DE102016220402B4

DE102016220402B4 - Verfahren zum Einstellen eines Lenkrads und Lenkrad

Info

Publication number: DE102016220402B4
Application number: DE102016220402.5A
Authority: DE
Inventors: Martina Heinze
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2024-01-25
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: DE102016220402A1

Abstract

Verfahren zum Einstellen eines Lenkrads (2) eines Kraftfahrzeugs relativ zu einem Anzeigefeld (16), das in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei das Lenkrad (2) als Lenkradkomponenten einen Lenkradtopf (4) und einen geschlossenen Lenkradkranz (14) aufweist, wobei der Lenkradtopf (4) mit einer Lenkstange (6) verbunden ist, die unterhalb des Anzeigefelds (16) angeordnet ist, wobei der Lenkradtopf (4) und der geschlossene Lenkradkranz (14) über zwei seitliche Speichen (8, 10) miteinander verbunden sind, wobei jeweils eine Speiche (8, 10) an einer der beiden Lenkradkomponenten befestigt und relativ zu einer anderen der beiden Lenkradkomponenten verschiebbar ist, wobei für das Lenkrad (2) eine erste Stellung eingestellt wird, wenn das Kraftfahrzeug manuell gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz (14) in der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf (4) nach unten verschoben wird, und wobei für das Lenkrad (2) eine zweite Stellung eingestellt wird, wenn das Kraftfahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz (14) in der zweiten Stellung gegenüber der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf (4) nach oben verschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Lenkrads und ein Lenkrad.
Ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs kann hinsichtlich seiner Position relativ zu einem Armaturenbrett verstellt werden. Allerdings wird hierdurch auch eine Sicht auf ein Anzeigefeld, das in dem Armaturenbrett hinter dem Lenkrad angeordnet ist, beeinflusst.
Die Druckschrift DE 10 2008 060 184 A1 beschreibt ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkradkranz, einem Nabenkörper, über den das Lenkrad um eine Lenkachse drehbar an einem Kraftfahrzeug lagerbar ist, und zumindest einer Speiche, über die der Nabenkörper mit dem Lenkradkranz verbunden ist. Dabei ist die mindestens eine Speiche bezüglich des Lenkradkranzes verstellbar ausgebildet.
Ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad und ein ein- und ausschaltbares Autopilot-System sind in der Druckschrift DE 10 2006 006 995 A1 beschrieben. Dabei wird das Lenkrad in Abhängigkeit des Betriebszustands des Autopilot-Systems zwischen einer geometrisch kleinen Form bei eingeschaltetem Autopilot-System und einer geometrisch großen Form bei ausgeschaltetem Autopilot-System automatisch verstellt.
Ein Lenkrad für ein Fahrzeug, mit zwei seitlichen Lenkradteilen, die mittels einer Verstelleinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbar sind, ist aus der Druckschrift DE 10 2008 045 921 A1 bekannt. Dabei ist die Verstelleinrichtung als Schwenkeinrichtung ausgebildet und in ein Nabenteil des Lenkrades integriert. Die seitlichen Lenkradteile sind bezüglich des Nabenteils zwischen der ersten und der zweiten Stellung schwenkbar.
Die Druckschrift DE 20 2014 007 664 U1 beschreibt ein umkonfigurierbares Lenkrad mit einem Lenkradtopf zur Fixierung des Lenkrads an einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, mit einer durch den Lenkradtopf verlaufenden Lenkradachse, mindestens einem Griffbereich, der auf mindestens zwei entgegengesetzten Seiten des Lenkradtopfes von diesem beabstandet angeordnet ist, und mindestens einer Speiche, die den Lenkradtopf mit dem Griffbereich verbindet. Der Griffbereich weist einen oberen Griffbereich und einen unteren Griffbereich auf, wobei der untere Griffbereich relativ zum oberen Griffbereich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position parallel zur Lenkradachse verschiebbar ist. Der untere Griffbereich ist in der zweiten Position näher an der Lenksäule als in der ersten Position und als der obere Griffbereich angeordnet.
Die Druckschrift GB 357 614 beschreibt ein Lenkrad mit Speichen, die relativ zu einem Lenkradkranz verstellbar und in ihrer Länge variierbar sind.
Die Druckschrift DE 10 2010 055 589 A1 beschreibt ein Lenkrad für ein Fahrzeug mit einem Lenkradkranz, einer Nabe und einem Anzeigefeld. Dabei umfasst der Lenkradkranz wenigstens ein erstes Kranzteil sowie wenigstens ein zweites Kranzteil. Dabei ist das wenigstens eine erste Kranzteil relativ zu dem wenigstens einen zweiten Kranzteil in eine Offenstellung des Lenkradkranzes bewegbar.
Die Druckschrift US 1,160,738 A beschreibt ein Steuerrad für ein Motorfahrzeug. Dabei ist für das Steuerrad eine normale bzw. operative Position sowie eine weitere Position vorgesehen. Dabei befindet sich das Lenkrad in der weiteren Position, die sich von der operativen Position unterscheidet, oberhalb einer Radnabe.
