche Änderung der Größe und/oder Richtung des auf die Lenkanlage aufgebrachten Lenkdrehmoments zu detektieren und um die Betätigung der Kupplungseinrichtungen (14, 17) in Abhängigkeit von der abrupten oder plötzlichen Änderung zu steuern, um dadurch das Problem von Schwingungen in der motorisch angetriebenenServolenkanlage zu verringern, wobei die Steuereinrichtung wirksam ist, um über eine vorbestimmte Zeit den Kupplungsstrom auf Null zu verringern, wenn eine Änderung der Lenkrichtung detektiert wird, und, wenn die Steuereinrichtung eine abrupte oder plötzliche Änderung des Lenkdrehmoments detektiert, die Steuereinrichtung wirksam ist, um die Bestimmung des Kupplungsstroms in Abhängigkeit von einem Mittelwert einer willkürlichen Anzahl von früher gemessenen periodisch abgenommenen Lenkdrehmomentwerten in einen Mittelwert von vorhergehend gemessenen Lenkdrehmomentwerten zu ändern.

2. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 1, wobei die Kupplungseinrichtungen eine erste Kupplung (14) zum Übertragen von Hilfslenkkraft im wesentlichen proportional zu der Stärke des ihr zugeführten Stroms und eine zweite Kupplung (17) zum selektiven Herstellen oder Lösen der betriebsmäßigen Verbindung des Motors mit der Lenkanlage aufweist.

3. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 2, die aufweist:

ein Lenkrad (1);

eine Lenkwelle (2), die mit dem Lenkrad zur integralen Drehung damit fest verbunden ist;

ein erstes Ritzel (5), das mit der Lenkwelle betriebsmäßig verbunden und ausgebildet ist, um von dem Lenkrad durch Zwischenschaltung der Lenkwelle angetrieben zu werden;

eine Zahnstange (6), die über Spurstangen mit einem Paar von lenkbaren Laufrädern betriebsmäßig verbunden ist und auf der ein erster Zahnstangenbereich (6a) und ein zweiter Zahnstangenbereich (6b) gebildet ist, wobei der erste Zahnstangenbereich mit dem ersten Ritzel (5) in kämmendem Eingriff ist;

ein zweites Ritzel (18), das mit dem zweiten Zahnstangenbereich auf der Zahnstange in kämmendem Eingriff ist;

wobei der Motor (13) über ein Untersetzungsgetriebe (R) mit dem zweiten Ritzel (18) betriebmäßig verbunden ist, um die von dem Fahrer induzierte Lenkbewegung der Zahnstange (6) über das Lenkrad, die Lenkwelle, das erste Ritzel und den ersten Zahnstangenbereich mit Hilfslenkkraft zu unterstützen;

wobei die erste Kupplung eine elektromagnetische Kupplung ist, die zwischen dem Motor (13) und dem zweiten Ritzel (18) angeordnet ist; und

die zweite Kupplung zwischen dem Motor (13) und dem zweiten Ritzel angeordnet ist.

4. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuereinrichtung (9) aufweist:

eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung (9a), die ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors (3) zu empfangen, um das vom Fahrer induzierte Lenkdrehmoment zu messen;

eine Beurteilungseinrichtung (9b), die ausgebildet ist, um eine abrupte Änderung des Lenkdrehmoments aufgrund eines neuen Lenkdrehmomentwerts, der von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung neu gemessen wurde, und eines vorhergehenden Lenkdrehmomentwerts zu beurteilen, der vorher von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung gemessen wurde;

eine Speichereinrichtung (9c), um eine willkürliche Anzahl von früher gemessenen, periodisch abgenommenen Lenkdrehmomentwerten darin im Fall normaler Änderungen des Lenkdrehmoments zu speichern, jedoch die willkürliche Anzahl von früher gemessenen Lenkdrehmomentwerten durch den vorhergehend gemessenen Lenkdrehmomentwert zu ersetzen, um diesen im Fall abrupter Änderungen des Lenkdrehmoments gemäß der Beurteilung durch die Beurteilungseinrichtung (9b) zum Beurteilen einer abrupten Änderung des Lenkdrehmoments zu speichern;

eine Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung (9d), um den in der Speichereinrichtung (9c) gespeicherten Inhalt zu mitteln;

eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung (9e), um einen angemessenen Pegel der auf den Motor (13) aufzubringenden Spannung auf der Basis des neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts zu bestimmen;

eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung (9f), um einen angemessenen Kupplungsstromwert aufgrund eines mittleren Lenkdrehmomentwerts zu bestimmen, der von der Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung berechnet wurde;

eine Motorspannungs-Steuereinrichtung (9g), um die auf den Motor aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung zu steuern;

eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung (9h), um den durch die erste Kupplung fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung zu steuern; und

eine Kupplungs-Steuereinrichtung (9i), um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.

5. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuereinrichtung (209) aufweist:

eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung (209a), um das Lenkdrehmoment auf der Basis eines Ausgangssignals des Drehmomentsensors zu messen;

eine Speichereinrichtung (209b), um eine willkürliche Anzahl von früher gemessenen Lenkdrehmomentwerten zu speichern;

eine Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung (209c), um den in der Speichereinrichtung gespeicherten Inhalt zu mitteln;

eine Lenkrichtungsänderungs-Beurteilungseinrichtung (209d), die ausgebildet ist, um einen neu gemessenen Lenkdrehmomentwert und den vorhergehend gemessenen Lenkdrehmomentwert, der in der Speichereinrichtung gespeichert ist, zu vergleichen, um zu beurteilen, ob sich die Lenkrichtung geändert hat;

eine Motorspannnungs-Bestimmungseinrichtung (209e), um aufgrund des neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts einen angemessenen Pegel der auf den Motor aufzubringenden Spannung zu bestimmen;

eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung (209f), um einen angemessenen Wert des der ersten Kupplung (14) zuzuführenden Stroms derart zu bestimmen, daß der Kupplungsstrom in einem vorbestimmten Zeitraum auf Null verringert wird, wenn die Lenkrichtungsänderungs-Beurteilungseinrichtung (209d) beurteilt, daß sich die Lenkrichtung geändert hat, wohingegen der Kupplungsstrom auf der Basis eines mittleren, von der Lenkdrehmoment-Mittelungseinrichtung (209c) berechneten Lenkdrehmomentwerts bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß die Lenkrichtung unverändert bleibt;

eine Motorspannungs-Steuereinrichtung (209g), um die auf den Motor (13) aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung (209e) zu steuern;

eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung (209h), um den durch die erste Kupplung fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung (209f) zu steuern; und

eine Kupplungs-Steuereinrichtung (209i), um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.

6. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 2 oder 3 in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (109) aufweist:

eine Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung (109a), um das Lenkdrehmoment auf der Basis eines Ausgangssignals des Drehmomentsensors (3) zu messen;

eine Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung (109b), um aufgrund des von der Lenkdrehmoment-Meßeinrichtung neu gemessenen Lenkdrehmomentwerts einen angemessenen Pegel der auf den Motor (13) aufzubringenden Spannung zu bestimmen;

eine Motorstrom-Meßeinrichtung (109c), um den dem Motor (13) zugeführten Strom zu messen;

eine Motorstrom-Beurteilungseinrichtung (109d), um zu beurteilen, ob der von der Motorstrom-Meßeinrichtung gemessene Motorstrom gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist;

eine Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung (109e), um einen angemessenen Wert des der ersten Kupplung (14) zuzuführenden Stroms derart zu bestimmen, daß der Kupplungsstrom auf Null verringert wird, wenn die Motorstrom-Beurteilungseinrichtung (109d) beurteilt, daß der gemessene Motorstrom größer als der vorbestimmte Wert ist, wohingegen der Kupplungsstrom durch den gemessenen Lenkdrehmomentwert bestimmt wird, wenn beurteilt wird, daß der Motorstrom gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert ist;

eine Motorspannungs-Steuereinrichtung (109f), um die auf den Motor aufzubringende Spannung auf der Basis eines Ausgangssignals der Motorspannungs-Bestimmungseinrichtung (109b) zu steuern;

eine Kupplungsstrom-Steuereinrichtung (109g), um den durch die erste Kupplung fließenden Strom auf der Basis eines Ausgangssignals der Kupplungsstrom-Bestimmungseinrichtung (109e) zu steuern; und

eine Kupplungs-Steuereinrichtung (109h), um die zweite Kupplung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein- oder auszuschalten.

7. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 4, wobei die erste Kupplung zwischen dem Motor und dem Untersetzungsgetriebe angeordnet ist.

8. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die erste Kupplung eine elektromagnetische Rutschkupplung aufweist.

9. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 8, wobei die elektromagnetische Rutschkupplung eine Magnetpulverkupplung aufweist.

10. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 8, wobei die elektromagnetische Rutschkupplung eine Hysteresekupplung aufweist.

11. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 3, wobei die zweite Kupplung zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem zweiten Ritzel angeordnet ist.

12. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 11, wobei die zweite Kupplung eine elektromagnetische Schaltkupplung aufweist.

13. Motorisch angetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 3, wobei das Untersetzungsgetriebe eine Schnecke, die durch die erste Kupplung betriebsmäßig mit dem Motor verbunden ist, und ein Schneckenrad aufweist, das durch die zweite Kupplung mit dem zweiten Ritzel verbunden ist.