DE10151010A1

DE10151010A1 - Kraftfahrzeug mit einer Lenkradverriegelung

Info

Publication number: DE10151010A1
Application number: DE2001151010
Authority: DE
Inventors: Ulrich Eichhorn; Horst Friedrich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2003-04-17

Abstract

Kraftfahrzeuge wie insbesondere Pkws haben in der Regel eine sogenannte Lenkradverriegelung, bei der bei einer bestimmten Lenkradstellung formschlüssige Rastmittel eine weitere Betätigung der Lenkung sperren. Dadurch wird der Diebstahlschutz verbessert, weil diese Sperre nur gewaltsam aufgehoben werden kann. In der Regel muß beim Abstellen des Fahrzeugs das Lenkrad manuell in die Verriegelungsstellung bewegt werden. Wenn das unterbleibt, ist der Diebstahlschutz beeinträchtigt. DOLLAR A Aufgabe ist es, ein Abstellen des Fahrzeugs ohne eingerastete Lenkradverriegelung zu verhindern. DOLLAR A Es sind Mittel (2-5) vorgesehen, die beim Abstellen des Fahrzeugs nach dem Abschalten der Zündung automatisch über einen elektromechanischen Drehantrieb (5, 8) eine Drehung des Lenkrads (1) von der momentanen Winkelstellung in die Verriegelungsstellung bewirken. Vorzugsweise wird der Differenzwinkel (alpha) zwischen der momentanen Winkelstellung des Lenkrads (1) beim Abstellen des Fahrzeugs und dem Verriegelungswinkel ermittelt und daraus eine Stellgröße (Us3) abgeleitet, die automatisch über den elektromechanischen Verdrehantrieb (5, 8) die Lenkradverdrehung auf den Verriegelungswinkel auslöst.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeug mit einer Lenkradverriegelung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kraftfahrzeugen, wie insbesondere Pkws, ist im allgemeinen eine sogenannte Lenkradverriegelung vorgesehen. Bei abgeschalteter Zündung wird das Lenkrad bei einer definierten Winkelstellung, die im allgemeinen gegenüber der Geradeausfahrt versetzt ist, durch formschlüssige Rastmittel gegen weitere Verdrehung gesperrt. Diese Lenkradverriegelung ist dann nur noch mit dem eingesteckten Zündschlüssel vor Fahrtantritt entriegelbar. Ohne den zugehörigen Zündschlüssel kann die formschlüssige Verriegelung nur gewaltsam, z. B. durch kräftige manuelle Lenkradbewegung, durch Zerstörung der Verriegelungsmittel aufgehoben werden. Da ein Kraftfahrzeug ohne Betätigung des Lenkrads praktisch nicht betrieben werden kann, bietet eine derartige Verriegelung einen zusätzlichen Diebstahlschutz. Es wird daher empfohlen oder vorgeschrieben, beim Abstellen des Fahrzeugs grundsätzlich das Lenkrad manuell auf die Verriegelungsstellung zu verdrehen, damit die Lenkradverriegelung einrastet.

In der Praxis kommt es jedoch häufig vor, z. B. durch Unwissenheit, Nachlässigkeit oder große Eile beim Verlassen des Fahrzeugs, daß das manuelle Einrasten der Lenkradverriegelung unterbleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkradverriegelung der beschriebenen Art derart auszubilden, daß die Gefahr eines Abstellens des Kraftfahrzeugs ohne eingerastete Lenkradverriegelung verringert oder gänzlich aufgehoben wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung sind somit Mittel vorgesehen, die beim Abstellen des Fahrzeugs nach dem Abschalten der Zündung automatisch über einen elektromechanischen Drehantrieb eine Drehung des Lenkrads von der momentanen Winkelstellung in die Verriegelungsstellung bewirken. Durch die erfindungsgemäße Lösung ergeben sich mehrere Vorteile:

