DE3538028C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Servolenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einer mit dem Lenkrad verbundenen Eingangswelle, einer mit den gelenkten Rädern verbundenen Ausgangswelle, einem Elektromotor zum Erzeugen eines Hilfsdrehmoments, das auf die Ausgangswelle einwirkt, einer elektromagnetischen Kupplung zum Übertragen des Hilfsdrehmoments auf die Ausgangswelle, einem Drehmomenterfassungsmechanismus zum Erfassen eines Lenkdrehmoments, das auf die Eingangswelle einwirkt, und einer treibenden Steuerschaltung, die dazu bestimmt ist, entsprechend einem Ausgangssignal, um mit diesem einen Ankerstrom einer geregelten Stärke in einer gesteuerten Richtung durch den Elektromotor fließen zu lassen, und ein zweites Steuersignal, um mit diesem die Kupplung zu steuern, zu erzeugen.

In Anbetracht der Probleme, die sich bei hydraulischen Servolenksystemen ergeben haben, nämlich beispielsweise solchen, die aus dem komplizierten Aufbau derselben resultieren, sind in den letzten Jahren verschiedene elektrische Servolenksysteme vorgeschlagen worden. In solchen elektrischen Servolenksystemen werden verschiedene Arten von elektrisch gesteuerten Servoeinrichtungen benutzt.

Aus der Druckschrift DE 35 32 627 A1 list bereits eine elektrische Servoeinrichtung für ein elektrisches Servolenksystem für Fahrzeuge bekannt.

Diese elektrische Servoeinrichtung enthält unter anderem eine Eingangswelle, die wirksam mit einem Lenkrad verbunden ist, eine Ausgangswelle, die wirksam mit den gelenkten Fahrzeugrädern verbunden ist, einen Drehmomenterfassungsmechanismus zum Erfassen der Stärke und der Richtung eines Drehmoments, das auf die Eingangswelle einwirkt, und eine treibende Steuerschaltung, die dazu bestimmt ist, auf der Grundlage eines Satzes von Ausgangssignalen aus dem Drehmomenterfassungsmechanismus ein Drehmomentstärksignal und ein Drehmomentrichtungssignal zu erzeugen und entsprechend diesen Signalen einen Elektromotor, der zum Abgeben eines Hilfsdrehmoments an die Ausgangswelle vorgesehen ist, mit einem Ankerstrom einer erforderlichen Stärke in einer erforderlichen Stromrichtung zu versorgen. Der Elektromotor ist koaxial um die Ausgangswelle herum angeordnet, um relativ zu dieser drehen zu können, und ist dazu bestimmt, ein elektromagnetisch erzeugtes Drehmoment durch ein Reduktionsgetriebe auf die Ausgangswelle und eine elektromagnetische Kupplung, die ebenfalls beide um die Ausgangswelle herum angeordnet sind, zu übertragen.

Die treibende Steuerschaltung erzeugt neben dem Ankerstrom, der dem Elektromotor zugeführt wird und eine notwendige Stärke hat, die proportional dem Drehmomentstärkesignal ist, ein Treibsignal zum Betätigen der elektromagnetischen Kupplung, wobei das Treibsignal durch Überlagern des Drehmomentstärkesignals mit dem Drehmomentrichtungssignal gewonnen wird.

Das bedeutet, daß in dieser herkömmlichen elektrischen Servoeinrichtung der Elektromotor mit einem Ankerstrom versorgt wird, der proportional der Stärke des Lenkdrehmoments ist, das auf die Eingangswelle einwirkt, und die elektromagnetische Kupplung derart betrieben wird, daß sie mit einer Kupplungskraft arbeitet, die mit der Stärke des Lenkdrehmoments korrespondiert. Dementsprechend werden mit einem Ansteigen der Stärke des Lenkdrehmoments der Ankerstrom und ebenfalls die Kupplungskraft größer, d. h. es wird das Ausmaß der Drehmomentübertragung erhöht.

In dieser elektrischen Servoeinrichtung wird das Drehmoment, das der Elektromotor abgibt, als Hilfsdrehmoment durch das Reduktionsgetriebe und die elektromagnetische Kupplung in gleichförmiger Weise auf die Ausgangswelle übertragen, wodurch für die Fahrerin oder den Fahrer des Fahrzeugs der Kraftaufwand, der erbracht werden müßte, wenn das Lenkrad betätigt wird, entsprechend verringert wird, wodurch günstige Lenkeigenschaften erreicht werden.

Eine derartige elektrische Servoeinrichtung weist indessen ein Motorantriebssystem und ein Kupplungsbetätigungssystem auf, die jeweils als voneinander unabhängige, rückführungslose Steuerkreise ausgebildet sind. Hierbei ist nachteilig, daß eine Aufrechterhaltung eines Anpassungszustands der Kupplungskraft in bezug auf das Motordrehmoment erforderlich ist.

Nur wenn die Anpassung ausreichend präzise gesteuert wird, kann die elektrische Servoeinrichtung günstige Lenkeigenschaften des Servolenksystems schaffen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Servolenkeinrichtung zu schaffen, die ermöglicht, auch bei fallweise auftretenden Änderungen des Drehmoments des erforderlichen Elektromotors und/oder der Kupplungskraft der erforderlichen elektromagnetischen Kupplung einen Anpassungszustand zwischen diesen Größen wirksam aufrechtzuerhalten, um dadurch eine gleichförmige und stabile Übertragung des Hilfsdrehmoments auf eine Ausgangswelle zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrische Servoeinrichtung der eingangs genannten Art und gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß auf das zweite Steuersignal ein Signal entsprechend der Iststärke des Ankerstroms rückgekoppelt wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Erfindung anhand mehrerer Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer treibenden Steuerschaltung einer elektrischen Servoeinrichtung, die auf ein elektrisches Fahrzeug-Servolenksystem anwendbar ist.

Fig. 2A bis Fig. 2D zeigen Diagramme, die jeweils die Charakteristika von Ausgangssignalen wesentlicher Schaltungsteile der treibenden Steuerschaltung gemäß Fig. 1 darstellen.

Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht der elektrischen Servoeinrichtung, die mit der treibenden Steuerschaltung gemäß Fig. 1 gesteuert wird.

Fig. 4A zeigt eine Schnittansicht längs einer Linie 4A- 4A in Fig. 3, die einen wesentlichen Teil eines Drehmomenterfassungsmechanismus der elektrischen Servoeinrichtung darstellt.

Fig. 4B und Fig. 4C zeigen jeweils eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines beweglichen Drehmomenterfassungsteils des wesentlichen Teils des Drehmomenterfassungsmechanismus gemäß Fig. 3.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das Kennlinien eines Elektromotors der elektrischen Servoeinrichtung darstellt.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das die funktionellen Beziehungen zwischen den wesentlichen Komponenten der gesamten elektrischen Servoeinrichtung darstellt, die die treibende Steuerschaltung enthält.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 die Gesamtheit einer treibenden Steuerschaltung einer elektrischen Servoeinrichtung für elektrische Fahrzeug-Servolenksysteme gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung bezeichnet. In den Fig. 2A bis 2D sind charakteristische Kurven einiger im folgenden zu beschreibenden Signale gezeigt, die von wesentlichen Schaltungselementen einer treibenden Steuerschaltung 100 ausgegeben werden, wenn die elektrische Servoeinrichtung in Betrieb gesetzt ist. In den Fig. 3 u. 4A bis 4C sind jeweils Ansichten der Gesamtheit und eines wesentlichen Teils einer Servoeinheit 200 gezeigt, die durch die treibende Steuerschaltung 100 getrieben wird. Die Servoeinheit 200 weist einen mechanischen Aufbau auf, der analog demjenigen ist, wie er in der Druckschrift DE 35 32 627 A1 offenbart ist.

Zum besseren Verständnis wird zunächst der mechanische Aufbau der Servoeinheit 200 anhand der Fig. 3 u. 4A bis 4C beschrieben, bevor eine Beschreibung sowohl des Aufbaus als auch der Funktion der treibenden Steuerschaltung gegeben wird.

In Fig. 3 ist eine Schnittansicht der Servoeinheit dargestellt. Die Servoeinheit 200 enthält eine Eingangswelle 1, die drehbar sowohl durch ein Kugellager 2 als auch durch ein Nadellager 3 gelagert ist und an deren axialem äußeren Ende mit einem Lenkrad (nicht gezeigt) verbunden ist, und eine Ausgangswelle 4, die koaxial mit der Eingangswelle 1 angeordnet ist und durch einen Torsionsstab 8 mit der Eingangswelle 1 verbunden ist. Außerdem ist die Ausgangswelle 4 drehbar durch ein Kugellager 5 und Nadellager 6, 7 gelagert. Die Ausgangswelle 4 weist an deren axialem äußeren Ende einen Kerbverzahnungsabschnitt 4 a auf, der wirksam in ein Lenkgetriebe (nicht gezeigt) des Servolenksystems eingesetzt ist.

Mit einem axialen inneren Endabschnitt 4 b der Ausgangswelle 4 steht ein axialer innerer Endabschnitt 1 b der Eingangswelle 1 in Verbindung, wobei sich zwischen diesen Endabschnitten ein Nadellager 3 befindet.

