DE102009043601B4

DE102009043601B4 - Hupenanordnung in einem Fahrzeuglenkrad

Info

Publication number: DE102009043601B4
Application number: DE200910043601
Authority: DE
Inventors: Markus Stollberg
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2015-01-15
Anticipated expiration: 2029-09-26
Also published as: DE102009043601A1

Abstract

Hupenanordnung in einem Fahrzeuglenkrad mit: – einem Gassackmodul (1), – einem Lenkradskelett (4), an dem das Gassackmodul (1) befestigt ist, wobei der Abstand (X) zwischen dem Gassackmodul (1) und dem Lenkradskelett (4) bei Ausüben einer Kraft auf das Gassackmodul (1) veränderbar ist, – mindestens zwei Wegaufnehmer (3), die jeweils elektrische Signale erzeugen, die eine Abstandsänderung zwischen dem Gassackmodul (1) und dem Lenkradskelett (4) angeben, und – einem in das Lenkrad integrierten elektrischen Steuergerät (62), das • elektrisch mit den mindestens zwei Wegaufnehmern (3) verbunden und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von Signalen der Wegaufnehmer (3) eine Hupenfunktion auszulösen, und • einen Algorithmus aufweist, der die Signale von mindestens zwei der Wegaufnehmer (3) im Hinblick darauf auswertet, ob die Wegaufnehmer (3) identische oder unterschiedliche zurückgelegte Wegstrecken angeben, wobei die Schwelle für das Auslösen einer Hupenfunktion in Abhängigkeit von dieser Auswertung angehoben oder abgesenkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hupenanordnung in einem Fahrzeuglenkrad.
Es ist bekannt, in einem Kraftfahrzeuglenkrad ein Gassackmodul unter Verwendung von Rückstellfedern beweglich zu lagern. Zum Auslösen einer Hupenfunktion wird das Gassackmodul durch eine durch den Fahrer ausgelöste Kraft in Richtung des Lenkradskeletts bewegt. Mittels mechanischer Hupenkontakte und/oder Mikroschalter wird bei einer bestimmten Auslenkung des Gassackmoduls die Hupenfunktion aktiviert.
Die bewegliche Lagerung eines Gassackmoduls impliziert die Existenz von Spaltmaßen zwischen dem Lenkradskelett und dem Gassackmodul. Die Spaltmaße stellen den notwendigen Bewegungslauf zwischen Gassackmodul und Lenkradskelett bereit, um die Hupenkontakte schließen zu können. Ohne solche Spaltmaße ist eine einwandfreie Funktion nicht zuverlässig realisierbar, da ein Mindestmaß an Kraft und Weg vorzuhalten ist, um die herkömmliche Hupenfunktion mit Hilfe von mechanischen Hupenkontakten und/oder Mikroschaltern realisieren zu können.
Aus der JP 05105084 A ist ein Lenkrad mit einer Hupe bekannt, bei dem die Auslösung einer Hupenfunktion durch ein Spannungsmesselement gesteuert wird.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2008 046 382 A1 ist ein Hupenmodul für ein Fahrzeuglenkrad bekannt, das wenigstens einen elektronischen Hupensensor umfasst, der ein bei Aufbringung einer Hupenbetätigungskraft auslenkbares Auslösebauteil aufweist, wobei am Auslösebauteil wenigstens ein Dehnungsmessstreifen angeordnet ist, über dessen Auslenkung ein Signal erzeugt wird. Das Signal wird durch die Auslenkung des Auslösebauteils und durch Änderung des Widerstands des Dehnungsmessstreifens erzeugt.
