DE102019008170B3 - Steering wheel device for a motor vehicle and method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkradvorrichtung (10) für ein zumindest teilweise automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (14), mit einer Lenkeinrichtung (16), welche zum Lenken für eine Person ausgebildet ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs (14) die Lenkeinrichtung (16) in eine Lenkstellung (18) verschoben ist und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkeinrichtung (16) in eine zur Lenkstellung (18) unterschiedliche Verstaustellung (20) verschoben ist, wobei die Lenkradvorrichtung eine Bypassleitung (28) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators (30) einer Airbageinrichtung (32) des Kraftfahrzeugs (14) an einen Gasdruckzylinder (26) der Lenkradvorrichtung (10) zum Verschieben der Lenkeinrichtung (16) aus der Lenkstellung (18) in die Verstaustellung (20) zu übertragen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren.The invention relates to a steering wheel device (10) for an at least partially automated motor vehicle (14), with a steering device (16) which is designed for steering for a person, the steering device (16) in a first operating mode of the motor vehicle (14) is shifted into a steering position (18) and in a second operating mode different from the first operating mode, the steering device (16) is shifted into a stowed position (20) different from the steering position (18), the steering wheel device having a bypass line (28) which is designed for this a gas pressure of a gas generator (30) external to the steering wheel device of an airbag device (32) of the motor vehicle (14) to a gas pressure cylinder (26) of the steering wheel device (10) for moving the steering device (16) from the steering position (18) into the stowed position (20) transferred to. The invention also relates to a method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkradvorrichtung für ein zumindest teilweise autonom betreibbares Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkradvorrichtung.The invention relates to a steering wheel device for an at least partially autonomously operated motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for operating a steering wheel device.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bei Kraftfahrzeugen mit einem sogenannten Steer-by-Wire-System bekannt, dass bei zwei extremen Lenkradlagen eine Absicherung aller Crashanforderungen mit den bekannten Crashsystemen nicht realisiert werden kann. Die Position des Lenkradairbags variiert zu stark zwischen der normalen Fahrposition, welche auch als Lenkstellung bezeichnet werden kann, und eine weit vorn gelegene Position, welche beispielsweise bei einer zumindest teilweise automatisierten Fahrt von dem Lenkrad eingenommen wird.In the case of motor vehicles with a so-called steer-by-wire system, for example, it is known from the prior art that in the case of two extreme steering wheel positions it is not possible to safeguard all crash requirements with the known crash systems. The position of the steering wheel airbag varies too much between the normal driving position, which can also be referred to as the steering position, and a position far forward, which is assumed by the steering wheel, for example, during an at least partially automated drive.

Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, welche beim Frontalcrash eine Rückverschiebung eines Motorblocks des Kraftfahrzeugs und der vorderen Fahrzeugstruktur nutzen, um über Stahlseile und Umlenkrollen die Gurte anzuziehen beziehungsweise die Pedalanlage und die Lenksäule wegzuziehen. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass eine aufwendige Seilführung nicht rentabel ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass dieses passive System zu einem späten Zeitpunkt, insbesondere erst als Folge des Crashablaufs, aktiviert wird, was bei den kurzen zeitlichen Abfolgen der modernen Crashsysteme nicht ausreichend ist.Furthermore, methods are known from the prior art which use a rearward displacement of an engine block of the motor vehicle and the front vehicle structure in a frontal crash in order to tighten the belts or to pull away the pedal system and the steering column via steel cables and pulleys. The disadvantage of this solution is that a complex cable guide is not profitable. Another disadvantage is that this passive system is activated at a late point in time, in particular only as a consequence of the course of the crash, which is not sufficient given the short chronological sequences of modern crash systems.