Der Torsionsstab 8 ist an seinem einen Ende mit der Ausgangswelle 4 mittels eines Stiftes 8 a verbunden. Das andere Ende des Torsionsstabs 8 ist mittels einer Schraube 9 an der Eingangswelle 1 befestigt, welche dadurch veranlaßt wird, wenn kein Lenkdrehmoment auf sie einwirkt, eine vorbestimmte Winkelstellung um die Achse derselben relativ zu der Ausgangswelle 4 einzunehmen. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß wenn der Torsionsstab 8 durch Verwendung der Schraube 9 an der Eingangswelle 1 befestigt wird, die Eingangswelle 1 so eingestellt werden kann, daß sie eine vorbestimmte Zwischenwinkelposition oder neutrale Winkelposition relativ zu der Ausgangswelle 4 hat.

In der zuvor erläuterten Anordnung wird ein Lenkdrehmoment von dem Lenkrad auf die Eingangswelle 1 und von dieser aus über den Torsionsstab 8 auf die Ausgangswelle übertragen, was eine torsionsbedingte Verformung des Torsionsstabs 8 bewirkt.

Im übrigen ist in Fig. 3 mit einem Bezugszeichen 10 eine Lenksäule bezeichnet, die die Eingangswelle 1 umgibt, um diese in sich aufzunehmen.

Die Servoeinheit 200 weist in deren axialer Position, in der der innere Endabschnitt 1 b der Eingangswelle 1 in den inneren Endabschnitt 4 b der Ausgangswelle 4 eingreift, einen Drehmomenterfassungsmechanismus 11 auf, der so angeordnet ist, daß er sich um ersteren herum erstreckt und dazu bestimmt ist, ein Drehmoment zu erfassen, das auf die Eingangswelle 1 als Differentialdrehmoment zwischen dem Drehmoment, welches an der Eingangswelle 1 entwickelt wird, und dem Drehmoment, das an der Ausgangswelle 4 entwickelt wird, einwirkt. Der Drehmomenterfassungsmechanismus 11 enthält einen Differentialtransformator 12, der an dem inneren Umfang der Lenksäule 10 befestigt ist, und ein rohrförmiges bewegliches Teil 13 als ein Eisenkern, der axial verschiebbar um die in gegenseitigem Eingriff stehenden Endabschnitte 1 b, 4 b der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 herum angeordnet ist. Der Differentialtransformator 12 hat eine Primärwicklung 12 a, die mit einem Wechselstromsignal erregbar ist, welches von einer Steuerschaltung 100 geliefert wird, und ein Paar von Sekundärwicklungen 12 b, 12 c, die mit Ausgangsklemmen versehen sind, welche mit der treibenden Steuerschaltung 100 verbunden sind, um dadurch ein Lenkdrehmoment zu erfassen, das auf die Eingangswelle 1 als das Differentialmoment zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 einwirkt. Die treibende Steuerschaltung 100 hat eine Steuerfunktion zum Bestimmen der Stärke und der Richtung eines Ankerstroms Io (Fig. 1), der einem später zu beschreibenden Elektromotor 18 zuzuführen ist, und zwar in Übereinstimmung mit der Stärke und der Einwirkungsrichtung des Lenkdrehmoments.

Wie in Fig. 4A gezeigt, steht das bewegliche Teil 13 mittels eines Paares von radialen Stiften 14, 14, die an der Eingangswelle 1 befestigt sind, mit der Eingangswelle 1 und mittels eines weiteren Paares von Stiften 15, 15, die an der Ausgangswelle 4 befestigt sind, mit der Ausgangswelle 4 in Eingriff, wobei die radialen Stifte 15, 15 jeweils einen Winkelabstand von 90° von den radialen Stiften 14, 14 aufweisen, so daß die Stifte 14, 15 an Punkten in Umfangsrichtung angeordnet sind, die jeweils ein Viertel des Umfangs einschließen. Für den Eingriff mit den radialen Stiften 14, 14, die von der Eingangswelle 1 vorstehen, weist das bewegliche Teil 13 ein Paar von Eingriffslöchern 13 a auf, die durch dieses in korrespondierenden Winkelpositionen derart ausgebildet sind, daß sie ihre Längsausdehnung in axialer Richtung des Torsionsstabs 8 haben. Für den Eingriff mit den radialen Stiften 15, 15, die von der Ausgangswelle 4 vorstehen, ist das bewegliche Teil 13 mit einem Paar von durch dieses hindurch ausgebildeten Eingriffslöchern 13 b ausgebildet, welche sich unter einem schiefen Winkel in bezug auf die axiale Richtung des Torsionsstabs 8 erstrecken. Das bewegliche Teil 13 ist normalerweise in axialer Richtung nach links in Fig. 3 mit einer Schraubenfeder 16 vorgespannt, die zwischen diesem Teil 13 und dem zuvor genannten Kugellager 2 angeordnet ist.

In der zuvor beschriebenen Anordnung ist zwischen jedem der radialen Stifte 15 und den korrespondierenden länglichen Eingriffslöchern 13 b wegen der Fertigungstoleranzen ein Abstand vorgesehen. Indessen wird auf einer Seite 13 c, der Anschlagseite des Eingriffslochs 13 b, jedwedes Spiel aufgrund eines solchen Abstandes zwischen dem Stift 15 und dem Eingriffsloch 13 b im wesentlichen durch das Vorhandensein der Schraubenfeder 16 eliminiert, die den Stift 15 normalerweise gegen die Anschlagseite 13 c drückt, während die andere Seite 13 d des Eingriffslochs 13 ein korrespondierendes Spiel 1, das gegenüber dem Stift 15 vorhanden ist, aufweist.

Gemäß der zuvor beschriebenen Anordnung wird, wenn die Eingangswelle 1 gezwungen wird, sich aufgrund des Lenkdrehmoments zu drehen, das auf das Lenkrad ausgeübt wird, auf welche Weise das Drehmoment durch den Torsionsstab 8 auf die Ausgangswelle 4 übertragen wird, eine Phasendifferenz oder eine relative winkelmäßige Verschiebung zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 erzeugt, was das bewegliche Teil 13 veranlaßt, sich axial nach rechts oder links in Fig. 3 in Übereinstimmung mit dem Vorzeichen und dem absoluten Wert der Phasendifferenz, d. h. der Richtung und der Stärke der relativen winkelmäßigen Verschiebung, zu bewegen.

Im Hinblick darauf wird unter der Bedingung, daß kein Lenkdrehmoment, das auf die Eingangswelle 1 zu übertragen ist, zugeführt wird, das bewegliche Teil 13 derart eingestellt, daß es in einer vorbestimmten axialen Position der Eingangswelle 1 gehalten wird, in der die radialen Stifte 14, 15 in den zentralen Abschnitten in Längsrichtung der Eingriffslöcher 13 a bzw. 13 b des beweglichen Teils sitzen. Dementsprechend korrespondiert, wenn das Lenkdrehmoment zugeführt wird, die sich ergebende axiale Verschiebung des beweglichen Teils 13 mit der Richtung und ist proportional zu der Stärke des Differentialdrehmoments, das dann auf diese Weise zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 entwickelt wird, um auf die Eingangswelle 1 einzuwirken. Wenn beispielsweise in Fig. 3 die Eingangswelle 1 von rechts betrachtet gezwungen wird, sich im Uhrzeigersinn relativ zu der Ausgangswelle 4 zu drehen, wird das bewegliche Teil 13 veranlaßt, sich axial nach rechts oder in Richtung auf den Betrachter zu bewegen, oder es wird in anderen Worten ausgedrückt veranlaßt, sich nach oben in Fig. 4B zu bewegen. Der Differentialtransformator 12 ist dazu bestimmt, ein derartiges Differentialdrehmoment durch potentiometrisches Messen der axialen Verschiebung des beweglichen Teils 13 zu erfassen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält die Servoeinheit 200 ein zylindrisches Gehäuse 17, das in sich den zuvor erwähnten Elektromotor 18 aufnimmt, der koaxial um die Ausgangswelle 4 herum angeordnet ist. Der Elektromotor 18 ist als Gleichstrommotor mit einem Paar von Permanentmagneten 19 als Feldmagnete, die an dem inneren Umfang des Gehäuses 17 befestigt sind, und mit einem Rotor 24 als Anker ausgebildet, der aus einer rohrförmigen Welle, welche drehbar durch die Nadellager 6, 7 und ein Kugellager 20 gelagert ist, und einem Ankerkern 22 besteht, der auf der rohrförmigen Welle 21 befestigt ist und mit einer Ankerwicklung 23 versehen ist, die so angeordnet ist, daß sie, wenn sie gedreht wird, die Flußlinien des magnetischen Flusses, welcher durch die Permanentmagneten 19 erzeugt wird, schneidet. Desweiteren ist der Rotor 24 an seinem linken Ende mit einem Schleifring 25 versehen, mit dem Ausgänge 23 a der Ankerwicklung in einer Weise verbunden sind, daß dem Ankerstrom Io gestattet wird, mit ausreichender Stärke in der gewünschten Stromrichtung durch die Ankerwicklung zu fließen. In jeder der notwendigen, elektrisch bedingten Winkelpositionen wird eine Bürste 27 an den Schleifring 25 gedrückt, wobei deren Andrücken an den Schleifring senkrecht auf diesen mittels einer Schraubenfeder 26 erfolgt. Durch die Bürste 27 fließt der Ankerstrom Io, so wie er eingeregelt ist, von der treibenden Steuerschaltung 100 aus in die Ankerwicklung 23.

