DE10124384C2

DE10124384C2 - Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10124384C2
Application number: DE10124384A
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: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2021-05-19
Also published as: US20020000341A1; US6585073B2; DE20009211U1; DE10124384A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem vom Fahrer zu betätigenden Lenkmittel, das elektrisch mit wenigstens einem lenkbaren Rad des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist, und mit einem Sitz für den Fahrer, der ein Sitzteil und ein Rückenlehnenteil aufweist.

Sogenannte "Steering-by-Wire"-Lenksysteme sehen eine elektrische Koppelung des Lenkmittels mit Antriebsmotoren vor, welche die Räder des Fahrzeuges einschlagen. Beispiele für solche Ausführungen sind in der DE 196 25 496 C2 und der DE 196 25 498 C1 zu finden.

Die DE 199 17 879 A1 zeigt eine Lenkeinrichtung einer Baumaschine, mit einem Lenkgehäuse, das sich bezüglich des Fahrzeugsitzes in Längsrichtung bewegen oder durch Drehen eines an dessen Außenseite vorstehenden

Hebels an dem Sitz festlegen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, die für verschiedene Fahrzeuginsassen schnell und einfach verstellt werden kann, um sie anderen ergonomischen Anforderungen anzupassen.

Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Lenkmittel mit dem Sitzteil direkt gekoppelt und zusammen mit ihm längsverschieblich ist. Bei der Erfindung können der Sitz und das Lenkmittel schnell auf andere Insassen angepaßt werden oder, bei einem 2- oder 3-türigen Fahrzeug, zum einfacheren Einstieg der Heckinsassen schnell nach vorn geschoben werden, denn bei Verschiebung des Sitzes bleibt das Lenkmittel relativ zum Sitzteil unverändert.

Darüber hinaus erlaubt eine Ausgestaltung der Erfindung auch noch eine zusätzliche Relativverschiebung des Lenkmittels zum Sitzteil unabhängig von der Verschiebung im Fahrbetrieb, die zur Lenkung des Fahrzeugs notwendig ist, um den Abstand Rückenlehnenteil zu Lenkmittel zu optimieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Lenkmittel vorgesehen, die links und rechts vom Fahrer, d. h. genauer gesagt von der vom Fahrer einzunehmenden Sitzfläche nach oben ragen und mit dem Sitzteil gekoppelt sind. Darüber hinaus kann aber auch ein Lenkmittel mittig am Fahrzeugsitz angebracht sein und sich zwischen den Beinen des Fahrers nach oben erstrecken.

Die beiden Lenkmittel sind miteinander so gekoppelt, daß eine einhändige Lenkung des Fahrzeugs möglich ist. Diese Koppelung kann mechanisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch ausgebildet sein.

Unabhängig von der Lenkbewegung ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine zusätzliche Verstellung der Grundstellung des Lenkmittels möglich. Die zusätzliche Verstellung in Längsrichtung relativ zum Sitzteil ist bereits erwähnt worden, darüber hinaus kann auch eine wahlweise Verschiebung des Lenkmittels horizontal und/oder vertikal und quer zur Längsrichtung vorgesehen sein. Damit soll beispielsweise das Ein- und Aussteigen des Fahrers erleichtert werden, denn das seitlich seines Beckens nach oben ragende Lenkmittel behindert das Ein- und Aussteigen gegebenenfalls erheblich. Darüber hinaus erlaubt ein Absenken des Lenkmittels auch ein schnelleres Aussteigen des Fahrers oder Bergen des Fahrers nach einem Unfall.

Das Lenkmittel, welches im Fahrbetrieb vorzugsweise bis über die Sitzfläche ragt, ist vorzugsweise vertikal manuell oder motorisch wenigstens bis nahe an die Sitzfläche, vorzugsweise bis unter die Sitzfläche versenkbar. Hierzu kann eine motorische, mit einer Steuerung gekoppelte Lenkmittelverstellung vorgesehen sein, wobei in der Steuerung elektronische Fahrerprofile mit deren Lenkmittelstellungen gespeichert sind.

Der Antrieb für das Versenken des Lenkmittels kann gemäß einer Ausgestaltung bei einem Unfall betätigt werden, d. h. das Lenkmittel wird motorisch nach unten gefahren, um kein Hindernis mehr beim Verlassen des Fahrzeuges darzustellen.

Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung mit einem Airbagmodul so gekoppelt sein, daß bei Airbagmodulauslösung das Lenkmittel nach unten verschoben wird.