Aus der US 2006/0028002 A1 ist ein Lenkrad mit einem Gassackmodul und einer Hupenanordnung bekannt, die einen nicht kontaktierenden Sensor aufweist, der den Abstand zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett erfasst. Die DE 10 2006 016 160 A1 beschreibt ein Lenkrad mit einem Bedienelement für ein Schaltelement, das mit einer elastischen Kraft in Richtung auf das Schaltelement vorgespannt ist. Das Schaltelement ist in einer Ausführungsvariante durch Dehnungsmessstreifen realisiert. Das erzeugte Signal kann zur Auslösung einer Hupe verwendet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hupenanordnung in einem Fahrzeuglenkrad zur Verfügung zu stellen, die die Spaltmaße zwischen dem Lenkradskelett und dem Gassackmodul minimiert oder sogar den Verzicht auf jegliche Spaltmaße ermöglicht und gleichzeitig dem Fahrer einen hohen Komfort zur Verfügung stellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hupenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach beruht die vorliegende Erfindung auf der technischen Lehre, mindestens zwei Wegaufnehmer vorzusehen, die jeweils elektrische Signale erzeugen, die den Abstand oder eine Abstandsänderung zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett angeben. Als Wegaufnehmer wird dabei jeder Sensor bezeichnet, der zur Messung von Abstandsänderungen oder Längenänderungen geeignet ist. Die Wegaufnehmer sind mit einem in das Lenkrad integrierten elektrischen Steuergerät (auch als ECU – „Electronic Control Unit” bezeichnet) verbunden, das dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von Signalen der Wegaufnehmer eine Hupenfunktion auszulösen. Erfindungsgemäß weist die Steuereinheit dabei einen Algorithmus aufweist, der die Signale mindestens zwei der Wegaufnehmer im Hinblick darauf auswertet, ob die Wegaufnehmer identische oder unterschiedliche zurückgelegte Wegstrecken angeben. Die Schwelle für das Auslösen einer Hupenfunktion wird dabei in Abhängigkeit von dieser Auswertung angehoben oder abgesenkt. Dies ermöglicht eine dynamische Anpassung der Hupenschwelle in Abhängigkeit von dem Betätigungsszenario.
So kann bei z. B. einer mittigen Betätigung, wenn alle Wegaufnehmer in gleicher Weise eine Abstandsänderung angeben, für einen bestmöglichen Komfort die Hupenschwelle gesenkt werden. Bei einer außenmittigen Betätigung bzw. einer Betätigung am Rand, bei der die Wegaufnehmer unterschiedliche Wegstrecken angeben, kann die Schwelle zur Auslösung der Hupenfunktion dagegen angehoben werden. Hierdurch wird erreicht, dass stets bei gleichem Kraftaufwand die Hupenfunktion aktiviert wird. Dies stellt einen bestmöglichen Komfort für den Fahrer zur Verfügung.
Die erfindungsgemäße Lösung erfasst eine Abstandsänderung zwischen Gassackmodul und Lenkradskelett somit elektrisch unter Verwendung eines Wegaufnehmers und eines in das Lenkrad integrierten elektrischen Steuergerätes. Gleichzeitig wird mittels des genannten Algorithmus eine zusätzlichen Intelligenz für das Auslösen eines Hupensignals bereitgestellt.
Da ein Wegaufnehmer bereits geringe Abstandsänderungen zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett erfassen kann, insbesondere auch Abstandsänderungen im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, können die erforderlichen Spaltmaße zwischen dem Lenkradskelett und dem Gassackmodul entsprechend reduziert werden. Bei einer elastischen Ausbildung des Gassackmoduls derart, dass bei Ausüben einer Kraft auf das Gassackmodul dieses oder Teile desselben auch ohne die Verwendung von Rückstellfedern in Richtung des Skeletts bewegt werden, kann auf Spaltmaße zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett sogar vollständig verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass nicht die Gefahr einer Oxidation und Abnutzung von elektrischen Kontakten besteht, die gemäß dem Stand der Technik zur Auslösung einer Hupenfunktion verwendet werden. Weiter entfallen durch die erfindungsgemäße Lösung mechanische Bauteile, was für sich und in Verbindung mit einer damit zusammenhängenden vereinfachten Endmontage zu einer Kostenersparnis führt. Durch die Reduzierung oder sogar Vermeidung von Spaltmaßen zwischen dem Lenkradskelett und dem Gassackmodul ergeben sich auch neue gestalterische Möglichkeiten für das Design des Lenkrades. Ein weiterer Vorteil besteht darin, das Auslöseschwellen über das Steuergerät einfach konfigurierbar sind, ohne die Notwendigkeit eines Bauteilwechsels.