In der zuvor beschriebenen Anordnung wird, wenn ein Drehmoment von dem Lenkrad auf die Eingangswelle 1 übertragen wird, während die Eingangswelle 1 und die Ausgangswelle 4 ein Differentialdrehmoment aufweisen, das zwischen diesen entwickelt wird und durch den Drehmomenterfassungsmechanismus 11 zu erfassen ist, die treibende Steuerschaltung 100 veranlaßt, so zu arbeiten, daß sie den Ankerstrom Io an die Ankerwicklung 23 abgibt, um dadurch den Elektromotor 18 derart zu treiben, daß sich der Rotor 24 um die Ausgangswelle 4 unabhängig von dieser in derselben Drehrichtung wie die Eingangswelle 1 dreht.

Beiläufig bemerkt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, das Kugellager 20, das drehbar den linken Teil der rohrförmigen Welle 21 des Rotors 24 lagert, in eine rechte Öffnung 29 a eines zylindrischen Ringzahnrades 29 eingesetzt, das auf dem inneren Umfang des Gehäuses 17 angebracht ist, welches Ringzahnrad 29 als ein gemeinsames Ringzahnrad für primäre und sekundäre Planetenzahnräder von Stufen 28 A, 28 B benutzt wird, die einen Drehzahlreduktionsmechanismus 28 bilden, durch welchen die Drehung des Rotors 24 auf die Ausgangswelle 4 übertragen wird

In dem Drehzahlreduktionsmechanismus, der durch die beiden Stufen 28 A, 28 B aus Planetenzahnrädern gebildet ist, besteht die erste Stufe 28 A aus einem Zentralzahnrad 30, das längs des äußeren Umfangs des linken Endabschnitts der rohrförmigen Welle ausgebildet, dem zuvor genannten Ringzahnrad 29 und einer Dreiergruppe von Planetenzahnrädern 31, die zwischen dem Zentralzahnrad 30 und dem Ringzahnrad 29 angeordnet sind, wobei Planetenzahnräder 31 drehbar an einem scheibenähnlichen, mit einem Flansch versehenen Abschnitt eines Trägerteils 32 angebracht sind. Andererseits besteht die zweite Stufe 28 B aus einem Zentralzahnrad 33, das längs des äußeren Umfangs einer rohrförmigen Welle 32 a ausgebildet ist, die in Einheit mit dem Trägerteil 32 verbunden ist, einer axialen Verlängerung des Ringzahnrades 29 und einer Dreiergruppe von Planetenzahnrädern 34, die zwischen das Zentralzahnrad 33 und das Ringzahnrad 29 eingesetzt sind und mit diesen in Eingriff stehen. Die Planetenzahnräder 34 sind drehbar an einem scheibenförmigen, mit einem Flansch versehenen Abschnitt eines zweiten Trägerteils 36 angebracht, das drehbar um die Ausgangswelle 4 herum angeordnet ist, wobei ein Lager 35 zwischen diesen angeordnet ist. Das zweite Trägerteil weist auf dem Umfangsabschnitt des mit einem Flansch versehenen Abschnitts davon eine Dreiergruppe von Nasen 36 a auf, die sich von diesem aus nach links in Fig. 3 erstrecken.

Darüber hinaus weist, wie in Fig. 3 gezeigt, das zweite Trägerteil 36 an dem linken Ende der Ausgangswelle 4 ein rohrförmiges Teil 37 auf, das in axialer Richtung unverschiebbar mit einer Kerbzahnverbindung auf dem Kerbverzahnungsabschnitt 4 a der Ausgangswelle 4 befestigt ist, welches Teil 37 radial nach außen in dessen axialen Mittelabschnitt gestuft ausgebildet ist, um einen ringförmigen Abschnitt 37 a zu bilden, der in radialer Richtung an dessen innerer Seite den axialen Nasen 36 a des Trägerteils 36 gegenübersteht, wobei sich der ringförmige Abschnitt 37 a über eine vorbestimmte Länge in axialer Richtung der Ausgangswelle 4 erstreckt. Das rohrförmige Teil 37 ist mit einem ringförmigen Element versehen, das auf diesem befestigt ist, wobei dieses Element einen kanalähnlichen Querschnitt hat, der isch radial so weit erstreckt, wie es überhaupt in Berührung mit dem inneren Umfang des Gehäuses 17 steht, wodurch ein ringförmiger Zwischenraum S₁ an dessen linker Seite in Fig. 3 definiert wird.

Der ringförmige Abschnitt des ringförmigen Teils 37 weist an dessen äußerem Umfang eine Dreiergruppe von kleinen radialen Nasen 37 c auf, die winkelmäßig mit gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Zwischen dem ringförmigen Abschnitt 37 a und den axialen Nasen 36 a des Trägerteils 36 sind vier ringförmige Kupplungsplatten 38 angeordnet, die sich überlappen, so daß sie in einer geschichteten Weise in axialer Richtung der Ausgangswelle 4 angeordnet sind. Von den vier Kupplungsplatten 38 stehen - von links in Fig. 3 gezählt - die erste und die dritte mit den axialen Nasen 36 a des Trägerteils 36 in einer axial verschiebbaren und relativ nicht verdrehbaren Weise in Eingriff, und die zweite und die vierte stehen mit den radialen Nasen 37 c des ringförmigen Abschnitts 37 a des rohrförmigen Teils 37 in gleicher Weise in Eingriff. Auf diese Weise ist die vierte der Kupplungsplatten 38 in ihrer Rechtsbewegung in Fig. 3 mittels eines Anschlagrings 37 d, der auf dem rechten Endabschnitt des ringförmigen Abschnitts 37 a befestigt ist, begrenzt, und jede der Kupplungsplatten 38 hat einen axialen Verschiebungsbereich, der so begrenzt ist, daß er relativ klein ist.

Desweiteren weist die Servoeinheit 200 in der linken Öffnung des Gehäuses 17 ein Spulengehäuse 40 auf, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wobei das Spulengehäuse 40 in sich eine Erregerspule 39 aufnimmt, die in dem ringförmigen Zwischenraum S₁ angeordnet ist, der durch das ringförmige Element 37 b definiert ist, welches auf dem rohrförmigen Teil 37 befestigt ist, welche Erregerspule 39 mit einer später zu beschreibenden Kupplungstreiberschaltung C 3(Fig. 1) verbunden ist. Im übrigen sind die axialen Nasen 36 a, die Kupplungsplatten 38, das ringförmige Element 37 b und das rohrförmige Teil 37 dazu bestimmt, miteinander zusammenzuwirken, um zusammen mit der Erregerspule 39 eine elektromagnetische Kupplung 41 zu bilden.

In der zuvor beschriebenen Anordnung, die den Elektromotor 18, die primären und die sekundären Planetenzahnräder in den Stufen 28 A, 28 B und die elektromagnetische Kupplung 41 enthält, wird die Drehung des Rotors 24 des Elektromotors 18, während sie durch die Planetenzahnräder 28 A, 28 B drehzahlreduziert wird, auf die Ausgangswelle 4 in Übereinstimmung mit später zu beschreibenden Arbeitsweisen der Kupplung 41 übertragen.

Die elektromagnetische Kupplung 41, die die Erregerspule 39 und die Kupplungsplatten 38 wie zuvor beschrieben enthält, ist so beschaffen, daß sie, wenn die Erregerspule 39 mit einem Erregerstrom Icl (Fig. 1), der dieser zugeführt wird, erregt wird, in einem Kupplungszustand gehalten wird, in dem die Kupplungsplatten 38 miteinander in Reibungsschluß stehen, um eine Kupplungskraft mit einem Ausmaß zu erzeugen, das proportional zu der Stärke des Erregerstroms Icl ist.

Entsprechend der zuvor beschriebenen Anordnung wird, während das Lenkdrehmoment auf die Eingangswelle 1 einwirkt, der Torsionsstab 8 abhängig von der Stärke einer Last, die von der Ausgangswelle 4 aufzubringen ist, verdreht, wodurch sich eine korrespondierende winkelmäßige Verschiebung der Eingangswelle 1 relativ zu der Ausgangswelle 4 ergibt, welche Verschiebung durch den Drehmomenterfassungsmechanismus 11, der den Differentialtransformator 12 enthält, erfaßt wird. In dem Differentialtransformator 12 wird das bewegliche Teil 13 axial in Übereinstimmung mit der relativen Winkelverschiebung zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 verschoben, um dadurch einen Satz später zu beschreibender Erfassungssignale zu erzeugen, die zu der treibenden Steuerschaltung 100 gesendet werden. In der Steuerschaltung 100 werden die Erfassungssignale verarbeitet, um sie dazu zu benutzen, den Elektromotor 18 mit dem Ankerstrom Io wie erforderlich und die elektromagnetische Kupplung 41 mit einem Erregerstrom Icl wie erforderlich zu versorgen, wodurch der Elektromotor 18 angetrieben wird, um zu drehen, um dadurch das erforderliche Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das durch den Drehzahlreduktionsmechanismus 28 übertragen wird, und gleichzeitig die Kupplung 41 zu betätigen, um zu erreichen, daß das Hilfsdrehmoment von dem Drehzahlreduktionsmechanismus 28 auf die Ausgangswelle 4 übertragen wird. Als Ergebnis wird an der Ausgangswelle 4 ein geeignetes starkes Drehmoment erzeugt, das auszugeben ist.