Ferner offenbart die gattungsbildende DE 10 2018 007 080 A1 eine Lenkvorrichtung für ein zumindest im teilautonomen Fahrbetrieb bewegbares Fahrzeug mit einem Lenkrad, einem Lenkradträger und einer Airbagvorrichtung mit einem Luftsackpolster und einem Gasgenerator. Es ist vorgesehen, dass der Lenkradträger in Richtung der Fahrzeuglängsachse von einer Gebrauchsstellung in eine Verstaustellung und zurückschwenkbar gelagert ist, wobei der Lenkradträger unterhalb des Lenkrades eine Aussparung aufweist, in welcher die Airbagvorrichtung angeordnet ist und der Gasgenerator zur Beaufschlagung des Luftsackpolsters mit einem Gas derart ausgebildet und in dem Luftsackträgergehäuse positioniert ist, dass der Lenkradträger bei Auslösung des Gasgenerators automatisch in die Verstaustellung schwenkt und in dieser arretierbar ist.Furthermore, the generic DE 10 2018 007 080 A1 a steering device for a vehicle that can be moved at least in partially autonomous driving mode with a steering wheel, a steering wheel support and an airbag device with an airbag cushion and a gas generator. It is provided that the steering wheel carrier is mounted in the direction of the longitudinal axis of the vehicle from a use position to a stowed position and can be swiveled back, the steering wheel carrier having a recess below the steering wheel in which the airbag device is arranged and the gas generator is designed in this way to apply a gas to the airbag cushion and it is positioned in the airbag carrier housing so that the steering wheel carrier automatically swivels into the stowed position when the gas generator is triggered and can be locked in this.

Die DE 10 2018 102 103 A1 zeigt eine Lenkradvorrichtung für ein zumindest teilweise automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug mit einer Lenkeinrichtung, welche zum Lenken für eine Person ausgebildet ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs die Lenkeinrichtung in eine Lenkstellung verschoben ist und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkeinrichtung in eine zur Lenkstellung unterschiedliche Verstaustellung verschoben ist. Das Verschieben der Lenkeinrichtung in eine Unfallstellung im Falle eines Unfalls kann mittels eines Gasdruck erzeugenden lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators realisiert werden. Eine Bypassleitung, welche dazu ausgebildet ist, einen Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators einer Airbageinrichtung zum Verschieben der Lenkeinrichtung aus der Lenkstellung in die Verstaustellung zu übertragen, ist diesem Dokument nicht zu entnehmen.The DE 10 2018 102 103 A1 shows a steering wheel device for an at least partially automated motor vehicle with a steering device which is designed for steering for a person, wherein in a first operating mode of the motor vehicle the steering device is shifted into a steering position and in a second operating mode different from the first operating mode the steering device is in a is shifted different stowage position to the steering position. The shifting of the steering device into an accident position in the event of an accident can be realized by means of a gas generator which is external to the steering wheel device and generates gas pressure. A bypass line which is designed to transmit a gas pressure from a gas generator external to the steering wheel device of an airbag device for moving the steering device from the steering position into the stowed position cannot be found in this document.

Die Lenkradvorrichtung gemäß der DE 100 53 182 A1 weist zwar eine Leitung auf, welche dazu ausgebildet ist, einen Gasdruck eines Gasgenerators an einen Gasdruckzylinder der Lenkradvorrichtung zum Verschieben der Lenkeinrichtung aus einer Lenkstellung in eine weg von dem Fahrzeugfahrer entfernte Stellung zu übertragen. Der Gasgenerator ist hierbei jedoch separat ausgebildet und gehört zu keiner Airbageinrichtung. Darüber hinaus ist durch dieses Dokument kein teilweise automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug offenbart.The steering wheel device according to DE 100 53 182 A1 although has a line which is designed to transmit a gas pressure of a gas generator to a gas pressure cylinder of the steering wheel device for moving the steering device from a steering position into a position away from the vehicle driver. In this case, however, the gas generator is designed separately and does not belong to any airbag device. In addition, this document does not disclose any motor vehicle that can be operated in a partially automated manner.