Der Wegaufnehmer wird in einem Ausführungsbeispiel durch einen Biegebalken realisiert, auf dem elektrische Widerstände und/oder Induktivitäten und/oder Kapazitäten aufgebracht sind. Das elektrische Steuergerät wertet dabei beispielsweise eine Widerstandsänderung des Wegaufnehmers zur Auslösung einer Hupenfunktion aus. So kann das Maß der Biegung, d. h. die eingeleitete Kraft, über die sich ergebende Widerstandsänderung ermittelt werden. Die sich ergebende Widerstandsänderung wird dann durch das Steuergerät ausgewertet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wegaufnehmer und das elektrische Steuergerät in ein einzelnes Bauteil integriert sind. Dieses Bauteil wird beispielsweise durch eine Schaltungsplatine gebildet, die im Bereich des Lenkradbodens mit dem Lenkradskelett verbunden ist. Auf einer solchen Schaltungsplatine ist in einer Ausgestaltung zusätzlich eine Elektronikbaugruppe angeordnet, die für eine Multifunktionstastensteuerung von in das Lenkrad integrierten Multifunktionstasten verantwortlich ist. Solche Elektronikbaugruppen sind üblicherweise in Lenkrädern mit Multifunktionstastensteuerung vorgesehen. Der erfindungsgemäß vorgesehene Wegaufnehmer und das elektrische Steuergerät werden somit bevorzugt auf die gleiche Schaltungsplatine, die auch eine Elektronikbaugruppe für die Multifunktionstastensteuerung enthält, integriert.
Eine Aktivierung der Hupenfunktion unter Verwendung eines elektrischen Steuergeräts ermöglicht es, zusätzliche Intelligenz für die Entscheidung, ob ein Hupensignal ausgelöst wird oder nicht, bereitzustellen. So weist das Steuergerät einer Ausgestaltung einen weiteren Algorithmus auf, der die Signale des Wegaufnehmers im Hinblick auf das Vorliegen von Störsignalen auswertet. In Abhängigkeit von dem Vorliegen von Störsignalen kann die Schwelle für die Auslösung einer Hupenfunktion dabei angehoben oder abgesenkt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass periodische Störsignale, die sich aus der Schwingfähigkeit des Feder-Masse Systems ergeben, das durch das Gassackmodul und eine federnde Lagerung des Gassackmoduls am Lenkradskelett gebildet wird, herausgefiltert werden.
Damit wird erreicht, dass das Auslösen einer Hupenfunktion nicht oder nur unwesentlich durch Schwingungen dieses Feder-Masse Systems beeinflusst wird. Anderenfalls bestünde die Gefahr, dass auf Schlechtwegstrecken die Hupenfunktion ohne die Mithilfe des Fahrers automatisch ausgelöst würde, oder aber, um dies zu vermeiden, die Kräfte für die Betätigung der Hupe unkomfortabel hoch gewählt werden müssten.
Wie bereits ausgeführt, ist das Gassackmodul in einer Ausgestaltung über Rückstellfedern beweglich am Lenkradskelett gelagert. Durch die Realisierung der Hupenfunktion über einen Wegaufnehmer in Verbindung mit einem in das Lenkrad integrierten elektrischen Steuergerät kann jedoch bereits bei sehr geringen Abstandsänderungen zwischen Gassackmodul und Lenkradskelett eine Hupenfunktion ausgelöst werden, insbesondere bei einer Auslenkung im Bereich von einem oder wenigen Zehntel Millimetern. Dementsprechend können die Spaltmaße zwischen Lenkradskelett und Gassackmodul minimiert werden.