Im übrigen ist, wie in Fig. 4A gezeigt, der axiale innere Endabschnitt 1 b (vergl. Fig. 3) der Eingangswelle 1derart in radialer Richtung ausgeschnitten, daß ein Paar von bogenförmigen Ausnehmungen gebildet werden, die jeweils an deren sich am Umfang gegenüberliegenden liegenden Enden sich radial erstreckende Seitenflächen 1 c haben. Andererseits ist der axiale innere Endabschnitt 4 b der Ausgangswelle 4 mit einem Paar von bogenförmigen Teilen ausgebildet, die jeweils lose in die bogenförmigen Ausnehmungen der Eingangswelle 1 in einer relativ um die Achse des Torsionsstabs 8 verdrehbaren Anordnung eingesetzt sind, wobei die bogenförmigen Teile außerdem an sich am Umfang gegenüberstehenden Enden davon sich jeweils radial erstreckende Seitenflächen 4 c aufweisen. Es ist daher ersichtlich, daß während die Eingangswelle 1 einem Lenkdrehmoment ausgesetzt ist, die relative Winkelverschiebung zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 mit Ansteigen der Stärke der Last, die von der Ausgangswelle 4 aufzunehmen ist, ansteigt, jedoch nicht eine vorbestimmte Phasendifferenz (angenähert 10° in diesem Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 4A gezeigt ist) dazwischen übersteigt, selbst wenn eine solche Last auftritt, die jenseits eines vorbestimmten Grenzwerts liegt, der mit dieser Phasendifferenz korrespondiert, da die radialen Seitenflächen 1 c der Eingangswelle 1 jeweils in Anschlag mit den radialen Seitenflächen 4 c der Ausgangswelle 4 gebracht werden, wenn die relative Winkelverschiebung die zuvor genannte Phasendifferenz erreicht. Dies bedeutet ferner, daß der Bereich der axialen Verschiebung des beweglichen Teils 13, d. h. der Bereich der Bewegung desselben nach rechts und nach links in Fig. 3, vorbestimmte Grenzen hat, so daß wenn das Teil 13 an eine dieser Grenzen verschoben wird, korrespondierend damit eine der Sekundärwicklungn 12 b, 12 c des Differentialtransformators 12 ein Spannungssignal mit einem höchsten Pegel ausgibt, wobei der Signalwert desselben nicht weiter erhöht werden kann. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß mit einem solchen begrenzenden Eingriff zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle die elektromagnetische Servoeinheit 200 in sich einen Sicherheitsmechanismus enthält.

Im folgenden werden sowohl der Aufbau als auch die Funktion der treibenden Steuerschaltung 100 beschrieben, die dazu bestimmt ist, die Arbeitsweisen der elektromagnetischen Servoeinheit 200 zu steuern.

Fig. 1 zeigt, wie bereits erläutert, ein Blockschaltbild der Steuerschaltung 100, in der der Differentialtransformator 12 die Primärwicklung 12 a, die mit einem Wechselstromsignal einer vorbestimmten Frequenz aus einem Oszillator 80 versorgt wird, und die Sekundärwicklungen 12 b, 12 c aufweist, die dazu bestimmt sind, ein Paar von Ausgangssignalen VR, VL, nämlich ein Ausgangssignal VR für ein Drehmoment, das im Uhrzeigersinne auf die Eingangswelle 1 einwirkt, und ein anderes Ausgangssignal VL für ein Drehmoment, das entgegen dem Uhrzeigersinne auf diese einwirkt, auszugeben. Die Ausgangssignale VR, VL werden zunächst durch ein Paar von Gleichrichtern 81 a, 81 b gleichgerichtet und dann durch ein Paar von Tiefpaßfiltern 42 a, 42 b geglättet, um sie als ein Paar von Gleichspannungssignalen VRo, VLo einem Paar von Addierern 43 bzw. 44 zuzuführen.

In einem der Addierer 43, 44, nämlich in dem Addierer 43, wird die Spannung des Signals VRo, die über eine Signalleitung an der Seite der Sekundärwicklung 12 b zugeführt wird, auf diejenige eines Konstantspannungssignals Vr, das von einem Spannungsstabilisator 45 ausgegeben wird, addiert. Andererseits wird in dem anderen der Addierer 43, 44, nämlich in dem Addierer 44, die Spannung des Signals VLo, das über eine Signalleitung an der Seite der Sekundärwicklung 12 c übertragen wird, auf diejenige eines Spannungssignals Vbl, das aus einer Variabelspannungsschaltung 46 zugeführt wird, welche mit einem Null-Justierer 47 zum Einstellen der Spannung des Signals Vbl gesteuert wird, addiert.

Beiläufig bemerkt variieren in der zuvor beschriebenen Anordnung dann, wenn das bewegliche Teil 13 veranlaßt wird, sich nach oben und nach unten in Fig. 1 zu verschieben, außerdem die Gleichspannungssignale VRo, VLo, die zu den Addierern 43, 44 über die Signalleitungen an den betreffenden Seiten der Sekundärwicklungen 12 b, 12 c übertragen werden, differentiell in Übereinstimmung mit der Verschiebung des beweglichen Teils 13. Wenn das bewegliche Teil 13 in die neutrale Position verbracht wird, sind diese Spannungssignale VRo, VLo indessen in ihren Spannungspegeln gleich.

Im einzelnen ist der Differentialtransformator 12 derart in die Schaltung eingebaut, daß dann, wenn das bewegliche Teil 13 veranlaßt wird, sich nach oben in Fig. 1 zu bewegen, wobei die Eingangswelle 1 im Uhrzeigersinne relativ zu der Ausgangswelle 4 gedreht wird, die Spannung des Signals VRo ansteigt und die Spannung des Signals VLo proportional zu der Aufwärtsverschiebung des beweglichen Teils 13 abfällt, und im Gegensatz dazu, wenn das bewegliche Teil 13 veranlaßt wird, sich in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zu der Ausgangswelle 4 dreht, die erstere Spannung VRo abfällt und die letztere Spannung VLo proportional zu der Abwärtsverschiebung ansteigt.

Im Hinblick darauf können praktisch aufgrund verschiedener Fälle, beispielsweise unvermeidbarer geringer Maßabweichungen beim Zusammenbauen des Differentialtransformators 12, die Spannungen der Signale VRo, VLo von den Signalleitungen an den betreffenden Seiten der Sekundärwicklungen 12 b, 12 c durchaus eine Differenz aufweisen, die zwischen diesen belassen wird, selbst wenn das bewegliche Teil 13 in die neutrale Position verbracht wird. Um einen solchen Fall zu beherrschen, sind die Addierer 43, 44, der Spannungsstabilisator 45, die Variabelspannungsschaltung 46 und der Null-Justierer 47 - wie zu beschreiben sein wird - zusammengeschaltet, wodurch die Addierer 43, 44 in die Lage versetzt werden, ein Paar von Spannungssignalen VR 1, VL 1 auszugeben, die auf gleiche Spannungen eingestellt sind, wenn das bewegliche Teil 13 in die neutrale Position verbracht worden ist.

Die Spannungssignale VR 1, VL 1, die von den Addierern 43, 44 ausgegeben werden, werden in ein Paar von Subtrahierern 48 bzw. 49 eingegeben.

Die Subtrahierer 48, 49 sind dazu bestimmt, ein Paar von Spannungssignalen VR 2, VL 2 bzw. auszugeben, und zwar derart, daß VR 2 = Ai(VR 1 - VL 1) und VL 2 = Ai(VL 1 - VR 1) sind, wobei Ai ein Verstärkungsfaktor ist.

In der Steuerschaltung 100, in der eine einzige Stromversorgung (nicht gezeigt) mit positiver Spannung gegenüber Masse benutzt wird, hat selbst dann unter der Bedingung, daß beispielsweise VR 1 ≦ωτ VL 1 ist, das Spannungssignal VR 2, das von dem Subtrahierer 48 ausgegeben wird, eine Spannung, die nicht negativ werden kann, während sie unter einer solchen Bedingung auf der positiven Seite im wesentlichen zu Null werden kann. Eine solche Charakteristik ist analog zu der des Spannungssignals VL 2 des Subtrahierers 49.

In der zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung wird unter der Bedingung, daß auf die Eingangswelle 1 kein Lenkdrehmoment ausgeübt wird, das bewegliche Teil 13 in dessen neutraler Position positioniert, so daß die Spannungen der Signale VR 1, VL 1, die von den Addierern 43, 44 ausgegeben werden, einander angeglichen sind und demzufolge diejenigen der Ausgangssignale VR 2, VL 2 aus den Subtrahierern 48, 49 im wesentlichen Null sind.