Da das Einrasten der Lenkverriegelung keine zusätzlichen Maßnahmen bei Beendigung des Fahrbetriebs durch den Fahrer erfordert, kann diese aus verschiedenen Gründen wichtige Verriegelung nicht mehr vergessen werden. Dadurch wird der Diebstahlschutz für das Kraftfahrzeug nennenswert verbessert, weil ein Dieb beim Erkennen der eingerasteten Lenkradverriegelung häufig von dem Versuch des Diebstahls Abstand nimmt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Differenzwinkel zwischen der momentanen Winkelstellung des Lenkrads beim Abstellen des Fahrzeugs und dem Verriegelungswinkel ermittelt und daraus eine Stellgröße abgeleitet, die automatisch über den elektromechanischen Verdrehantrieb die Lenkradverdrehung auf den Verriegelungswinkel auslöst.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die momentane Winkelstellung des Lenkrads durch eine Spannung angezeigt, die von einem im Fahrzeug ohnehin vorhandenem Lenkradwinkelsensor abgeleitet oder über das Bussystem (CAN) verfügbar ist. Ein derartiger Lenkradwinkelsensor, der ständig die momentane Winkelstellung des Lenkrads angibt, ist zum Beispiel bei einer sogenannten elektrischen Hilfskraftlenkung oder bei Ortungssystemen für die Erkennung von Kurvenfahrten oder Abbiegungen bereits vorhanden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine den Verriegelungswinkel anzeigende Spannung in einem nichtflüchtigen Speicher (RON) im Motorsteuergerät gespeichert. Diese Lösung ist möglich, weil der Verriegelungswinkel eine konstante Größe ist, und hat den Vorteil, daß ein getrennter Sensor zur Lieferung der Spannung für den Verriegelungswinkel nicht benötigt wird.

Für den elektromechanischen Drehantrieb für das Lenkrad von der momentanen Winkelstellung am Ende des Fahrbetriebs in die Verriegelungsstellung kann ebenfalls eine ohnehin im Fahrzeug vorhandene sogenannte elektrische Hilfskraftlenkung (EPS, EAS, EPAS) ausgenutzt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der in den Antriebsmotor für die elektrische Hilfskraftlenkung fließende Strom gemessen. Wenn beim Verdrehen des Lenkrads durch den Antriebsmotor die Verriegelungsstellung erreicht wird, läßt sich das Lenkrad nicht weiter verdrehen. Dadurch kommt es zu einem plötzlichen Anstieg des in den Antriebsmotor fließenden Stroms. Aus diesem Stromanstieg kann dann eine Spannung abgeleitet werden, die den eingetretenen Verriegelungszustand anzeigt und daraufhin den Antriebsmotor abschaltet. Durch diese Lösung kann auf die genannten Sensoren und auch auf eine Datenablage in einem Speicher verzichtet werden, da die Verriegelungsstellung direkt durch Sensierung eines erhöhten mechanischen Widerstands bei der Verdrehung des Lenkrads ermittelt wird.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die selbsttätige Lenkradverdrehung auf den Verriegelungswinkel durch eine den Stillstand des Fahrzeugs und den Zustand des abgezogenen Zündschlüssels anzeigende Stellgröße freigegeben oder ausgelöst. Dadurch wird zusätzlich sichergestellt, daß die Lenkradverriegelung nicht während einer Bewegung des Fahrzeugs oder bei eingestecktem Zündschlüssel ausgelöst wird. Die genannte Stellgröße ist in manchen Kraftfahrzeugen bereits vorhanden und dient zum Beispiel dazu, die Stilllegung eines gestohlenen Kraftfahrzeugs auf dem Funkweg aus Sicherheitsgründen nur dann freizugeben, wenn das Fahrzeug steht, also sich im Zustand "kmh = 0" befindet und zusätzlich der Zündschlüssel abgezogen ist. Dadurch wird erreicht, daß im Bedarfsfall das an sich stehende Fahrzeug bei eingestecktem Zündschlüssel noch bewegt, z. B. geschoben werden kann.