Ein Verfahren zum Verändern einer Position einer Komponente eines Infotainmentsystems in einem Innenraum eines Fahrzeugs ist aus der Druckschrift DE 10 2014 202 528 A1 bekannt. Dabei ist ein Lenkrad als Fahrzeug-Komponente bezüglich einer Fahrtrichtung in eine hintere und in eine vordere Position bewegbar.
Aus der Druckschrift DE10 2013 012 750 A1 ist Verfahren für den Betrieb eines Fahrerassistenzsystems bekannt.
Hierzu stellt sich die Aufgabe, eine Stellung eines Lenkrads eines Kraftfahrzeugs an eine jeweilige Betriebsweise des Kraftfahrzeugs anzupassen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Lenkrad mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und des Lenkrads gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Einstellen eines Lenkrads eines Kraftfahrzeugs relativ zu einem Anzeigefeld, das in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, vorgesehen. Das Lenkrad weist als Lenkradkomponenten einen Lenkradtopf und einen geschlossenen Lenkradkranz auf, wobei der Lenkradtopf mit einer Lenkstange bzw. Lenksäule verbunden ist, die unterhalb des Anzeigefelds angeordnet ist, wobei die Lenkstange eine Öffnung des Armaturenbretts unterhalb des Anzeigefelds durchquert. Der Lenkradtopf und der geschlossene Lenkradkranz sind über zwei seitliche Speichen miteinander verbunden, wobei jeweils eine Speiche an einer der beiden Lenkradkomponenten befestigt und relativ zu einer anderen der beiden Lenkradkomponenten verschiebbar ist. Für das Lenkrad wird eine erste Stellung bzw. Position eingestellt, wenn das Kraftfahrzeug manuell gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz in der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf bzw. der Lenkstange nach unten verschoben wird bzw. ist. Außerdem wird für das Lenkrad üblicherweise automatisch eine zweite Stellung eingestellt, wenn das Kraftfahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz in der zweiten Stellung gegenüber der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf bzw. der Lenkstange nach oben verschoben wird bzw. ist.
In Ausgestaltung umschließen ein oberer Bogen des Lenkradkranzes, der Lenkradtopf und die beiden seitlichen Speichen ein Sichtfeld, durch das das Anzeigefeld einsehbar ist, wobei das Sichtfeld in der zweiten Stellung eine größere Fläche als in der ersten Stellung aufweist.
Weiterhin ist das Anzeigefeld durch das Sichtfeld ausgehend von einem Fahrersitz einsehbar, wobei eine jeweilige Stellung des Lenkrads weiterhin unter Berücksichtigung einer Stellung eines Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs relativ zu dem Lenkrad sowie dem Anzeigefeld eingestellt wird. Das Sichtfeld ist unabhängig von der Stellung des Fahrersitzes in der zweiten Stellung größer als in der ersten Stellung. Allerdings ist es möglich, dass eine genaue Position des Lenkradkranzes in einer jeweiligen Stellung auch unter Berücksichtigung der Stellung des Fahrersitzes eingestellt wird.
Das erfindungsgemäße Lenkrad für ein Kraftfahrzeug ist relativ zu einem Anzeigefeld in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet und weist als Lenkradkomponenten einen Lenkradtopf und einen geschlossenen Lenkradkranz auf. Der Lenkradtopf ist mit einer Lenkstange verbunden, die unterhalb des Anzeigefelds angeordnet ist, wobei der Lenkradtopf und der geschlossene Lenkradkranz zumindest über zwei seitliche Speichen miteinander verbunden sind. Jeweils eine Speiche ist an einer der beiden Lenkradkomponenten befestigt und relativ zu einer anderen der beiden Lenkradkomponenten verschiebbar. Für das Lenkrad ist eine erste Stellung einstellbar, wenn das Kraftfahrzeug manuell gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz in der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf bzw. der Lenkstange nach unten verschoben wird bzw. ist. Zudem ist für das Lenkrad eine zweite Stellung einstellbar, wenn das Kraftfahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz in der zweiten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf bzw. der Lenkstange und relativ zu d.h. gegenüber der ersten Stellung nach oben verschoben wird bzw. ist.
In Ausgestaltung ist jede seitliche Speiche über jeweils einen Mechanismus relativ zu der als Lenkradtopf ausgebildeten Lenkradkomponente verschiebbar und an der als Lenkradkranz ausgebildeten Lenkradkomponente befestigt. Alternativ hierzu ist jede seitliche Speiche über jeweils einen Mechanismus relativ zu der als Lenkradkranz ausgebildeten Lenkradkomponente verschiebbar und an der als Lenkradtopf ausgebildeten Lenkradkomponente befestigt.