Im Hinblick darauf verbleibt unter der Bedingung der Nichteinwirkung eines Lenkdrehmoments auf die Eingangswelle 1 selbst dann, wenn die Angleichung der Spannungssignale VRo, VLo ideal durch die Kombination der Schaltungselemente 43 bis 47 bewirkt wird, um dadurch die Ausgangssignale VR 1, VL 1 der Addierer 43, 44 derart zu justieren, daß VR 1 gleich VL 1 ist, praktisch noch die Möglichkeit, daß diese Signale VR 1, VL 1 nicht ganz genau nulljustiert sind, d. h. daß VR 1 = VL 1 = k ≦λτ 0 (Null) ist, und zwar dadurch, daß Fehler beim Zusammenbau des Differentialtransformators 12 entstanden sind. Ein solcher Fehler in der Nulljustierung kann, wenn er belassen wird, zu weiteren Fehlern in der Funktion der Einrichtung führen. In diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann indessen eine solche Gefahr erfolgreich durch Vorsehen der Subtrahierer 48, 49 ausgeschlossen werden.

Die Ausgangssignale der Subtrahierer 48, 49 werden jeweils an positive Eingänge eines weiteren Paares von Subtrahierern 50, 51 geführt, während jedem dieser Subtrahierer 50, 51 über eine negative Klemme ein Vorspannungssignal VB 2 als ein Spannungsausgangssignal aus einer Variabelspannungsschaltung 53 zugeführt wird, die mit einem Totbereichsjustierer 52 zum Einstellen der Spannung des Signals Vb 2 gesteuert wird. In diesen Subtrahierern 50, 51 wird die Spannung des Signals Vb 2 auf der Seite des Subtrahierers 50 von der des Signals VR 2 subtrahiert, wodurch die Subtrahierer 50, 51 in sich ein Paar von Spannungssignalen VR 3, VL 3 bzw. erzeugen, die auszugeben sind, welche Signale VR 3, VL 3 auf diese Weise in ihrem Pegel um den Betrag des Signals Vb 2 kleiner als die Signale VR 2, VL 2 sind. Demzufolge weisen diese Signale VR 3, VL 3 eine Breite des Tobereichs auf, die größer als die der Signale VR 2, VL 2 ist.

Die Spannungssignale VR 3, VL 3, die auf diese Weise gewonnen werden, werden jeweils einer ODER-Schaltung 54 zugeführt, in der sie logisch addiert werden, um ein Drehmomentstärkesignal Sa zu gewinnen. Jedes dieser Signale wird außerdem jeweils einem aus einem Paar von Spannungskomparatoren 55, 56 zugeführt, in denen sie jeweils mit einer Referenzspannung verglichen werden, um auf der Seite des Spannungskomparators 55, der mit dem Signal VR 3 beschickt wird, ein Drehmomentrichtungssignal Sdr zu gewinnen, das für ein Drehmoment steht, welches im Uhrzeigersinn auf die Eingangswelle 1 einwirkt, und auf der Seite des Spannungskomparators 56, der mit dem Signal VL 3 beschickt wird, ein Drehmomentrichtungssignal Sdl zu gewinnen, das für ein Drehmoment steht, welches entgegen dem Uhrzeigersinne auf diese einwirkt.

Fig. 2A zeigt Ausgangskennlinien des Drehmomentstärke- und der Drehmomentrichtungssignale Sa bzw. Sdr, Sdl. In Fig. 2 repräsentiert die Achse der Abszisse ein Lenkdrehmoment Ti, das auf die Eingangswelle einwirkt, und diejenige der Ordinate repräsentiert die Spannung der verschiedenen Signale. Das Drehmomentstärkesignal Sa, das aus der ODER-Schaltung 54 auszugeben ist, wird als die logische Summe der Ausgangssignale VR 3, VL 3 der Subtrahierer 50, 51 ausgegeben und hat einen Totbereich Dl, der durch den Totbereichs-Justierer 52 voreingestellt ist. Andererseits werden sowohl das Drehmomentrichtungssignal Sdr, das von dem Spannungskomparator 55 ausgegeben wird, als auch das Drehmomentrichtungssignal Sdl aus dem Spannungskomparator 56 als ein logisches Spannungssignal ausgegeben, das ansteigt und auf einem "hohen" Pegel verbleibt, wenn die Spannung des Signals VR 3 (VR 2 für Sdl) höher als ein vorbestimmter Wert geworden ist und gehalten wird, und abfällt, um bei einem "niedrigen" Pegel zu bleiben, wenn diese Spannung niedriger als dieselbe oder ein anderer vorbestimmter Wert geworden ist und so gehalten wird.

Das Drehmomentstärkesignal Sa ist ein Gleichspannungssignal, das mit der Stärke des Lenkdrehmoments Ti korrespondiert, welches auf die Eingangswelle 1 einwirkt, und als ein Signal zum Steuern der Stärke des Ankerstroms Io, der dem Elektromotor 18 zuzuführen ist, benutzt wird. Das Drehmomentstärkesignal Sa hat einen oberen Grenzwert bei einem Spannungspegel Vc, der mit einem Punkt korrespondiert, bei dem sich die relative winkelmäßige Verschiebung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle 1 bzw. 4 zu der vorbestimmten Phasendifferenz entwickelt hat, welche den Sicherheitsmechanismus in Betrieb setzt, der aus den jeweiligen axialen inneren Endabschnitten 1 b, 4 b der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 besteht.

Die Drehmomentrichtungssignale Sdr, Sdl werden als ein Paar von Signalen benutzt, die die Einwirkungsrichtung des Lenkdrehmoments Ti auf die Eingangswelle 1 repräsentieren. Wenn es beispielsweise auf den "hohen" Pegel gebracht werden, sagt das Drehmomentrichtungssignal Sdr aus, daß die Eingangswelle 1 gesehen von der Seite des Lenkrades nach rechts oder im Uhrzeigersinne relativ zu der Ausgangswelle 4 verdreht wird. Im Gegensatz dazu sagt, wenn es auf den "hohen" Pegel gebracht wird, das Drehmomentrichtungssignal Sdl aus, daß die Eingangswelle 1 nach links oder entgegen dem Uhrzeigersinne relativ zu der Ausgangswelle 4 gedreht wird. Wie später beschrieben wird, wird die Richtung der Drehung des Elektromotors 18 in Übereinstimmung mit den Drehmomentrichtungssignalen Sdr, Sdl bestimmt.

In der treibenden Steuerschaltung 100 bilden diejenigen Schaltungselemente, die bis hierher beschrieben worden sind, eine Drehmomenterfassungsschaltung C 1, in welcher daher die Ausgangssignale VR, VL aus dem Drehmomenterfassungsmechanismus 11, der den Differentialtransformator 12 enthält, verarbeitet werden, um das Drehmomentstärke- und die Drehmomentrichtungssignale Sa bzw. Sdr, Sdl zu gewinnen, die auszugeben sind. Das Drehmomentstärkesignal Sa, wie es aus der Drehmomenterfassungsschaltung C 1 ausgegeben wird, wird einer Motortreiberschaltung C 2 und der Kupplungstreiberschaltung C 3 zugeführt, während die Drehmomentrichtungssignale Sdr, Sdl aus der Drehmomenterfassungsschaltung C 1 nur der Motortreiberschaltung C 2 zugeführt werden.

Im folgenden wird eine Beschreibung der Motortreiberschaltung C 2 anhand von Fig. 1 gegeben.

Das Drehmomentstärkesignal Sa aus der Drehmomenterfassungschaltung C 1 wird einem Addierer 57 zugeführt, in dem der Spannungspegel des Signals Sa durch Addieren einer Konstantspannung Vr 2, die von einem Spannungsstabilisator 58 ausgegeben wird, erhöht wird. Als Ergebnis gibt der Addierer 57 ein Summensignal Sa′ aus, das durch eine Kennlinie darstellbar ist, die mit Sa′ in Fig. 2B bezeichnet ist. Durch das Addieren der Konstantspannung Vr 2 auf das Drehmomentstärkesignal Sa kann das sich ergebende Spannungssignal Sa′ dazu benutzt werden, den Elektromotor 18 selbst dann, wenn dieser erst gestartet werden soll, bei einer später zu beschreibenden konstanten Drehzahl Nk drehen zu lassen.

Das Ausgangssignal Sa′ aus dem Addierer 57 wird einer positiven Klemme eines Komparators 59 zugeführt, in dem es mit einem Spannungssignal St einer Dreieckwellenform verglichen wird, die diesem von einem Dreieckwellengenerator 60 über eine negative Klemme des Komparators 59 zugeführt. Der Vergleich zwischen den Signalen Sa′ und St wird durch Vergleich der Signalspannungen derselben durchgeführt, wodurch der Komparator in sich ein Spannungsimpulssignal Sa″ einer Rechteckwellenform erzeugt, das aus diesem auf einen Quellenspannungspegel für jeden Zeitabschnitt, in welchem die Spannung des Signals Sa′ aus dem Addierer 57 höher als diejenige des Dreieckwellensignals St ist, ausgegeben wird. Wie beispielhaft in Fig. 2C u. Fig. 2D gezeigt, wird das Spannungsimpulssignal Sa″, das von dem Komparator 59 ausgegeben wird, als eine Impulsreihe ausgegeben, der aus einer Rechteckwelle einer konstanten Amplitude V _cc besteht, wobei die Rechteckwelle mit derselben Wiederholungsfrequenz wie die Dreieckwelle des Signals St auftritt und eine Impulsbreite wie die einer Dauer W 1 (Fig. 2C) oder W 2 (Fig. 2D) proportional zu der Spannung des Ausgangssignals Sa′ des Addierers 57 hat. Der Dreieckwellengenerator 60 ist dazu bestimmt, mit dem Komparator 59 zusammenzuwirken, um das Spannungsimpulssignal Sa″ zu erzeugen, das eine Impulsbreite Wi hat (wobei der Zusatz "i" einen allgemeinen Fall repräsentiert und beispielsweise ein beliebiger ganzzahliger Wert wie 1 oder 2 sein kann, der abhängig von dem Lenkdrehmoment Ti, das auf die Eingangswelle 1 einwirkt, variieren kann).

