DE10124385A1

DE10124385A1 - Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10124385A1
Application number: DE10124385A
Authority: DE
Inventors: Christian Lorenz
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2001-11-29
Also published as: DE20009210U1; US20010048220A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem vom Fahrer zu betätigenden Lenkmittel (3, 5), das elektrisch zur Übertragung von Lenksignalen mit wenigstens einem lenkbaren Rad des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (41) zum Höhenverstellen des Lenkmittels (3, 5) vorgesehen ist, welcher bei einem Unfall das Lenkmittel (3, 5) nach unten bewegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem vom Fahrer zu betätigenden Lenkmittel, das elektrisch zur Übertragung von Lenksignalen mit wenigstens einem lenkbaren Rad des Kraft fahrzeugs gekoppelt ist.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 196 25 496 C2 oder der DE 196 25 498 C1 bekannt.

Diese Vorrichtungen werden auch "Steering-by-Wire"-Lenksysteme genannt, denn die Koppelung der Lenkmittel mit den lenkbaren Rädern erfolgt nicht, wie herkömmlich, mechanisch, sondern elektrisch. Dies hat den Vorteil, daß ein her kömmliches Lenkrad mit starrer Lenkwelle entfallen kann, wodurch das Bauvolumen für die Vorrichtung extrem reduziert wird.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, die das "Steering-by-Wire"- Lenksystem für Fahrer sehr sicherer machen soll. Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß ein Antrieb zum Höhenverstellen des Lenkmittels vorgesehen ist, welcher bei einem Unfall das Lenkmittel nach unten bewegt. Das Lenkmittel ist aus ergonomischen Gründen stets vor dem Insassen angeordnet. Wenn die Lenkmittel auch noch seitlich des Insassen angeordnet sind, vorzugsweise auch am Fahrzeugsitz befestigt sind, behindern sie den Fahrer beim Aussteigen aus dem Fahrzeug oder sie behindern seine Bergung nach einem Unfall. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht jedoch vor, das Lenkmittel beim Unfall automatisch nach unten zu bewegen, wodurch es beim Aussteigen aus dem Fahrzeug oder der Bergung des Fahrers nicht mehr hinderlich sein kann. Dieses Absenken des Lenkmittels kann mittels einer Schwenkbewegung oder einer Linearbewegung, die weniger Raum benötigt, oder einer Kombination aus beiden Bewegungsarten erfolgen.

Vorzugsweise sind Lenkmittel und Antrieb am Fahrersitz angebracht, gemäß der bevorzugten Ausführungsform sogar am Sitzteil des Fahrzeugsitzes, so daß Lenkmittel und Fahrzeugsitz gemeinsam verschoben werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß das Lenkmittel nicht in der Fahrzeug tür befestigt sein muß, die bei einem Seitenaufprall im Gegensatz zum Fahrzeug sitz starken Deformationen unterworfen sein kann. Darüber hinaus ist durch Kop pelung des Lenkmittels mit dem Fahrzeugsitz dieser sowohl für Rechts- als auch für Linkslenkerfahrzeuge gleich ausbildbar, so daß der Aufwand für die Änderung eines Linkslenker- zu einem Rechtslenkerfahrzeug oder umgekehrt gering gehal ten werden kann, denn nur der elektrische Signalübertragungsstrang ist anders zu verlegen.

Der Antrieb sollte das Lenkmittel bis unterhalb der Sitzfläche des Sitzteiles, also der Oberseite des Sitzes, nach unten bewegen, damit das Lenkmittel beim Verlassen des Fahrzeugs nicht hinderlich ist.

Gemäß einer Ausgestaltung ist der Antrieb mit einem Airbagmodul gekoppelt, und mit der Auslösung des Airbagmoduls wird auch das Lenkmittel durch den Antrieb nach unten bewegt. Es ist in dieser Ausgestaltung möglich, die Steuerungen für die Auslösung des Airbagmoduls und des Antriebes zu vereinigen oder eine Energiequelle, z. B. einen pyrotechnischen Gasgenerator vorzusehen, der den Gassack aufbläst und auch den Antrieb, z. B. eine Kolben- Zylinder-Einheit, mit Energie versorgt.