Weiteren allgemeinen Stand der Technik zeigen die DE 38 09 442 A1 , DE 198 60 804 A1 , DE 10 2012 014 762 A1 und DE 10 2016 123 301 A1 .Further general prior art is shown in DE 38 09 442 A1 , DE 198 60 804 A1 , DE 10 2012 014 762 A1 and DE 10 2016 123 301 A1 .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenkradvorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen eine Sicherheit für eine Person im Kraftfahrzeug bei einem zumindest teilweise autonom betreibbaren Kraftfahrzeug erhöht ist.The object of the present invention is to create a steering wheel device and a method by means of which safety for a person in the motor vehicle is increased in a motor vehicle that can be operated at least partially autonomously.

Diese Aufgabe wird durch eine Lenkradvorrichtung sowie durch ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a steering wheel device and by a method according to the independent patent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Lenkradvorrichtung für ein zumindest teilweise autonom betreibbares Kraftfahrzeug, mit einer Lenkeinrichtung, welche zum Lenken für eine Person ausgebildet ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs die Lenkeinrichtung in eine Lenkstellung verschoben ist und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkradeinrichtung in eine zur Lenkstellung unterschiedliche Verstaustellung verschoben ist.One aspect of the invention relates to a steering wheel device for an at least partially autonomous motor vehicle, with a steering device which is designed for steering for a person, the steering device being shifted into a steering position in a first operating mode of the motor vehicle and in a second operating mode different from the first operating mode Operating mode, the steering wheel device is moved into a different stowage position than the steering position.

Es ist vorgesehen, dass die Lenkradvorrichtung eine Bypassleitung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators einer Airbageinrichtung des Kraftfahrzeugs an einen Gasdruckzylinder der Lenkradvorrichtung zum Verschieben der Lenkeinrichtung aus der Lenkstellung in die Verstaustellung zu übertragen.It is provided that the steering wheel device has a bypass line which is designed to transmit a gas pressure of a gas generator external to the steering wheel device of an airbag device of the motor vehicle to a gas pressure cylinder of the steering wheel device for moving the steering device from the steering position into the stowed position.

Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass zum Erzeugen des Gasdrucks ein bereits im Kraftfahrzeug verbauter Gasgenerator genutzt wird. Dadurch entsteht kein weiterer Bauraumbedarf für einen zusätzlichen Gasgenerator, der separat für den Gasdruckzylinder bereitgestellt werden müsste. Insbesondere können dadurch sowohl Kosten als auch Gewicht eingespart werden. Ferner hat dies den Vorteil, dass keine zusätzliche Peripherie, beispielsweise eine Verkabelung oder ein Steuergerät, notwendig wird. Dies hat den Hintergrund darin, dass, sollte mittels der Airbageinrichtung bereits ein Crash, also ein Zusammenstoß mit dem Objekt, identifiziert worden sein, dieser Gasgenerator sowieso das Gas erzeugt, und nun zusätzlich auch den Gasdruckzylinder betreibt. Somit wird durch den bereits verbauten Gasgenerator eine Doppelfunktionalität bereitgestellt, nämlich das Versorgen der Airbageinrichtung mit dem Gas und das Versorgen des Gasdruckzylinders zum Verschieben der Lenkradeinrichtung in die Verstaustellung. Dadurch kann bauraumreduziert und gewichtsreduziert die Sicherheit im Kraftfahrzeug für die Person erhöht werden.In other words, it is provided that a gas generator already installed in the motor vehicle is used to generate the gas pressure. As a result, no further installation space is required for an additional gas generator, which would have to be provided separately for the gas pressure cylinder. In particular, both costs and weight can be saved as a result. This also has the advantage that no additional peripherals, such as cabling or a control device, are necessary. The reason for this is that, should a crash, that is to say a collision with the object, have already been identified by means of the airbag device, this gas generator generates the gas anyway and now also operates the gas pressure cylinder. The gas generator already installed thus provides a double functionality, namely supplying the airbag device with the gas and supplying the gas pressure cylinder for moving the steering wheel device into the stowed position. As a result, the safety in the motor vehicle can be increased for the person in a reduced installation space and weight.