Das Spannungsimpulssignal Sa″ des Komparators 59 wird einer Eingangsklemme einer UND-Schaltung 61, die an deren anderer Eingangsklemme das Drehmomentrichtungssignal Sdr aufnimmt, und einer Eingangsklemme einer weiteren UND-Schaltung 62, die an deren anderer Eingangsklemme das Drehmomentrichtungssignal Sdl aufnimmt, zugeführt.

Die Motortreiberschaltung C 2 enthält des weiteren eine Schaltbrückenanordnung 63 zum Steuern der Stärke und der Richtung des Ankerstroms Io, der dem Elektromotor 18 zuzuführen ist, wobei die Schaltbrückenanordnung 63 vier Brückenzweige hat, die aus vier npn-Transistoren 64, 65, 66 u. 67 bestehen. Die Schaltbrückenanordnung 63 ist über einen ihrer Anschlüsse, nämlich +V, der zwischen den Brückenzweigen mit den Transistoren 64 u. 66 liegt, mit einer Stromversorgung (nicht gezeigt) und über einen weiteren Anschluß, nämlich 68 a, der zwischen den Brückenzweigen mit den Transistoren 65 u. 67 liegt, über einen Widerstand 68 mit Masse verbunden. Die Schaltbrückenanordnung weist in den Brückenzweigen zwischen den Transistoren 64 u. 65 und zwischen den Transistoren 66 u. 67 jeweils eine Ausgangsklemme a bzw. b auf, die jeweils mit einer der Bürsten 27, 27 des Elektromotors 18 verbunden sind. Außerdem sind vier Dioden 69 vorgesehen, die jeweils zwischen einem Kollektor und einem Emitter der Transistoren angeordnet sind, so daß in allen Brückenzweigen jeweils eine Diode einem der vier Transistoren 64 bis 67 parallelgeschaltet ist, um so einen Rückwärtsstrom durch die Transistoren zu verhindern, der ansonsten bei einer Ein/Aus-Steuerung der Transistoren 64 bis 67 auftreten würde.

Die zuvor erwähnten UND-Schaltungen 61, 62 sind an der Ausgangsseite der UND-Schaltung 61 mit den jeweiligen Basisanschlüssen der Transistoren 65, 66 und an der Ausgangsseite der UND-Schaltung 62 mit den jeweiligen Basisanschlüssen der Transistoren 64 u. 67 verbunden.

In der zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung wird beispielsweise dann, wenn das Drehmomentrichtungssignal Sdr auf seinen "hohen" Pegel gebracht wird, die UND-Schaltung 61 in einen geöffneten Zustand gebracht, in welchem das Spannungsimpulssignal Sa″ aus dem Komparator 59 zu den Basisanschlüssen der Transistoren 65 u. 66 durchgelassen wird, durch das deren Ein/Aus-Schaltbetätigungen gesteuert werden, um eine notwendige Spannung Vmo an den Elektromotor 18 zu legen, um diesem den Ankerstrom Io einer Stromstärke zuzuführen, die mit der Stärke des Lenkdrehmoments Ti korrespondiert, welches auf die Eingangswelle 1 einwirkt, und zwar in einer Stromrichtung, die den Elektromotor 18 veranlaßt, in Übereinstimmung mit der Einwirkungsrichtung des Lenkdrehmoments Ti auf die Eingangswelle 1 zu drehen. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Drehmomentrichtungssignal Sdl auf seinen "hohen" Pegel gebracht wird, die UND-Schaltung 62 in ihren Öffnungszustand gebracht, in welchem das Spannungsimpulssignal Sa″ aus dem Komparator 59 zu den Basisanschlüssen der Transistoren 64, 67 durchgelassen wird, deren Ein/Aus-Betätigungen gesteuert werden, um den Elektromotor 18 in einer Weise ähnlich der zuvor beschriebenen zu steuern.

In der zuvor beschriebenen Schaltungsfunktion wird die Spannung Vmo, die an den Elektromotor 18 gelegt wird, durch das Ausgangssignal Sa″ des Komparators 59 in Übereinstimmung mit der Stärke des Lenkdrehmoments Ti eingestellt, das auf die Eingangswelle 1 einwirkt, so daß die Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors 18 im wesentlichen in einem Hochdrehzahlzustand ohne Rücksicht auf mögliche Änderungen des Ankerstroms Io konstant gehalten wird.

Wenn der Gleichstrom-Elektromotor 18 so gesteuert wird, daß er entsprechend dem Drehmomentstärkesignal Sa und den Drehmomentrichtungssignalen Sdr, Sdl dreht, wird die Drehzahl N im wesentlichen aus dem im folgenden erläuterten Grund konstant gehalten.

Zur Erläuterung dieses Grundes sei angenommen, daß sich die elektromagnetische Servoeinheit 200 in einem bestimmten Zustand befindet, in welchem das Lenkdrehmoment Ti, das auf die Eingangswelle 1 einwirkt, von einer bestimmten Stärke ist und die Tendenz hat, eine Drehung im Uhrzeigersinne zu erzeugen, so daß das Drehmomentrichtungssignal Sdr in den "hohen" Pegel versetzt wird.

Darüber hinaus wird zum besseren Verständnis angenommen, daß - wie aus Fig. 2C u. Fig. 2D zu ersehen ist - das Spannungsimpulssignal Sa″, welches von dem Komparator 59 ausgegeben wird, eine mittlere Spannung Vml, beispielsweise Vml= V _cc (Wl/Wo) hat, wobei Wo die Impulswiederholperiode des Signals Sa″ ist und gleich derjenigen des Dreieckwellensignals St ist. Die mittlere Spannung Vml des Spannungsimpulssignals Sa″ ist proportional zu der Einschalt-Spannung des Ausgangssignals Sa′ aus dem Addierer 57, das in Fig. 2B gezeigt ist. Die UND-Schaltungen 61, 62 sind dazu bestimmt, mit der Brückenschaltung 63 zusammenzuarbeiten, um die Polung des Elektromotors 18 zu bestimmen, wenn diesem die mittlere Spannung Vml, die in die Spannung Vmo umgesetzt ist, zugeführt wird, d. h. die Richtung des Ankerstroms Io zu bestimmen, der in Übereinstimmung mit der Spannung Vml oder Vmo ausgegeben wird.

Es wird nun, da das Drehmomentrichtungssignal Sdr einen "hohen" Pegel aufweist, die mittlere Spannung Vml über die UND-Schaltung 61 an die Basisanschlüsse der Transistoren 65, 66 gelegt, auf welche Weise die korrespondierende Spannung Vmo an den Elektromotor 18 gelegt wird, wodurch der Ankerstrom Io von der Stromversorgung über die Klemme +V, den Transistor 66, die Klemme b, den Elektromotor 18, die Klemme a, den Transistor 65 und die Klemme 68 a nach Masse fließt.

Beiläufig bemerkt sinkt in dem Gleichstrom-Elektromotor 18, wenn die Spannung Vmo, die an diesen angelegt wird, konstant ist, die Drehzahl N, und der Ankerstrom Io steigt proportional zu dem Anstieg in der Stärke des Drehmoments T, das als Last auf den Elektromotor 18 einwirkt. Andererseits erhöht sich in dem Fall, in dem die Stärke der Last des Lastdrehmoments T konstant ist, die Drehzahl N proportional zu dem Anstieg der Spannung Vmo, während der Ankerstrom Io konstant gehalten wird, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist, die die Kennlinien des Elektromotors 18 zeigt.

Der Elektromotor 18 kann daher durch Erhöhen der Spannung Vmo, die an den Elektromotor 18 angelegt wird, proportional zu dem Anstieg des Lastdrehmoments T, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, konstant bei der gewünschten Drehzahl Nk drehen.

Es sei angemerkt, daß selbst dann, wenn die Spannung Vmo über dem Elektromotor 18 in einer Weise wie zuvor beschrieben variiert wird, der Ankerstrom Io proportional zu dem Anstieg des Lastdrehmoments T, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, ansteigt.

In der elektromagnetischen Servoeinheit 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat indessen zu der Zeit, zu der der Elektromotor 18 angetrieben wird, um seine Drehung zu beginnen, die Eingangswelle 1 ein solches Drehmoment Tl, das auf diese einwirkt, das mit der Grenze des Totbereichs Dl (vergl. Fig. 2A u. Fig. 2B) korrespondiert. Daher ist in der Servoeinheit 200 der Elektromotor 18 so zu treiben, daß er bei der Drehzahl Nk unter Vorhandensein eines solchen Drehmoments Tl dreht, wenn eine Spannung Vmo, die mit der vorbestimmten Spannung Vr 2 korrespondiert, an den Elektromotor 18 angelegt wird, während Vmo = k.Vr 2 ist, wobei k eine Schaltungskonstante ist.