Der Antrieb kann aber nicht nur bei einem Unfall selbsttätig die Lenkmittel nach unten bewegen, sondern er kann darüber hinaus gemäß einer Ausführungsform auch zur gezielten Auf- und Abwärtsbewegung des Lenkmittels durch den Fahrer betätigt werden, damit dieser sich das Lenkmittel in eine ergonomisch günstige Position stellen kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Kraftfahrzeuges (dessen Kontur V nur abschnittsweise dargestellt ist) gezeigt, die ohne eine mechanische Koppelung der Lenkmittel, im vorliegenden Fall zweier Joy-Stick-artiger Hebel 3, 5 mit lenkbaren Rädern 7, 9 des Fahrzeugs auskommt. Die Lenkmittel, deren Stellung einem elektrischen Signal proportional ist, sind nämlich über elektrische Verbindungsleitungen 11, 15 mit Antrieben 17, 19 zum Einschlagen der Räder 7, 9 gekoppelt. Dieses System wird auch "Steering-by-Wire" genannt. Die Vorrichtung umfaßt einen Fahrersitz 21, der ein Sitzteil 23 und ein daran angebrachtes, schwenkbares Rückenlehnenteil 25 sowie eine Kopfstütze 27 aufweist. Am Rückenlehnenteil 25 können auch Armlehnen 29 vorgesehen sein, welche ein entspannteres Fahren und entspannteres Lenken ermöglichen. Links und rechts des Fahrers, genauer gesagt links und rechts der von ihm einzuneh menden Sitzfläche 31 weist das Sitzteil 23 je eine langgestreckte Öffnung 33, 35 auf, durch die hindurch sich ein Lenkmittel 3, S erstreckt. Die Lenkmittel 3, 5 sind mit dem Sitzteil 23 gekoppelt, so daß bei Längsverschiebung des Sitzes zur Anpassung an die Größe des Fahrers oder zum Ermöglichen des Heckeinstiegs bei einem zwei- oder dreitürigen Fahrzeug die Lenkmittel 3, 5 mit verschoben werden.

Die Lenkmittel 3, 5 sind so miteinander mechanisch über die Schwenkachsen 35, 37 und ein zwischengeschaltetes Getriebe 39 gekoppelt, daß eine einhändige Lenkung des Fahrzeugs möglich ist.

Zur optimalen Anpassung der Lage der Lenkmittel 3, 5 an die Statur des Fahrers sind die Lenkmittel 3, 5 gemeinsam auch noch relativ zum Sitzteil 23 in Richtung des Pfeiles A längsverschieblich, und zwar unabhängig von der Lenkbewegung. Darüber hinaus sind die Lenkmittel 3, 5 auch noch vertikal über einen Antrieb 41 zum Versenken der Lenkmittel 3, 5 verschieblich. Der Antrieb 41 wird über eine Steuerung 43 betätigt, in der verschiedene Fahrerprofile, d. h. deren Einstellung von Sitzteil 23, Rückenlehnenteil 25 und Lenkmittel 3, 5 (letzeres in der Grundstellung) abgespeichert sind. Darüber hinaus ist der Antrieb 41 auch noch mit einem Airbagmodul 51 gekoppelt. Das Airbagmodul 51 umfaßt einen Gassack 53 und einen Gasgenerator 55. Mit Betätigung des Gasgenerators 55 wird davon ausgegangen, daß ein Unfall unmittelbar bevorsteht und ein Lenkmanöver keinen Einfluß mehr auf das Fahrzeug hat, so daß z. B. elektrisch oder über eine Gasführungsleitung 57 der Antrieb 41 betätigt wird, was dazu führt, daß beide Lenkmittel 3, S nach unten verschoben werden, wie mit dem Pfeil B symbolisiert. In der nach unten verschobenen Stellung liegen die Lenkmittel 3, 5 vollständig unterhalb der Sitzfläche, um ein leichteres Ein- oder Aussteigen des Fahrers zu ermöglichen.