Es ist jedoch grundsätzlich ebenfalls möglich, dass eine Veränderbarkeit des Abstandes zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett durch eine elastische Ausbildung des Gassackmoduls bzw. dessen Gehäuses bereitgestellt wird. Für diesen Fall ist das Gassackmodul nicht mit Rückstellfedern mit dem Lenkradskelett verbunden, weist jedoch eine Elastizität derart auf, dass bei Ausüben einer Kraft auf das Gassackmodul durch einen Fahrer das Modul oder Teile desselben in Richtung des Skeletts bewegt werden, wobei diese Bewegung durch die Wegaufnehmer erfasst wird.
Die erfindungsgemäße Hupenanordnung weist in einer weiteren Ausgestaltung Mittel zum Bereitstellen einer haptischen Rückmeldung an den Fahrer als Auslösenden des Hupvorgangs auf. Diese haptische Rückmeldung erfolgt im Falle eines federnd gelagerten Gassackmoduls durch die Anschlagposition der Rückstellfedern. Mit einem ausschließlich elastisch ausgebildeten Modul ohne Rückstellfedern kann ein Anschlag z. B. durch ein Abnehmen der Elastizität des Moduls nach einer ersten Phase der Auslenkung realisiert. In jedem Fall liegt eine haptische Rückmeldung an den Fahrer vor, anders als bei einer rein elektronischen Aktivierung der Hupenfunktion.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch eine Hupenanordnung mit einem elektrischen Wegaufnehmer in der Normalposition;
2 die Hupenanordnung der 1 in der Auslöseposition;
3 in Seitenansicht schematisch ein Fahrzeuglenkrad mit einem Gassackmodul, einem elektrischen Wegaufnehmer und einer mit dem Lenkradboden verbundenen Schaltungsplatine;
4 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsplatine bei einer Hupenanordnung gemäß der 3, in die mehrere Wegaufnehmer und ein elektrisches Steuergerät integriert sind; und
5 mehrere elektrische Wegaufnehmer, einen Verstärker und ein elektrisches Steuergerät für eine Hupenanordnung unter Darstellung des Signalflusses.
Die 1 und 2 zeigen schematisch eine Hupenanordnung, die für einen Einsatz in einem Fahrzeuglenkrad vorgesehen und ausgebildet ist. Die Hupenanordnung umfasst ein Gassackmodul 1, den Lenkradboden 41 eines Lenkradskeletts, einen Wegaufnehmer 3 sowie Rückstellmittel 2, die allesamt schematisch dargestellt sind.
Das Gassackmodul 1 umfasst ein Modulgehäuse 12, in dem in an sich bekannter Weise ein Gasgenerator und ein gefalteter Gassack, der im Auslösefall durch das dann aus dem Gasgenerator ausströmende Gas aufgeblasen wird, angeordnet sind. Das Gassackmodul 1 weist des Weiteren eine dem Fahrer zugewandte Gassackkappe auf. Die Gassackkappe 11 und das Gassackgehäuse 12 können dabei einteilig ausgeführt sein.
Das Gassackmodul 1 ist über die Rückstellmittel 2 federnd mit dem Lenkradboden 41 verbunden. Die Rückstellmittel 2 umfassen in einer Ausführungsvariante Rückstellfedern, über die das Gassackmodul 1 federnd mit dem Lenkradboden verbunden ist. In einer alternativen Ausgestaltung symbolisieren die Rückstellmittel 2 dagegen lediglich elastische Eigenschaften das Gassackmoduls dahingehend, dass eine Rückstellung des Gassackmoduls 1 aus einer ausgelenkten Position in die Grundposition nicht notwendigerweise durch Federelemente, sondern ebenso durch die elastischen Eigenschaften des Gassackmoduls 1 bereitgestellt werden kann.
Der Wegaufnehmer 3 umfasst einen Biegebalken 31, auf dem mindestens ein elektrischer Widerstand 32, beispielsweise aus einem polymeren Material, aufgebracht ist. Das eine Ende des Biegebalkens 31 ist über an der Unterseite des Modulgehäuses 12 angeordnete Befestigungsmittel 13 mit dem Gassackmodul verbunden. Der Biegebalken 31 kann jedoch alternativ auch an einer anderen Stelle am Gassackmodul 1 angelenkt sein, beispielsweise an der Seitenwand des Modulgehäuses 12. Die andere Seite des Biegebalkens 31 ist örtlich an einer fahrzeugfesten Struktur 33 fixiert.