Ergänzend kann vorgesehen sein, dass auch in der Lenkradeinrichtung selbst eine weitere Airbageinrichtung angeordnet ist, mittels welcher ein Luftsackpolster innerhalb der Lenkradeinrichtung bei einem beziehungsweise zeitlich vor einem Zusammenstoß aufgeblasen werden kann.In addition, it can be provided that a further airbag device is also arranged in the steering wheel device itself, by means of which an airbag cushion within the steering wheel device can be inflated in the event of or before a collision.

Insbesondere betrifft somit eine Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung die Absicherung einer Crashanforderung bei Kraftfahrzeugen mit einem Steer-by-Wire-System und zweier extremer Lenkradlagen der Lenkeinrichtung. Insbesondere bei den automatisiert betreibbaren Kraftfahrzeugen variiert die Position der Lenkeinrichtung und der daran angeordneten Airbageinrichtung zu stark zwischen der Lenkstellung und der Verstaustellung in einem zumindest automatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs, bei welchem die Position der Lenkeinrichtung weit vor der Person gelegen ist. Die Lenkeinrichtung wird insbesondere zeitlich vor dem Aufblasen des Luftsackpolsters in die vordere Position, also in die Verstaustellung, gebracht. Dieses schnelle Verfahren und schnelle Vorfahren der Lenkeinrichtung wird insbesondere über den Gasdruckzylinder realisiert. Dieser Gasdruckzylinder wird mit einem benötigten Treibgas versorgt.In particular, one embodiment of the present invention thus relates to the safeguarding of a crash request in motor vehicles with a steer-by-wire system and two extreme steering wheel positions of the steering device. In particular in automobiles, the position of the steering device and the airbag device arranged on it vary too much between the steering position and the stowed position in an at least automated operation of the motor vehicle in which the position of the steering device is far in front of the person. The steering device is brought into the front position, that is to say into the stowed position, in particular before the inflation of the airbag cushion. This rapid process and rapid advancement of the steering device is implemented in particular via the gas pressure cylinder. This gas pressure cylinder is supplied with a required propellant gas.