Es ist auch möglich, mehrere, über den Drehwinkel des Lenkrads verteilte Verriegelungswinkel vorzusehen, bei denen die Verriegelung wahlweise erfolgen kann. Durch diese erhöhte Zahl von Verriegelungswinkeln kann die Diebstahlsicherung weiter verbessert werden. Auch wird dadurch eine Einrastung erleichtert, wenn das Lenkrad sich schwer verdrehen läßt, weil z. B. das Fahrzeug an einem Bordstein steht.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die automatische Verriegelung mit dem verzögerten, automatischen Abschalten der Innenbeleuchtung nach dem Abstellen des Fahrzeugs synchronsiert. Dadurch ergeben sich die Vorteile, daß eine bereits vorhandene, im richtigen Zeitpunkt auftretende Schaltspannung zusätzlich für die automatische Verriegelung des Lenkrads ausgenutzt wird und ein ausreichender zeitlicher Sicherheitsabstand zwischen dem Abstellen des Fahrzeugs und dem automatischen Einrasten des Lenkrads in die Verriegelungsstellung gewährleistet ist.

Die Berechnung der Stellgröße für die automatische Verriegelung aus den Werten für den Verriegelungswinkel und die momentane Winkelstellung des Lenkrads bei Beendigung des Fahrbetriebs erfolgt zum Beispiel in einer sogenannten LPU (Local Processor Unit).

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 das Lenkrad eines Pkw mit der erfindungsgemäßen Lösung in einer vereinfachten Darstellung,
Fig. 2 eine Lenkstange mit den Verriegelungsmitteln und
Fig. 3 das Zusammenwirken zwischen der Lenkstange und den Verriegelungsmitteln gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt das Lenkrad 1 eines üblichen Pkw. Das Lenkrad 1 ist in üblicher Weise mit einer Lenkradverriegelung versehen, die bei abgeschalteter Zündung beim manuellen Verdrehen des Lenkrads bei einem bestimmten Winkel einrastet und dadurch einen weiteren Fahrbetrieb verhindert. Dem Lenkrad 1 ist ein erster Geber 2 zugeordnet, der eine Stellgröße Us1 über die momentane Winkelstellung des Lenkrads 1 liefert. Die Stellgröße Us1 kann dabei von einem ohnehin im Fahrzeug vorhandenen sogenannten Lenkradwinkelsensor abgeleitet sein. Dem Lenkrad 1 ist ein zweiter Geber 3 zugeordnet, der eine konstante Stellgröße Us2 über die Rast- oder Verriegelungsstellung des Lenkrads liefert.
Die beiden Stellgrößen Us1 und Us2 werden einer Vergleichsstufe 4 zugeführt und darin miteinander verglichen. Die Vergleichsstufe 4 liefert eine Stellgröße ± Us3, die die Differenz zwischen der momentanen Winkelstellung des Lenkrads 1 beim Abstellen des Fahrzeugs und der Verriegelungsstellung des Lenkrads 1 nach Betrag und Richtung angibt. Die Stellgröße Us3 wirkt auf einen elektromechanischen Verdrehantrieb 5, der in der Lage ist, eine Verdrehung des Lenkrads 1 entsprechend der Stellgröße Us3 nach Betrag und Richtung bis in die Verriegelungsstellung durchzuführen.
Nach dem Abschalten der Zündung und dem Abstellen des Fahrzeugs bewirkt der Verdrehantrieb 5 automatisch eine Verdrehung des Lenkrads 1 in die Verriegelungsstellung, so daß die gewünschte oder geforderte Verriegelung automatisch ohne Maßnahme durch den Fahrer erfolgt. Der Verdrehantrieb 5 kann zum Beispiel durch die sogenannte elektrische Hilfskraftlenkung gebildet oder unterstützt sein.
Fig. 2 zeigt die Lenkstange 6 mit der darauf fest angeordneten Sperrhülse 7 mit einer vom äußeren Umfang ausgehenden Nut 9. Der Lenkstange 6 ist die elektrische Hilfskraftlenkung 8, auch mit EPAS (Electric Power Assisted Steering) zugeordnet, die auch als sogenannte trockene Servolenkung bezeichnet werden kann. Die Hilfskraftlenkung 8 wird zusätzlich zu ihrer normalen Funktion als Lenkhilfe ebenfalls mit der Stellgröße Us3 gesteuert und bewirkt die Verdrehung der Lenkstange 6 in die Verriegelungsstellung in der anhand der Fig. 1 beschriebenen Weise. In der Verriegelungsstellung greift der Verriegelungsbolzen 10 durch Federkraft oder durch einen elektromechanischen Antrieb in Richtung 11 in die Nut 9 ein und bewirkt so eine formschlüssige Sperre gegen jegliche Verdrehung der Lenkstange 6 und des Lenkrads 1.
Fig. 3 zeigt wieder die Teile von Fig. 2 beim Abstellen des Fahrzeugs. Beim Abstellen des Fahrzeugs befindet sich das Lenkrad in der Regel nicht zufällig in der Verriegelungsstellung. Der Verriegelungsbolzen 10 ist vielmehr um den Winkel α gegenüber der Nut 9 in der Sperrhülse 7 versetzt. Der Verdrehantrieb 5 gemäß Fig. 1 oder die elektrische Hilfskraftlenkung 8 gemäß Fig. 2 bewirkt dann in der beschriebenen Weise automatisch eine Verdrehung des Lenkrads 1 und damit der Sperrhülse 7 in Richtung 12 um diesen Winkel α, so daß der Verriegelungsbolzen 10 in die Nut 9 eingreifen und die Lenkradverriegelung auslösen kann. Es können auch mehrere, über den Umfang der Sperrhülse 7 verteilte Nuten 9 vorgesehen sein, so daß der Verriegelungsbolzen 10 bei mehreren Drehwinkeln die Lenkradverriegelung bewirken kann. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Lenkrad
2 Geber
3 Geber
4 Vergleichsstufe
5 Verdrehantrieb
6 Lenkstange
7 Sperrhülse
8 Elektrische Hilfskraftlenkung
9 Nut
10 Verriegelungsbolzen
11 Richtung
12 Richtung