Bei einer Auslenkung des Gassackmoduls 1 von der in der 1 dargestellten Normalposition in die in der 2 dargestellte Betätigungsposition oder Auslenkposition, und aufgrund der damit einhergehenden Reduzierung des Abstandes X zwischen dem Gassackmodul 1 und dem Lenkradboden 41 von einem ersten Wert X1 zu einem zweiten Wert X2, erfährt der Biegebalken 31 eine Biegung, deren Maß von der zurückgelegten Wegstrecke bzw. der Abstandsänderung X1-X2 abhängt. Die Biegung des Biegebalkens 31 bestimmt den Widerstandswert der Widerstands 32, so dass sich eine von der Abstandsänderung X1-X2 abhängige Widerstandsänderung ergibt. Die sich ergebende Widerstandsänderung wird elektronisch durch ein elektronisches Steuergerät, das anhand der 3 bis 5 noch erläutert werden wird, ausgewertet. Abhängig von der Auswertung wird die Hupenfunktion aktiviert oder nicht aktiviert.
Bei dem Wegaufnehmer 3 handelt es sich beispielsweise um einen Kurzwegaufnehmer, der geeignet ist, bereits geringe Abstandsänderungen X1-X2, insbesondere Abstandsänderungen im Bereich von weniger als 1 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5 mm zu erfassen. Dies ermöglicht es, bereits geringe Wege im Bereich von wenigen Zehntel Millimetern zu detektieren und daraus eine Anforderung einer Hupenfunktion durch den Fahrer abzuleiten. Gleichzeitig erfolgt aufgrund der Notwendigkeit einer mechanischen Betätigung des Gassackmoduls eine haptische Rückmeldung an den Fahrer.
Die 3 zeigt schematisch ein Lenkrad mit einer Hupenanordnung gemäß den 1 und 2. Das Lenkrad umfasst ein Lenkradskelett 4, das einen Lenkradboden 41, Lenkradspeicher 42 und einen Lenkradkranz 43 aufweist. Das Lenkradskelett 4 ist im Bereich der Lenkradspeichen 42 und des Lenkradkranzes 43 mit einem Schaummaterial umschäumt und mit einem Überzug versehen. In der schematischen Darstellung der 3 sind diese Bestandteile jedoch nicht gesondert dargestellt.
Das Lenkrad weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Lenkradspeichen 42 auf, von denen in der Seitenansicht der 3 zwei sichtbar sind.
Ein Gassackmodul 1 ist mittels federnd gelagerter, schematisch dargestellter Befestigungsstifte 2 mit dem Lenkradboden 41 verbunden. Das Gassackmodul 1 weist dabei entsprechd den Darstellungen der 1 und 2 eine Gassackkappe 11 und ein Gassackgehäuse 12 auf.
Die Hupenanordnung weist des Weiteren eine Schaltungsplatine 5 auf, die fest, beispielsweise mittels Verschraubungen, mit dem Lenkradboden 41 verbunden ist. In die Schaltungsplatine 5 ist ein an dem Gassackmodul 1 angelenkter Wegaufnehmer 3 integriert, wie er beispielhaft anhand der 1 und 2 beschrieben wurde.
Die in der 3 lediglich schematisch dargestellte Schaltungsplatine 5 zeigt die 4 anhand eines Ausführungsbeispieles. Die Schaltungsplatine 5 ist dabei näherungsweise U-förmig in dem Sinne ausgebildet, dass sie zum einen symmetrisch ausgebildet ist und zum anderen parallel verlaufende Platinenabschnitte 51, 52 aufweist. Die Schaltungsplatine 5 umfasst drei Wegaufnehmer 3, die jeweils als Aussparungen aus dem Platinenmaterial Biegebalken 31 aufweisen. Darauf angeordnete elektrische Widerstände und/oder Induktivitäten und/oder Kapazitäten sind in der 4 nicht gesondert dargestellt. Es wird insofern Bezug auf die 1 und 2 genommen.