Das Lenkrad kann optional eine dritte, untere Speiche aufweisen, die unterhalb der beiden seitlichen Speichen angeordnet und über jeweils ein Gelenk mit einer der beiden Lenkradkomponenten, also sowohl mit dem Lenkradkranz als auch mit dem Lenkradtopf, verbunden ist.
Demnach ist vorgesehen, dass der Lenkradkranz nach oben verschoben und nach hinten gekippt wird. Bei einer Umsetzung des Verfahrens wird der Lenkradkranz bei einer automatisierten Fahrt hinsichtlich seiner Position verstellt. Hierbei ist es möglich, das Sichtfeld auf das Kombiinstrument zu erweitern sowie eine Beinfreiheit des Fahrers bei der automatisierten und/oder pilotierten Fahrt zu erhöhen.
Das Lenkrad kann zwei oder drei Speichen aufweisen. Falls es drei Speichen aufweist, wird eine untere Speiche nach hinten gekippt und/oder geklappt, die sowohl am Lenkradkranz als auch am Lenkstock drehbar gelagert ist. Die beiden seitlichen Speichen sind fest am Lenkradkranz angeordnet und können am Lenkstock translatorisch und/oder elektrisch bewegt, bspw. verfahren werden. Dagegen ist der Lenkradtopf feststehend bzw. am Lenkstock befestigt.
Mit dem Verfahren ist es ebenfalls möglich, dass sich das hinsichtlich seiner Position modifizierte Lenkrad mit dem modifizierbaren Lenkradkranz bei der pilotierten Fahrt mitdrehen kann. Der Fahrer kann hierbei das Kraftfahrzeug bei Bedarf kurzfristig übernehmen und steuern. Durch eine Drehstellung des Lenkrads ist der Fahrer jederzeit über die aktuelle Querführung des Kraftfahrzeugs informiert. Somit können heutige Sicherheitsstandards erfüllt werden, wonach in der pilotierten Fahrt ein sich mitdrehendes Lenkrad gefordert wird. Außerdem kann der Fahrer in der pilotierten Fahrt seinen Fahrersitz verstellen, bspw. nach hinten verschieben und eine angenehmere Sitzposition einnehmen, aber das Anzeigefeld des Kombiinstruments durch das vergrößerte Sichtfeld dennoch einsehen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lenkrads bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in zwei unterschiedlichen Stellungen aus einer ersten Perspektive in schematischer Darstellung.
2 zeigt die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lenkrads bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren in zwei unterschiedlichen Stellungen aus einer zweiten Perspektive in schematischer Darstellung.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
Das in den 1 und 2 aus unterschiedlichen Perspektiven und in unterschiedlichen Stellungen schematisch dargestellte Lenkrad 2 umfasst einen Lenkradtopf 4, der über eine Lenkstange 6 mit weiteren Komponenten einer Lenkanlage eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der Lenkradtopf 4 ist über zwei seitlich angeordnete Speichen 8, 10 und eine untere Speiche 12 mit einem Lenkradkranz 14 verbunden. Das Lenkrad 2 ist hier vor einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei das Armaturenbrett hier ein Anzeigefeld 16 eines Kombiinstruments aufweist.
Eine erste Stellung des Lenkrads 2 relativ zu dem Anzeigefeld 16 ist bei einer manuellen Fahrt des Kraftfahrzeugs eingestellt, wenn dessen Fahrer, der auf einem Fahrersitz hinter dem Lenkrad 2 sitzt, das Lenkrad 2 dreht und somit bedient. Diese erste Stellung ist in den beiden 1 und 2 jeweils links gezeigt. Eine zweite Stellung des Lenkrads 2 relativ zu dem Anzeigefeld 16 ist bei einer automatischen bzw. pilotierten Fahrt des Kraftfahrzeugs eingestellt, bei der vorgesehen ist, dass das Lenkrad 2 über die Lenkanlage automatisch gedreht wird. Diese zweite Stellung ist in den beiden 1 und 2 jeweils rechts gezeigt.
Jede der beiden seitlichen Speichen 8, 10 ist einerseits an dem Lenkradkranz 14 befestigt und andererseits entlang des Lenkradtopfs 4 sowie relativ zu der Lenkstange 6 motorisch verschiebbar. Die untere Speiche 12 ist über ein erstes Gelenk 18 mit dem Lenkradtopf 4 und über ein zweites Gelenk 20 mit dem Lenkradkranz 14 verbunden sowie drehbar gelagert.
Ein oberer Bogen des Lenkradkranzes 14, die erste seitliche Speiche 8, der Lenkradtopf 4 und die zweite seitliche Speiche 10 umschließen und/oder begrenzen hier ein Sichtfeld, durch das das Anzeigefeld 16 ausgehend von dem Fahrersitz einsehbar ist.
Bei einem Übergang von der ersten Stellung in die zweite Stellung werden die beiden seitlichen Speichen 8, 10 entlang des Lenkradtopfs 4 nach oben geschoben, wobei auch der Lenkradkranz 14 nach oben verschoben wird. Außerdem wird jeweils ein Winkel, den die untere Speiche 12 zu dem Lenkradtopf 4 sowie zu dem Lenkradkranz 14 einnimmt, verändert. Dadurch ergibt sich auch, dass für den Fahrer ein Sichtfeld auf das Anzeigefeld 16 in seiner Größe verändert wird.
Bei einem Übergang des Lenkrads von der ersten Stellung in die zweite Stellung wird der Lenkradkranz 14 nach oben geschoben (erster Pfeil 22 in 1) und nach vorne gekippt (zweiter Pfeil 24 in 1 und 2).