Insbesondere löst dabei die Ausgestaltungsform das Problem der zeitlichen Komponente. Um ein Crashkonzept, welches für beide Lenkradlagen tauglich ist, absichern zu können, muss die Lenkeinrichtung innerhalb von Millisekunden in die Verstaustellung gebracht werden.In particular, the embodiment solves the problem of the time component. In order to be able to safeguard a crash concept that is suitable for both steering wheel positions, the steering device must be brought into the stowed position within milliseconds.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der Gasdruckzylinder dazu ausgebildet, die Lenkeinrichtung zeitlich vor/mit einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt aus der Lenkstellung in die Verstaustellung zu verschieben. Dadurch ist es ermöglicht, dass das Kraftfahrzeug, welches zumindest teilweise automatisiert betreibbar ist, und insbesondere die zwei Lenkradpositionen, nämlich die Lenkstellung und die Verstaustellung, aufweist, für die Person sicherer zu gestalten. Die Person ist insbesondere ein Fahrzeugführer des Kraftfahrzeugs. Somit werden die Fahrzustände des Kraftfahrzeugs, beispielsweise bei einem automatisierten Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs unter dem Aspekt der passiven Sicherheit erhöht.According to an advantageous embodiment, the gas pressure cylinder is designed to move the steering device from the steering position into the stowed position before / after a collision of the motor vehicle with an object. This makes it possible for the motor vehicle, which can be operated at least partially automatically, and in particular has the two steering wheel positions, namely the steering position and the stowed position, to be made safer for the person. The person is in particular a driver of the motor vehicle. Thus, the driving states of the motor vehicle, for example in an automated driving mode of the motor vehicle, are increased from the aspect of passive safety.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die weitere Airbageinrichtung als Kneebageinrichtung und/oder als Windowbageinrichtung ausgebildet. Dies hat insbesondere den Vorteil, da die Kneebageinrichtung und/oder die Windowbageinrichtung sich bereits räumlich in der Nähe zu der Lenkvorrichtung befinden. Dadurch können die entsprechenden Druckleitungen von den weiteren Gasgeneratoren dieser Airbageinrichtungen, welche beispielsweise als Rohr oder Schlauch ausgebildet sein können, kurzgehalten werden. Somit kann sowohl Gewicht als auch Bauraum eingespart werden.In a further advantageous embodiment, the further airbag device is designed as a kneebag device and / or as a windowbag device. This has the particular advantage that the kneebag device and / or the window bag device are already in spatial proximity to the steering device. As a result, the corresponding pressure lines from the further gas generators of these airbag devices, which can be designed as a tube or hose, for example, can be kept short. Thus, both weight and space can be saved.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Gasdruckzylinder in einem Mantelrohr einer Lenksäule der Lenkvorrichtung angeordnet ist. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass der Gasdruckzylinder direkt beziehungsweise im Wesentlichen direkt in der Nähe der Lenkeinrichtung angeordnet ist, wodurch das Verschieben der Lenkeinrichtung von der Lenkstellung in die Verstaustellung bauteilreduziert durchgeführt werden kann. Des Weiteren ist es ermöglicht, dass dadurch präzise und schnell die Lenkeinrichtung aus der Lenkstellung in die Verstaustellung gebracht werden kann. Dies erhöht die Sicherheit für die Person im Straßenverkehr.It has also proven to be advantageous if the gas pressure cylinder is arranged in a jacket tube of a steering column of the steering device. In other words, it can be provided that the gas pressure cylinder is arranged directly or essentially directly in the vicinity of the steering device, whereby the shifting of the steering device from the steering position into the stowed position can be carried out with fewer components. Furthermore, it is made possible that the steering device can thereby be brought from the steering position into the stowed position precisely and quickly. This increases the safety for the person in traffic.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der erste Betriebsmodus ein manueller Fahrbetrieb durch die Person und der zweite Betriebsmodus ist bei einem bevorstehenden Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt, bei welchem zumindest keine Lenkbewegungen durch die Person durchgeführt sind. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass während des ersten Betriebsmodus eine aktive Lenkung durch die Person durchgeführt ist. Im zweiten Betriebsmodus kann insbesondere die Verstaustellung derart sein, wie die Verstaustellung bei einem automatisierten Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, bei welchem zumindest keine Lenkbewegung durch die Person stattfindet. Insbesondere findet somit keine Berührung der Person mit der Lenkeinrichtung statt. Als zweiter teilweise automatisierter Fahrbetrieb kann beispielsweise ein automatisiertes Parken angesehen werden. Bei diesem automatisierten Parken kann der Fahrer die Gaspedalstellung weiterhin manuell einstellen, während die Lenkbewegungen automatisiert durch das Kraftfahrzeug selbst durchgeführt werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann insbesondere in den zwei Betriebsmodi die Sicherheit für die Person erhöht werden.According to a further advantageous embodiment, the first operating mode is a manual driving mode by the person and the second operating mode is when the motor vehicle is about to collide with an object in which at least no steering movements have been made by the person. In other words, it is provided that active steering is carried out by the person during the first operating mode. In the second operating mode, the stowage position can in particular be such as the stowage position in an automated driving mode of the motor vehicle in which at least no steering movement takes place by the person. In particular, there is no contact between the person and the steering device. Automated parking, for example, can be viewed as the second partially automated driving operation. With this automated parking, the driver can use the Adjust the accelerator pedal position manually, while the steering movements are carried out automatically by the motor vehicle itself. The solution according to the invention can increase the safety for the person in particular in the two operating modes.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in der Lenkstellung die Lenkeinrichtung einen geringeren Abstand zu der Person aufweist als in der Verstaustellung. Mit anderen Worten befindet sich die Lenkeinrichtung in der Verstaustellung weiter weg zu der Person als in der Lenkstellung. Insbesondere ist in der Lenkstellung die Lenkeinrichtung mit den Händen durch die Person erreichbar. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann sowohl in der Lenkstellung als auch in der Verstaustellung die Sicherheit für die Person erhöht werden.Furthermore, it has proven to be advantageous if the steering device is at a smaller distance from the person in the steering position than in the stowed position. In other words, in the stowed position, the steering device is further away from the person than in the steering position. In particular, in the steering position, the person can reach the steering device with their hands. The solution according to the invention can increase the safety for the person both in the steering position and in the stowed position.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Lenkeinrichtung zwischen der Lenkstellung und der Verstaustellung um zumindest zehn Zentimeter, insbesondere um zumindest 13 Zentimeter, insbesondere um zumindest mehr als 13 Zentimeter verschoben ist. Insbesondere kann die Verschiebung während des Zusammenstoßes von der Lenkstellung in die Verstaustellung innerhalb von beispielsweise 15 Millisekunden, insbesondere innerhalb von weniger als 15 Millisekunden, durchgeführt werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass zuverlässig die Lenkeinrichtung während des Zusammenstoßes von der Person verschoben wird, wodurch beispielsweise die Person vor einer Verletzung geschützt werden kann.It is also advantageous if the steering device is shifted between the steering position and the stowed position by at least ten centimeters, in particular by at least 13 centimeters, in particular by at least more than 13 centimeters. In particular, the shift during the collision from the steering position into the stowed position can be carried out within, for example, 15 milliseconds, in particular within less than 15 milliseconds. This enables the steering device to be displaced reliably by the person during the collision, whereby, for example, the person can be protected from injury.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkradvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem vorhergehenden Aspekt, bei welchem zum Lenken für eine Person in einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs eine Lenkeinrichtung der Lenkradvorrichtung in eine Lenkstellung verschoben wird und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkeinrichtung in eine zur Lenkstellung unterschiedliche Verstaustellung verschoben wird.A further aspect of the invention relates to a method for operating a steering wheel device for a motor vehicle according to the preceding aspect, in which a steering device of the steering wheel device is shifted into a steering position for a person to steer in a first operating mode of the motor vehicle and in a second different from the first operating mode Operating mode, the steering device is moved into a different stowage position than the steering position.