Auf der Schaltungsplatine 5 sind des Weiteren elektrische Bauteile 61, 62, 63, 64 angeordnet. Im vorliegenden Kontext von besonderer Bedeutung ist dabei die Anordnung eines elektrischen Steuergerätes 62 auf der Schaltungsplatine 5, das elektrisch (über nicht dargestellte Leiterbahnen der Schaltungsplatine 5) mit den Wegaufnehmern 3 verbunden ist. Das Steuergerät 62 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den Signalen der Wegaufnehmer 3 eine Hupenfunktion auszulösen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Signale der Wegaufnehmer 3 durch einen Verstärker 61 vorverstärkt werden. Der Vorverstärker 61 und das elektrisches Steuergerät 62 können dabei durch ein elektronisches Bauteil realisiert werden. Ihre getrennte Darstellungsweise in der 4 ist lediglich beispielhaft und schematisch zu verstehen.
Weitere optional vorgesehene elektronische Bauteile 63, 64 stellen in einer Ausgestaltung Elemente einer Elektronikbaugruppe dar, die einer Multifunktionstastensteuerung von in das Lenkrad integrierten Multifunktionstasten dient. Solche Multifunktionstasten können in an sich bekannter Weise beispielsweise im Bereich der Lenkradspeichen in das Lenkrad integriert sein.
Das Steuergerät 62 und die Elektronikbaugruppe 63, 64 können in einer weiteren Ausgestaltung auch teilweise oder vollständig durch das gleiche Bauelement realisiert werden.
Sowohl die Wegaufnehmer 3 als auch das elektronische Steuergerät 62 sind somit Bestandteile der Schaltungsplatine 5, so dass gesonderte Steckverbindungen, Verdrahtungen etc. zur elektrischen Verbindung nicht erforderlich sind. Vielmehr stellen das elektronische Steuergerät 62 sowie die Wegaufnehmer 3 ein einzelnes Bauteil dar, das in vorteilhafter Weise weitere elektronische Bauelemente einer Elektronikbaugruppe integrieren kann. Dies ermöglicht in einfacher und effektiver Weise eine integrierte Anordung im Lenkrad.
Die Erfassung einer Abstandsänderung X1-X2 zwischen dem Gassackmodul 1 und dem Lenkradskelett 4 mittels eines elektrischen Wegaufnehmers 3 und eines elektrischen Steuergerätes 62 ermöglicht die Realisierung zusätzlicher intelligenter Funktionen zur Entscheidung, ob eine Anforderung eines Fahrers zur Aktivierung der Hupenfunktion vorliegt.
So ergibt sich herkömmlichen Systemen ein Problem dadurch, dass das federnd im Lenkrad gelagerte Gassackmodul ein schwingfähiges Feder-Masse-System darstellt. Dies kann dazu führen, dass auf Schlechtwegstrecken die Hupenfunktion automatisch aktiviert wird. Das elektrische Steuergerät 62 weist hierzu in einem Ausführungsbeispiel einen Algorithmus auf, der die Signalverläufe der einzelnen Sensoren 3 analysiert und Störsignale erkennt. Bei Vorliegen von Störsignalen werden diese herausgefiltert und/oder die entsprechenden Schwellwerte zum Ansprechen der Hupenfunktion werden angehoben oder herabgesetzt.
Insbesondere kann das Steuergerät mittels eines solchen Algorithmus periodische Störsignale, die sich aus der Schwingfähigkeit des Feder-Masse-Systems des federnd gelagerten Gassackmoduls ergeben, herausfiltern. Ein Herausfiltern solcher periodischen Schwingungen kann auch dadurch erfolgen, dass die Schwelle zur Auslösung der Hupenfunktion bei Detektion eines Störsignals dynamisch vergrößert oder die Hupenfunktion in einem solchen Fall ganz abgeschaltet wird.