Claims

Verfahren zum Einstellen eines Lenkrads (2) eines Kraftfahrzeugs relativ zu einem Anzeigefeld (16), das in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei das Lenkrad (2) als Lenkradkomponenten einen Lenkradtopf (4) und einen geschlossenen Lenkradkranz (14) aufweist, wobei der Lenkradtopf (4) mit einer Lenkstange (6) verbunden ist, die unterhalb des Anzeigefelds (16) angeordnet ist, wobei der Lenkradtopf (4) und der geschlossene Lenkradkranz (14) über zwei seitliche Speichen (8, 10) miteinander verbunden sind, wobei jeweils eine Speiche (8, 10) an einer der beiden Lenkradkomponenten befestigt und relativ zu einer anderen der beiden Lenkradkomponenten verschiebbar ist, wobei für das Lenkrad (2) eine erste Stellung eingestellt wird, wenn das Kraftfahrzeug manuell gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz (14) in der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf (4) nach unten verschoben wird, und wobei für das Lenkrad (2) eine zweite Stellung eingestellt wird, wenn das Kraftfahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz (14) in der zweiten Stellung gegenüber der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf (4) nach oben verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein oberer Bogen des geschlossenen Lenkradkranzes (14), der Lenkradtopf (4) und die beiden seitlichen Speichen (8, 10) ein Sichtfeld umschließen, durch das das Anzeigefeld (16) einsehbar ist, wobei das Sichtfeld in der zweiten Stellung eine größere Fläche als in der ersten Stellung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Anzeigefeld (16) durch das Sichtfeld ausgehend von einem Fahrersitz einsehbar ist, wobei eine jeweilige Stellung des Lenkrads (2) weiterhin unter Berücksichtigung einer Stellung eines Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs eingestellt wird.
Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, das relativ zu einem Anzeigefeld (16) in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und als Lenkradkomponenten einen Lenkradtopf (4) und einen geschlossenen Lenkradkranz (14) aufweist, wobei der Lenkradtopf (4) mit einer Lenkstange (6) verbunden ist, die unterhalb des Anzeigefelds (16) angeordnet ist, wobei der Lenkradtopf (4) und der geschlossene Lenkradkranz (14) über zwei seitliche Speichen (8, 10) miteinander verbunden sind, wobei jeweils eine Speiche (8, 10) an einer der beiden Lenkradkomponenten befestigt und relativ zu einer anderen der beiden Lenkradkomponenten verschiebbar ist, wobei für das Lenkrad (2) eine erste Stellung einstellbar ist, wenn das Kraftfahrzeug manuell gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz (14) in der ersten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf (4) nach unten verschoben ist, und wobei für das Lenkrad (2) eine zweite Stellung einstellbar ist, wenn das Kraftfahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei der geschlossene Lenkradkranz (14) in der zweiten Stellung relativ zu dem Lenkradtopf (4) und relativ zu der ersten Stellung nach oben verschoben ist.
Lenkrad nach Anspruch 4, bei dem jede seitliche Speiche (8, 10) über jeweils einen Mechanismus relativ zu der als Lenkradtopf (4) ausgebildeten Lenkradkomponente verschiebbar und an der als geschlossener Lenkradkranz (14) ausgebildeten Lenkradkomponente befestigt ist.
Lenkrad nach Anspruch 4, bei dem jede seitliche Speiche (8, 10) über jeweils einen Mechanismus relativ zu der als geschlossener Lenkradkranz (14) ausgebildeten Lenkradkomponente verschiebbar und an der als Lenkradtopf (4) ausgebildeten Lenkradkomponente befestigt ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 4 bis 6, das eine untere Speiche (12) aufweist, die unterhalb der beiden seitlichen Speichen (8, 10) angeordnet und über jeweils ein Gelenk (18, 20) mit einer der beiden Lenkradkomponenten verbunden ist.