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einer Lenkradverriegelung, bei der bei einem bestimmten Verriegelungswinkel in der Stellung des Lenkrads (1) eine formschlüssige Verriegelung des Lenkrads gegen Verdrehung ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (2-5) vorgesehen sind, die beim Abstellen des Fahrzeugs nach dem Abschalten der Zündung automatisch über einen elektromechanischen Drehantrieb (5, 8) eine Drehung des Lenkrads (1) von der momentanen Winkelstellung in die Verriegelungsstellung bewirken.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel den Differenzwinkel (α) zwischen der momentanen Winkelstellung und dem Verriegelungswinkel des Lenkrads (1) ermitteln und daraus eine Stellgröße (± Us3) ableiten, die automatisch über den elektromechanischen Verdrehantrieb (5, 8) die Lenkradverdrehung auf den Verriegelungswinkel auslöst.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die momentane Winkelstellung des Lenkrads durch eine Spannung (Us1) angezeigt wird, die von einem im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Lenkradwinkelsensor abgeleitet oder über das Bussystem (CAN) verfügbar ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Verriegelungswinkel anzeigende Spannung in einem nichtflüchtigen Speicher im Motorsteuergerät gespeichert ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den elektromechanischen Drehantrieb (5) für das Lenkrad (1) eine ohnehin im Fahrzeug vorhandene als Lenkhilfe dienende elektrische Hilfskraftlenkung (8) ausgenutzt ist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem vom Antriebsmotor für die elektrische Hilfskraftlenkung (8) aufgenommenen Strom eine den Verriegelungszustand anzeigende Spannung abgeleitet wird.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verriegelungszustand anzeigende Spannung zur Abschaltung des Antriebsmotors dient.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Lenkradverdrehung auf den Verriegelungswinkel durch eine den Stillstand des Fahrzeugs und den Zustand des abgezogenen Zündschlüssels anzeigende Stellgröße freigegeben oder ausgelöst wird.

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Lenkradverdrehung auf den Verriegelungswinkel mit dem verzögerten automatischen Abschalten der Innenbeleuchtung nach dem Abstellen des Fahrzeugs synchronisiert ist.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Stellgröße (Us3) aus den Werten (Us1, Us2) für den Verriegelungswinkel und die momentane Winkelstellung in einer LPU (Local Processor Unit) erfolgt.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkradverriegelung bei mehreren, über den Drehwinkel des Lenkrads (1) verteilten Verriegelungswinkeln erfolgt.