Es ist vorgesehen, dass mittels einer Bypassleitung der Lenkradvorrichtung ein Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators einer Airbageinrichtung des Kraftfahrzeugs an einen Gasdruckzylinder der Lenkradvorrichtung zum Verschieben der Lenkeinrichtung aus der Lenkstellung in die Verstaustellung übertragen wird.It is provided that a gas pressure from a gas generator external to the steering wheel device of an airbag device of the motor vehicle is transmitted to a gas pressure cylinder of the steering wheel device for moving the steering device from the steering position into the stowed position by means of a bypass line of the steering wheel device.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Lenkradvorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs sowie des Verfahrens anzusehen. Die Lenkradvorrichtung sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.Advantageous embodiments of the steering wheel device are to be regarded as advantageous embodiments of the motor vehicle and of the method. To this end, the steering wheel device and the motor vehicle have objective features which enable the method or an advantageous embodiment thereof to be carried out.

Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Lenkradvorrichtung.The single FIGURE shows a schematic perspective view of an embodiment of a steering wheel device.

In der Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figure.

Die Fig. zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Lenkradvorrichtung 10. Die Lenkradvorrichtung 10 ist insbesondere an einem Kraftfahrzeugbauteil 12 eines Kraftfahrzeugs 14 angeordnet. Die Lenkradvorrichtung 10 dient insbesondere zum Lenken beziehungsweise Steuern des Kraftfahrzeugs 14. Das Kraftfahrzeugbauteil 12 ist insbesondere als frontseitiges Armaturenbrett ausgebildet. The figure shows an embodiment of a steering wheel device in a schematic perspective view 10 . The steering wheel device 10 is in particular on a motor vehicle component 12 of a motor vehicle 14th arranged. The steering wheel device 10 is used in particular to steer or control the motor vehicle 14th . The motor vehicle component 12 is designed in particular as a front dashboard.