Der Fahrzeugsitz zusammen mit den Lenkmitteln 3, 5 ist so gestaltet, daß er für Rechts- und Linkslenkerfahrzeuge gleichermaßen einsetzbar ist.

Die dargestellte Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Öffnet der Fahrer das Fahrzeug, wird jedes Steuermittel 3, 5 durch den Antrieb 41 in das Sitzteil 23 versenkt oder bleibt darin versenkt. Der Fahrzeugsitz ist zum Erleichtern des Ein stiegs automatisch ganz nach hinten gefahren. Nachdem der Fahrer Platz ge nommen hat, steckt er den Zündschlüssel ins Zündschloß oder eine entsprechende Chipkarte in einen entsprechenden Schlitz, woraufhin die Steuerung 43 seine Identität bestimmen kann. Der Fahrersitz 21 wird in Längsrichtung zusammen mit den Lenkmitteln 3, 5 in die vom Fahrer zuvor bestimmte und abgespeicherte optimale Sitzposition gebracht, wobei auch eine Verstellung der Sitzlehne 25 erfolgen kann. Ferner wird der Antrieb 41 betätigt, und die Lenkmittel 3, 5 fahren nach oben, um gegenüber der Sitzfläche 31, wie gezeigt, hervorzustehen.

Durch Bewegen der Lenkmittel 3, 5 nach vorne und nach hinten und in entgegengesetzter Richtung sowie ggf. auch seitlich läßt sich das Fahrzeug steuern, denn die Stellung der Lenkmittel 3, 5 wird über nicht gezeigte Sensoren ständig abgefragt, und die entsprechenden Impulse werden zu einer zentralen Steuerungseinheit 61 gesandt. Die Steuerungseinheit 61 verarbeitet die Signale und steuert die Antriebe 17, 19 entsprechend an, um den gewünschten Radeinschlag zu erreichen. Über die Stellung der Lenkmittel 3, 5 läßt sich nicht nur der gewünschte Radeinschlag, sondern ggf. auch eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs steuern.

Bei einem Unfall wird nicht nur der Gassack 53 entfaltet, sondern es werden auch die beiden Lenkmittel 3, 5, wie bereits erläutert, nach unten gefahren.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 kann der Fahrer den Antrieb 23 zur Höhenverstellung der Lenkmittel 3, 5 wahlweise betätigen.

Claims

1. Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs,
mit wenigstens einem vom Fahrer zu betätigenden Lenkmittel (3, 5), das elektrisch zur Übertragung von Lenksignalen mit wenigstens einem lenkbaren Rad des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Antrieb (41) zum Höhenverstellen des Lenkmittels (3, 5) vorgesehen ist, welcher bei einem Unfall das Lenkmittel (3, 5) nach unten bewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (41) das Lenkmittel (3, 5) linear nach unten bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lenk mittel (3, 5) und Antrieb (41) am Fahrzeugsitz (21) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeug sitz (21) ein Sitzteil (23) aufweist, an dem Antrieb (41) und Lenkmittel (3, 5) angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzteil (23) eine Sitzfläche (31) hat und daß das Lenkmittel (3, 5) bis unterhalb der Sitz fläche (31) nach unten bewegt wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb (41) mit einem Airbagmodul (51) gekoppelt ist und mit Auslösung des Airbagmoduls (51) auch der Antrieb (41) das Lenkmittel (3, 5) nach unten bewegt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb (41) auch zur gezielten Auf- und Abwärtsbewegung des Lenkmittels (3, 5) durch den Fahrer zur Erzielung einer ergonomisch günstigen Position des Lenkmittels (3, 5) betätigbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß jeweils ein Lenkmittel (3, 5) links und rechts der vom Fahrer einzunehmenden Sitzfläche (31) angeordnet ist.