Es ist ersichtlich, daß die Drehzahl Nk aus der Spannung k.Vr 2 über dem Elektromotor 18 und einer Last Lo (Fig. 5), die auf den Elektromotor 18 einwirkt, bestimmt wird, wenn das zuvor genannte Drehmoment Tl auf die Eingangswelle 1 einwirkt. Andererseits korrespondiert das Lastdrehmoment T, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, mit dem Lenkdrehmoment Ti, das auf die Eingangswelle 1 einwirkt, während die elektromagnetische Kupplung 41 dazwischen liegt. Im Hinblick darauf sei festgestellt, daß der Kupplungsgrad der elektromagnetischen Kupplung 41 so geregelt wird, daß er grundsätztlich proportional zu der Spannung des Drehmomentstärkesignals Sa ist, wie später im einzelnen dargelegt wird.

Wie sowohl aus der zuvor gegebenen Beschreibung als auch aus der Kennlinie für Sa′ in Fig. 2B ersichtlich ist, wird die Spannung Vmo, die an den Elektromotor 18 gelegt wird, proportional zu dem Anstieg in der Stärke des Lastdrehmoments T, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, erhöht, so daß die Drehzahl N des Elektromotors 18 im wesentlichen bei der zuvor genannten Drehzahl Nk gehalten wird, wenn der Elektromotor 18 angetrieben wird, um zu drehen. Desweiteren wird, wenn der Elektromotor 18 auf diese Weise getrieben wird, um zu drehen, die Stärke des Ankerstroms Io in eine proportionale Beziehung zu der Stärke des Lastdrehmoments T gesetzt, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, und zwar unabhängig von dem Wert der Spannung Vmo, vorausgesetzt, daß Vmo ≦λτ 0 ist.

In der Motortreiberschaltung C 2 (vergl. Fig. 1) wird die Stärke des Ankerstroms Io, der dem Elektromotor 18 zugeführt wird, als ein Spannungsabfall über dem Widerstand 68 erfaßt, welcher Spannungsabfall als ein Rückkopplungssignal Vf durch einen Verstärker 70 und ein Tiefpaßfilter 71 an die Kupplungstreiberschaltung C 3 geliefert wird. Darüber hinaus wird außerdem das Dreieckwellensignal St, das durch den Dreieckwellengenerator 60 erzeugt wird, der Kupplungstreiberschaltung C 3 zugeführt.

Im folgenden wird eine Beschreibung der Kupplungstreiberschaltung C 3 anhand von Fig. 1 gegeben.

In der Kupplungstreiberschaltung C 3 wird einem Differentialverstärker 72 über eine positive Eingangsklemme das Drehmomentstärkesignal Sa, das von der ODER-Schaltung 54 der Drehmomenterfassungsschaltung C 1 geliefert wird, zugeführt, und an eine negative Klemme desselben wird das Rückkopplungssignal Vf, das als Spannung über dem Widerstand 68 der Motortreiberschaltung C 2 angenommen wird, gelegt, welche Spannung proportional zu der Stärke des Ankerstroms Io ist. Als Ergebnis wird ein verstärktes Spannungssignal Vsa einer Amplitude, die proportional zu der Spannungsdifferenz zwischen den Signalen Sa und Vf ist, gewonnen.

Das Spannungssignal Vsa des Verstärkers 72 wird zusammen mit dem Dreieckwellensignal St einem Komparator 73 zugeführt, in dem diese miteinander verglichen werden, um dadurch ein Dreieckimpulssignal Sa′″ zu erzeugen, das eine Impulsbreite Wi hat, welche proportional zu der Spannung des Signals Vsa ist, d. h. proportional zu der Spannungsdifferenz zwischen dem Drehmomentstärkesignal Sa und dem Rückkopplungssignal Vf, welches mit dem Ankerstrom Io korrespondiert. Das Impulssignal Sa′′′ wird an einen Schalttransistor 74 ausgegeben, dessen Ein/Aus-Betätigung dadurch gesteuert wird, um eine Spannung Vcl an die Erregerspule 39 der elektromagnetischen Kupplung 41 zu legen, um dadurch den Erregerstrom Icl in die Erregerspule 39 fließen zu lassen, um die Kupplung 41 zu treiben.

Das Impulssignal Sa′″ hat eine mittlere Spannung Vm 2 die so darstellbar ist, daß Vm 2 = V _cc (Wi′/Wo) wie die mittlere Spannung Vml des Impulssignals Sa″ ist.

Die elektromagnetische Kupplung 41 ist so beschaffen, daß sie keine direktkuppelnden Zustände einnimmt, und zwar sogar dann, wenn die Spannung des Drehmomentstärkesignals Sa bis zu dem vorbestimmten Grenzwert Vc in Fig. 2A angehoben wird und demzufolge die Spannung Vc 1 über der Erregerspule 39 einen maximalen Pegel erreicht hat. Als Ergebnis wird, wenn sie getrieben wird, die elektromagnetische Kupplung 41 immer in einen halbkuppelnden Zustand versetzt, während praktisch der Kupplungsgrad von der Spannung Vc 1 über der Erregerspule 39 abhängt.

In der zuvor beschriebenen Anordnung kann, wenn die Spannung Vc 1 als eine Ausgangsspannung der Kupplungstreiberschaltung C 3, d. h. als ein Ausgangssignal aus einem Emitter des Schalttransistors 74 als einfach abhängig von dem Drehmomentstärkesignal Sa gewünscht wird, eine Modifikation benutzt werden, in welcher beispielsweise ein Ausgangssignal des Schalttransistors 74 als ein Rückkopplungssignal der negativen Eingangsklemme des Differentialverstärkers 72 zugeführt wird.

Bei einer solchen Modifikation ist indessen der Kupplungsgrad der elektromagnetischen Kupplung 41 ohne Rücksicht auf die tatsächliche Stärke des Ankerstroms Io bestimmt, d. h. ohne das Lastdrehmoment T, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, in Betracht zu ziehen, auf welche Weise die Möglichkeit eines Fehlers belassen bleibt, um eine gute Anpassung des Kupplungsgrades der Kupplung 41 an das Motordrehmoment des Elektromotors 18, d. h. an das Lastdrehmoment T, das auf diesen einwirkt, zu erreichen.

Im Hinblick darauf wird in der treibenden Steuerschaltung 100 das Rückkopplungssignal Vf, das tatsächlich mit der Stärke des Ankerstroms Io korrespondiert, der negativen Eingangsklemme des Differentialverstärkers 72 zugeführt, so daß das Auftreten eines solchen Fehlers des Anpassungszustandes effektiv verhindert wird. Es sei angemerkt, daß die Iststärke des Ankerstroms Io mit der Stärke des Lastdrehmoments T korrespondiert, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, während das Lastdrehmoment T tatsächlich darauf sowohl über die Ausgangswelle 4 und durch die elektromagnetische Kupplung 41 als auch durch den Drehzahlreduktionsmechanismus 28 einwirkt.

Dementsprechend steigt dann in dem elektromagnetischen Servosystem mit einem derartigen Rückkopplungssystem, während beispielsweise die Spannung Vmo über dem Elektromotor 18 auf einem bestimmten Pegel gehalten wird, wenn die Drehzahl N aus irgendeinem Grunde fallen sollte, der Ankerstrom Io an, auf welche Weise die Spannung des Rückkopplungssignals Vf ansteigt. Da die Spannung des Drehmomentstärkesignals Sa so wie sie ist unverändert gelassen wird, wird diejenige des Ausgangssignals Vsa aus dem Differentialverstärker 72 klein gemacht, was zu einer Verringerung des Kupplungsgrades der Kupplung 41 führt. Es ist leicht ersichtlich, daß wenn die Drehzahl N des Elektromotors 18 fallen sollte, eine gleichförmige Übertragung des Motordrehmoments auf die Ausgangswelle 4 durch Reduzieren des Kupplungsgrades der elektromagnetischen Kupplung 41 erreicht wird.

Im Gegensatz dazu wird dann, während beispielsweise die Spannung Vc 1, die der elektromagnetischen Kupplung 41 zuzuführen ist, auf einem bestimmten Pegel gehalten wird, wenn sich der Kupplungsgrad der Kupplung 41 aus irgendeinem Grunde, beispielsweise durch eine Temperaturänderung, erniedrigen sollte, das Lastdrehmoment T, das auf den Elektromotor 18 einwirkt, schwach. Dementsprechend fällt der Ankerstrom Io des Elektromotors 18 ab, während die Drehzahl N desselben ansteigt, was einen Abfall der Spannung des Rückkopplungssignals Vf veranlaßt. Da die Spannung des Drehmomentstärkesignals Sa unverändert gehalten wird, wird diejenige des Ausgangssignals Vsa aus dem Differentialverstärker 72 erhöht, was zu einem verstärkten Kupplungsgrad der Kupplung 41 führt. Es ist leicht ersichtlich, daß außerdem, wenn die Drehzahl N des Elektromotors 18 steigen sollte, die Übertragung des Motordrehmoments auf die Ausgangswelle 4 gleichförmig durch Anheben des Kupplungsrades der Kupplung 41 durchgeführt wird.