Das Kraftfahrzeug 14 ist insbesondere zum zumindest teilweise automatisierten Betrieb ausgebildet. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug 14 sowohl einen manuellen Betriebsmodus als auch einen zumindest teilweise automatisierten, insbesondere einen hochautomatisierten, Betriebsmodus aufweisen. Die Lenkradvorrichtung 10 weist eine Lenkeinrichtung 16 auf, welche zum Lenken für eine nicht dargestellte Person ausgebildet ist. In einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs 14 ist die Lenkeinrichtung 16 in eine Lenkstellung 18 verschoben und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus ist die Lenkeinrichtung 16 in eine zur Lenkstellung 18 unterschiedliche Verstaustellung 20 verschoben. In der Fig. ist insbesondere die Lenkeinrichtung 16 in der Lenkstellung 18 gezeigt. Durch die gestrichelte Linie ist die Verstaustellung 20 gezeigt. Mit anderen Worten wird in der Verstaustellung 20 die Lenkeinrichtung 16 auf die Höhe der gestrichelten Linie verschoben. Die Lenkradvorrichtung 10 kann ferner eine weitere Airbageinrichtung 22 aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, vor einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs 14 mit einem Objekt ein Luftsackpolster 24 der weiteren Airbageinrichtung 22 aufzublasen. Zwischen der Lenkstellung 18 und der Verstaustellung 20 kann die Lenkeinrichtung 16 in einem Abstand A verschoben werden.The car 14th is designed in particular for at least partially automated operation. In particular, the motor vehicle 14th have both a manual operating mode and an at least partially automated, in particular a highly automated, operating mode. The steering wheel device 10 has a steering device 16 on, which is designed to steer for a person not shown. In a first operating mode of the motor vehicle 14th is the steering device 16 in a steering position 18th The steering device is shifted and in a second operating mode that differs from the first operating mode 16 in a steering position 18th different stowage 20th postponed. In the figure is in particular the steering device 16 in the steering position 18th shown. The stowage is indicated by the dashed line 20th shown. In other words, it is in the stowage position 20th the steering device 16 moved to the height of the dashed line. The steering wheel device 10 can also have a further airbag device 22nd have, which is designed before a collision of the motor vehicle 14th an airbag cushion with an object 24 the further airbag device 22nd to inflate. Between the steering position 18th and the stowage 20th can the steering device 16 be moved at a distance A.

Es ist vorgesehen, dass die Lenkradvorrichtung 10 eine Bypassleitung 28 aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators 30 einer Airbageinrichtung 32 des Kraftfahrzeugs 14 an einen Gasdruckzylinder 26 der Lenkradvorrichtung 10 zum Verschieben der Lenkeinrichtung aus der Lenkstellung 18 in die Verstaustellung 20 zu übertragen.It is provided that the steering wheel device 10 a bypass line 28 which is designed to generate a gas pressure of a gas generator external to the steering wheel device 30th an airbag device 32 of the motor vehicle 14th to a gas cylinder 26th the steering wheel device 10 for moving the steering device out of the steering position 18th in the stowage position 20th transferred to.

Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass die Airbageinrichtung 32 als Kneebageinrichtung und/oder als Windowbageinrichtung ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Airbageinrichtung 32 insbesondere als Kneebageinrichtung ausgebildet, was bedeutet, dass ein Luftsackpolster der Airbageinrichtung in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs 14, insbesondere einen Fußraum 34 des Kraftfahrzeugs 14, beim Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs 14 mit dem Objekt gebracht wird.For example, it can be provided for this purpose that the airbag device 32 when Kneebag device and / or is designed as a window bag device. In the present embodiment, the airbag device 32 in particular designed as a kneebag device, which means that an airbag cushion of the airbag device in an interior of the motor vehicle 14th , especially a footwell 34 of the motor vehicle 14th when the motor vehicle crashes 14th is brought with the object.