Eine weitere intelligente Auswertfunktion, die das elektrische Steuergerät 62 in einer Ausgestaltung der Erfindung bereitstellt, ist anhand der 5 dargestellt. Die 5 zeigt drei Wegaufnehmer 3, deren Signale zunächst dem Verstärker 61 und anschließend dem elektrischen Steuergerät 62 zugeführt werden. Das elektrische Steuergerät 62 wird dabei beispielsweise durch einen Mikroprozessor mit zugeordnetem Speicherbaustein gebildet, in dem geeignete Algorithmen beispielsweise in Form von Software-Modulen gespeichert sind. Der Speicherbaustein oder mehrere Speicherbausteine können dabei im Steuergerät 62 enthalten sein. Das elektrische Steuergerät 62 erzeugt Steuerbefehle, die direkt oder über ein BUS-System an eine Hupe 7 übertragen werden.
In Abhängigkeit davon, ob die Gassackkappe 11 des Gassackmoduls 1 mittig oder am Rande durch den Fahrer betätigt wird, werden die einzelnen Rückstellfeder 2 (vgl. 1), von denen im betrachteten Beispiel drei vorhanden sind, in gleichem Maße oder unterschiedlich komprimiert. Bei einer mittigen Betätigung der Gassackkappe 11 werden alle Rückstellfedern in gleicher Weise kombiniert, so dass alle Wegaufnehmer 3 im Wesentlichen die gleiche Wegstreckenänderung erfassen und das gleiche Signal an das Steuergerät 62 geben. Bei einer außermittigen oder am Rand der Kappe 11 erfolgenden Betätigung werden dagegen die Rückstellfedern in unterschiedlicher Weise komprimiert, was mit unterschiedlichen Signalen der Wegaufnehmer 3 einhergeht.
Das elektrische Steuergerät 62 kann diese gleichen oder unterschiedlichen Signale nun erfassen und dahingehend auswerten, dass die Schwelle für das Auslösen einer Hupenfunktion in Abhängigkeit davon, ob die Wegaufnehmer identische oder unterschiedliche zurückgelegte Wegstrecken angeben, angehoben oder abgesenkt wird. Insbesondere können die Auslöseschwellen dynamisch verkleinert werden, wenn von allen Sensoren ein identischer Signalhub (bei mittiger Betätigung der Gassackkappe) detektiert wird. Hierdurch können die erhöhten Federkräfte, die bei gleichmäßiger Komprimierung aller Rückstellfedern auftreten, kompensiert werden. Bei einer außermittigen Betätigung können die Auslöseschwellen dagegen beibehalten oder erhöht werden. Hierdurch können insgesamt homogene Kraftverläufe beim Betätigen der Hupenfunktion erzielt werden, unabhängig davon, ob die Hupenfunktion durch eine mittige oder randseitige Betätigung ausgelöst wird.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele, die lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Beispielsweise können die Wegaufnehmer in anderer Weise als dargestellt realisiert und in anderer Weise mit einem elektronischen Steuergerät gekoppelt sein.

Claims

Hupenanordnung in einem Fahrzeuglenkrad mit: – einem Gassackmodul (1), – einem Lenkradskelett (4), an dem das Gassackmodul (1) befestigt ist, wobei der Abstand (X) zwischen dem Gassackmodul (1) und dem Lenkradskelett (4) bei Ausüben einer Kraft auf das Gassackmodul (1) veränderbar ist, – mindestens zwei Wegaufnehmer (3), die jeweils elektrische Signale erzeugen, die eine Abstandsänderung zwischen dem Gassackmodul (1) und dem Lenkradskelett (4) angeben, und – einem in das Lenkrad integrierten elektrischen Steuergerät (62), das • elektrisch mit den mindestens zwei Wegaufnehmern (3) verbunden und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von Signalen der Wegaufnehmer (3) eine Hupenfunktion auszulösen, und • einen Algorithmus aufweist, der die Signale von mindestens zwei der Wegaufnehmer (3) im Hinblick darauf auswertet, ob die Wegaufnehmer (3) identische oder unterschiedliche zurückgelegte Wegstrecken angeben, wobei die Schwelle für das Auslösen einer Hupenfunktion in Abhängigkeit von dieser Auswertung angehoben oder abgesenkt wird.
Hupenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer (3) durch einen Biegebalken (31) realisiert ist, auf dem elektrische Widerstände (32) und/oder Induktivitäten und/oder Kapazitäten aufgebracht sind.
Hupenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Steuergerät (62) eine Widerstandsänderung des Wegaufnehmers (3) zur Auslösung einer Hupenfunktion auswertet.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkradskelett (4) einen Lenkradboden (41), Lenkradspeichen (42) und einen Lenkradkranz (43) umfasst, wobei der Abstand (X) zwischen dem Gassackmodul (1) und dem Lenkradboden (41) durch den Wegaufnehmer (3) erfasst wird.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer (3) und das elektrische Steuergerät (62) in ein Bauteil (5) integriert sind.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Steuergerät (62) auf einer Schaltungsplatine (5) angeordnet ist, die im Bereich des Lenkradbodens (41) mit dem Lenkradskelett (4) verbunden ist.
Hupenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer (3) ebenfalls auf der Schaltungsplatine (5) angeordnet ist.
Hupenanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schaltungsplatine (5) des Weiteren eine Elektronikbaugruppe (63) für eine Multifunktionstastensteuerung von in das Lenkrad integrierten Multifunktionstasten angeordnet ist.
Hupenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsplatine (5) U-förmig oder näherungsweise U-förmig ausgebildet ist.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (62) einen weiteren Algorithmus aufweist, der die Signale des Wegaufnehmers (3) im Hinblick auf das Vorliegen von Störsignalen auswertet.
Hupenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (62) derart ausgebildet ist, dass die Schwelle für die Auslösung einer Hupenfunktion in Abhängigkeit vom Vorliegen von Störsignalen angehoben oder abgesenkt wird.
Hupenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (62) derart ausgebildet ist, dass periodische Störsignale, die sich aus der Schwingfähigkeit des Feder-Masse Systems ergeben, das durch das Gassackmodul (1) und eine federnde Lagerung des Gassackmoduls (1) am Lenkradskelett (4) gebildet wird, herausgefiltert werden.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (62) derart ausgebildet ist, dass die Schwelle zur Auslösung der Hupenfunktion herabgesetzt wird, wenn alle Wegaufnehmer (3) eine im Wesentlichen identische Wegstrecke angeben.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (62) derart ausgebildet ist, dass die Schwelle zur Auslösung der Hupenfunktion nicht herabgesetzt oder angehoben wird, wenn die Wegaufnehmer (3) unterschiedliche Wegstrecken angeben.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Signale des Wegaufnehmers (3) vor ihrer Zuführung zu dem elektrischen Steuergerät (62) in einer Verstärkereinheit (61) verstärkt werden.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul (1) über Rückstellfedern (2) beweglich am Lenkradskelett (4) gelagert ist.
Hupenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul (1) nicht mittels Rückstellfedern mit dem Lenkradskelett (4) verbunden ist, jedoch eine Elastizität derart aufweist, dass bei Ausüben einer Kraft auf das Gassackmodul (1) durch einen Fahrer das Modul (1) oder Teile (12) desselben in Richtung des Lenkradskeletts (4) bewegt werden, wobei diese Bewegung durch die Wegaufnehmer (3) erfasst wird.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Bereitstellen einer haptischen Rückmeldung an den Auslösenden des Hupvorgangs vorgesehen sind.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer (3) ein Kurzwegaufnehmer und das elektrische Steuergerät (62) derart ausgebildet ist, dass es eine Hupenfunktion auslöst, wenn durch den Kurzwegaufnehmer (3) eine Abstandsänderung zwischen dem Gassackmodul (1) und dem Lenkradskelett (4) von weniger als 1 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5 mm angegeben wird.
Hupenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer (3) an der dem Lenkradskelett (41) zugewandten Unterseite des Gassackmoduls (1) an diesem angelenkt ist.