Wie aus der zuvor gegebenen Beschreibung ersichtlich, wird in der treibenden Steuerschaltung 100 durch Inbetrachtziehen des Lenkdrehmoments Ti, das auf die Eingangswelle 1 einwirkt, der Elektromotor 18 so gesteuert, daß er bei einer Drehzahl Nk konstant gedreht wird, und gleichzeitig wird die elektromagnetische Kupplung 41 so gesteuert, daß sie abhängig von dem Lenkdrehmoment Ti geändert wird. Darüber hinaus wird, wie beschrieben, das Rückkopplungssignal Vf als ein Signal, das der Iststärke des Ankerstroms Io entspricht, auf das Drehmomentstärkesignal Sa als ein Basissignal rückgekoppelt, um die Spannung Vc 1 zum Treiben der elektromagnetischen Kupplung 41 zu erzeugen, so daß ein Anpassungszustand stets wirksam zwischen dem Motordrehmoment des Elektromotors 18 und der Kupplungskraft der Kupplung 41 selbst dann erreicht wird, wenn fallweise Änderungen in der Drehzahl N des Elektromotors 18 und/oder in dem Kupplungsrad der Kupplung 41 auftreten.

Fig. 6 zeigt ein schematisches Flußdiagramm, das die verschiedenen funktionellen Beziehungen, wie die des Drehmoment- und Signalflusses in dem gesamten System einschließlich der treibenden Steuerschaltung 100 und den in Betracht kommenden mechanischen Konstruktionsteilen verdeutlicht.

Wie in Fig. 6 gezeigt, werden die Signale VR, VL, wie sie von dem Drehmomenterfassungsmechanismus 11 ausgegeben werden, der aus dem Differentialtransformator 12 und dem beweglichen Teil 13 besteht, in die Drehmomenterfassungsschaltung C 1 eingegeben, in der sie in der beschriebenen Weise verarbeitet werden, um das Drehmomentstärkesignal Sa, das mit der Stärke des eingegebenen Drehmoments korrespondiert, und die Drehmomentrichtungssignale Sdr, Sdl, die für die Identifizierung der Einwirkungsrichtung des eingegebenen Drehmoments verantwortlich sind, zu gewinnen, welche Signale Sa u. Sdr, Sdl der Motortreiberschaltung C 2 und der Kupplungstreiberschaltung C 3 wie erforderlich zugeführt werden. Zwischen der Motortreiberschaltung C 2 und der Kupplungstreiberschaltung C 3 wird das Signal Vf als ein Signal, das dem Ankerstrom Io entspricht, welcher mit dem Drehmoment korrespondiert, das an dem Elektromotor 18 entwickelt wird, von der Schaltung C 2 zu der Schaltung C 3 übertragen, um dadurch den Kupplungszustand der Kupplung 41 in Beachtung des Motordrehmoments des Elektromotors 18 zu steuern, so daß das Drehmoment, das in dem Elektromotor 18 entwickelt wird, mit dem Drehmoment, das durch die Kupplung 41 zu übertragen ist, übereinstimmt.

Beiläufig bemerkt ist mit dem Bezugszeichen 75 der Fluß des Drehmoments gekennzeichnet. Wenn er mit einem Signal getrieben wird, das von der Motortreiberschaltung C 2 ausgegeben wird, entwickelt der Elektromotor 18 ein Motordrehmoment, welches Drehmoment durch den Drehzahlreduktionsmechanismus 28 und die elektromagnetische Kupplung 41 auf die Ausgangswelle 4 übertragen wird, auf welche Weise eine relative winkelmäßige Verschiebung, die zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 4 entwickelt wird, gegeben ist, um dadurch Änderungen in den Ausgangssignalen VR, VL des Drehmomenterfassungsmechanismus 11 zu bewirken, so daß ein Rückkopplungssystem gebildet wird.

In der zuvor beschriebenen Anordnung ist die Drehung des Elektromotors 18 von den Erfassungssignalen VR, VL des Differentialtransformators 12 abhängig gemacht, um dadurch die Drehzahl N des Elektromotors 18 so zu regeln, daß sie im wesentlichen bei der Hochdrehzahl Nk konstant gehalten wird. Darüber hinaus ist zur Verhinderung von Drehmomentänderungen aufgrund einer Niedrigdrehzahldrehung in dem Anlaufbetrieb des Elektromotors 18 der Spannungsstabilisator 58 dazu bestimmt, das Signal Vr 2 zu erzeugen, das zu dem Drehmomentstärkesignal Sa, das zur Regelung der Stärke des Ankerstroms Io benutzt wird, zu addieren ist. Desweiteren wird der Kupplungsgrad der elektromagnetischen Mehrplatten-Kupplung 41 durch Inbetrachtziehung des Motordrehmoments gesteuert, das an dem Elektromotor 18 entwickelt wird, so daß mit einem Schlupf, der durch das Versetzen der Kupplung 41 in einen halbkuppelnden Zustand gegeben ist, die Differenz zwischen der Hochdrehzahl des Elektromotors 18 und der reduzierten Drehzahl der Ausgangswelle 4 wirksam absorbiert werden kann, um dadurch eine gleichförmige und stabile Übertragung des Motordrehmoments auf die Ausgangswelle 4 zu erreichen.

Wie aus der zuvor gegebenen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels ersichtlich ist, ist der wesentliche Punkt der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, daß ein Signal Vf entsprechend der Stärke eines Istankerstroms Io, der durch den Elektromotor 18 fließt, auf ein Signal Vc 1 oder Sa rückgekoppelt wird, das für die Antriebssteuerung der elektromagnetischen Kupplung 41 benutzt wird. Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung vorteilhaft auf einen beliebigen Typ einer elektromagnetischen Servoeinrichtung angewendet werden, in welcher sowohl ein Elektromotor als auch eine elektromagnetische Kupplung in deren Betrieb gesteuert wird, und zwar unter Einbeziehung der Stärke und der Einwirkungsrichtung des Drehmoments, das auf die Eingangswelle einwirkt.

Für den Fachmann ist ersichtlich, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen des Anmeldungsgegenstandes ausgeführt werden können, ohne daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke oder der Schutzumfang, wie er durch die Ansprüche betimmt ist, verlassen werden müßte.

Claims (5)

1. Elektrische Servolenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einer mit dem Lenkrad verbundenen Eingangswelle, einer mit den gelenkten Rädern verbundenen Ausgangswelle, einem Elektromotor zum Erzeugen eines Hilfsdrehmoments, das auf die Ausgangswelle einwirkt, einer elektromagnetischen Kupplung zum Übertragen des Hilfsdrehmoments auf die Ausgangswelle, einem Drehmomenterfassungsmechanismus zum Erfassen eines Lenkdrehmoments, das auf die Eingangswelle einwirkt, und einer treibenden Steuerschaltung, die dazu bestimmt ist, entsprechend einem Ausgangssignal aus dem Drehmomenterfassungsmechanismus ein erstes Steuersignal, um mit diesem einen Ankerstrom einer geregelten Stärke in einer gesteuerten Richtung durch den Elektromotor fließen zu lassen, und ein zweites Steuersignal, um mit diesem die Kupplung zu steuern, zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß auf das zweite Steuersignal (Vc 1) ein Signal (Vf) entsprechend der Iststärke des Ankerstroms (Io) rückgekoppelt wird.

2. Elektrische Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Steuerschaltung (100) dazu bestimmt ist, entsprechend dem Ausgangssignal (VR, VL) aus dem Drehmomenterfassungsmechanismus (11) ein Drehmomentstärkesignal (Sa), das die Stärke des Drehmoments (Ti) repräsentiert, welches auf die Eingangswelle (1) einwirkt, und Drehmomentrichtungssignale (Sdr, Sdl), die jeweils die Richtung desselben repräsentieren, zu erzeugen, wobei das erste Steuersignal (V _mo ) eine Spannung aufweist, die eine Höhe und eine Polarität hat, welche dem Drehmomentstärkesignal (Sa) bzw. den Drehmomentrichtungssignalen (Sdr, Sdl) entspricht, und daß das zweite Steuersignal (Vcl) entsprechend dem Drehmomentstärkesignal (Sa) erzeugt wird, so daß sich der Elektromotor (18), wenn er mit Strom versorgt wird, bei einer konstanten Drehzahl (Nk) dreht.

3. Elektrische Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Kupplung (41) dazu bestimmt ist, in einer "halbkuppelnden" Betriebsweise zu arbeiten, wenn sie betätigt wird.

4. Elektrische Servolenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Steuerschaltung (100) eine Totbereichs-Steuereinrichtung (50, 51, 52, 53) zur Steuerung einer Justierung der Breite eines Totbereichs (Dl) des Drehmomentstärkesignals (Sa) enthält.

5. Elektrische Servolenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Spannung des ersten Steuersignals (Vmo) in Übereinstimmung mit einem Summensignal (Sa′) bestimmt wird, das sich aus einer Addition eines Konstantspannungssignals (Vr 2) auf das Drehmomentstärkesignal (Sa) ergibt, und daß die konstante Drehzahl (Nk) des Elektromotors (18) aus der Stärke einer Last (Lo) bestimmt wird, die auf den Elektromotor (18) einwirkt, wenn das Drehmoment (Ti), welches auf die Eingangswelle (1) einwirkt, mit einer Stärke auftritt, die einer voreingestellten Breite des Totbereichs (Dl) und der Höhe (kxVr 2) der Spannung, die das erste Steuersignal (Vmo) hat, wenn das Summensignal (Sa′) in der Höhe gleich dem Konstantspannungssignal (Vr 2) ist, entspricht.