Zur Vereinfachung des Einstiegs in das Fahrzeug kann der Antrieb zum vertikalen Verstellen des Lenkmittels mit der Betätigung der Fahrertür gekoppelt sein und/oder vom Betriebszustand des Fahrzeugs abhängen. Das bedeutet, wenn der Fahrer die Tür öffnet, wird das Lenkmittel automatisch nach unten gefahren, schließt er die Fahrertür, wird das Lenkmittel angehoben. Darüber hinaus ist es auch möglich, z. B. bei Betätigen der Zündung oder Einstecken des Zündschlüssels oder eines Ersatzmittels für den Zündschlüssel (z. B. Chipkarte) den Antrieb für die vertikale Verstellung des Lenkmittels zu betätigen.

Im Sitzteil ist vorzugsweise eine Aussparung für die Durchführung des Lenkmittels vorgesehen.

Eine Armlehne, die mit dem Fahrersitz verbunden ist, dient einem besseren Seitenhalt des Fahrers und erlaubt eine weniger anstrengende Haltung beim Lenken.

Das Lenkmittel hat vorzugsweise auch Beschleunigungs- oder Verzögerungs- mittel oder dient als solches, so daß auch die Pedalerie wenigstens zum Teil entfallen kann.

Darüber hinaus ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der Sitz so ausgestaltet ist, daß er für Rechts- und Linkslenkerfahrzeuge gleichermaßen einsetzbar ist, wodurch nur noch eine andere Kabelstrangführung zum Fahrersitz notwendig ist und ansonsten für den gesamten Lenkmittelstrang bei Rechts- und Linkslenkerfahrzeugen keine unterschiedlichen Teile oder Konstruktionen mehr notwendig sind.

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 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 einzunehmenden Sitzfläche 31 weist das Sitzteil 23 je eine langgestreckte Öffnung 33, 35 auf, durch die hindurch sich ein Lenkmittel 3, 5 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 36, 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, 5 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 Einstiegs automatisch ganz nach hinten gefahren. Nachdem der Fahrer Platz genommen 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 41 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 entgegen gesetzter 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.

Claims

1. Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs,
mit wenigstens einem vom Fahrer zu betätigenden Lenkmittel (3, 5), das elektrisch mit wenigstens einem lenkbaren Rad (7, 9) des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist, und
mit einem Sitz (21) für den Fahrer, der ein Sitzteil (23) und ein Rückenlehnenteil (25) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Lenkmittel (3, 5) mit dem Sitzteil (23) gekoppelt und zusammen mit ihm längsverschieblich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lenkmittel (3, 5) vorgesehen sind, die links und rechts der vom Fahrer einzunehmenden Sitzfläche von der Sitzfläche (31) nach oben abstehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lenkmittel (3, 5) miteinander so gekoppelt sind, daß eine einhändige Lenkung des Fahrzeugs möglich ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Lenkmittel (3, 5) wahlweise zusätzlich in Längsrichtung relativ zum Sitzteil (23) verschieblich ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Lenkmittel (3, 5) wahlweise zusätzlich horizontal und/oder vertikal sowie quer zur Längsrichtung relativ zum Sitzteil (23) verschieblich ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkmittel (3, 5) im Fahrbetrieb über die Sitzfläche (31) des Sitzteils (23) nach oben hervorragt und motorisch oder manuell wenigstens nahe an die Sitzfläche (31) versenkbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorischer Antrieb (41) zur Verstellung des Lenkmittels (3, 5) vorgesehen ist und mit einer Steuerung (43) gekoppelt ist, wobei in der Steuerung (43) Lenkmittelstellungen für verschiedene Fahrer gespeichert sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (41) für das Versenken des Lenkmittels (3, 5) bei einem Unfall vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Airbagmodul (51) so gekoppelt ist, daß bei Airbagmodul auslösung das Lenkmittel (3, 5) nach unten verschoben wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (41) für die vertikale Verstellung des Lenkmittels (3, 5) vorgesehen ist, welcher mit der Betätigung der Fahrertür gekoppelt ist und/oder vom Betriebszustand des Fahrzeugs abhängt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Sitzteil (23) eine Aussparung (33, 35) für die Durchführung des Lenkmittels (3, 5) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine mit dem Fahrzeugsitz (21) verbundene Armlehne (29) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkmittel (3, 5) so ausgebildet sind, daß durch sie auch die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs gesteuert werden kann.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (21) so gestaltet ist, daß er für Rechts- und Linkslenkerfahrzeuge einsetzbar ist.