Insbesondere ist der Gasdruckzylinder 26 dazu ausgebildet, die Lenkeinrichtung 16 zeitlich unabhängig vom Aufblasen des Luftsackpolsters 24 aus der Lenkstellung 18 in die Verstaustellung 20 zu verschieben.In particular, the gas pressure cylinder 26th designed to the steering device 16 independent of the inflation of the airbag cushion 24 from the steering position 18th in the stowage position 20th to move.

Ferner zeigt die Fig., dass der Gasdruckzylinder 26 in einem Mantelrohr einer Lenksäule 36 der Lenkradvorrichtung 10 angeordnet ist.Furthermore, the figure shows that the gas pressure cylinder 26th in a jacket tube of a steering column 36 the steering wheel device 10 is arranged.

Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Betriebsmodus ein manueller Fahrbetrieb durch die Person ist und der zweite Betriebsmodus bei einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit dem Objekt eingestellt ist, wobei die Verstaustellung 20 derart eingenommen wird, wie bei einem zumindest teilweise automatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs 14, bei welchem zumindest keine Lenkbewegungen durch die Person durchgeführt sind. Mit anderen Worten zeigt in diesem Ausführungsbeispiel die Fig. insbesondere den manuellen Fahrbetrieb durch die Person. Ferner zeigt die Fig. insbesondere, dass die Lenkstellung 18 einen geringeren Abstand zu der Person aufweist, als die Verstaustellung 20. Des Weiteren kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Lenkeinrichtung 16 zwischen der Lenkstellung 18 und der Verstaustellung 20 um zumindest zehn Zentimeter, insbesondere zumindest 13 Zentimeter, insbesondere um zumindest mehr als 13 Zentimeter, als Abstand A verschoben ist.Furthermore, it is provided in particular that the first operating mode is a manual driving mode by the person and the second operating mode is set in the event of a collision of the motor vehicle with the object, the stowed position 20th is taken as in an at least partially automated operation of the motor vehicle 14th , in which at least no steering movements are carried out by the person. In other words, in this exemplary embodiment, the figure shows in particular the manual driving operation by the person. Furthermore, the figure shows in particular that the steering position 18th is closer to the person than the stowage position 20th . Furthermore, it can be provided in particular that the steering device 16 between the steering position 18th and the stowage 20th is shifted by at least ten centimeters, in particular at least 13 centimeters, in particular by at least more than 13 centimeters, than distance A.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Lenkradvorrichtung 10 für das Kraftfahrzeug 14 wird im ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs 14 die Lenkeinrichtung 16 in die Lenkstellung 18 verschoben und es wird im zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkeinrichtung 16 in die zu der Lenkstellung 18 unterschiedliche Verstaustellung 20 verschoben. Es kann mittels der weiteren Airbageinrichtung 22 der Lenkradvorrichtung 10 zusätzlich vor einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs 14 mit einem Objekt das Luftsackpolster 24 der Airbageinrichtung 22 aufgeblasen werden. Es ist vorgesehen, dass mittels der Bypassleitung 28 der Lenkradvorrichtung 10 der Gasdruck des lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators 30 der Airbageinrichtung 32 des Kraftfahrzeugs 14 an den Gasdruckzylinder 26 der Lenkradvorrichtung 10 zum Verschieben der Lenkeinrichtung 16 aus der Lenkstellung 18 in die Verstaustellung 20 übertragen wird.In the method according to the invention for operating the steering wheel device 10 for the motor vehicle 14th is in the first operating mode of the motor vehicle 14th the steering device 16 in the steering position 18th shifted and it is in the second operating mode different from the first operating mode, the steering device 16 into the steering position 18th different stowage 20th postponed. It can by means of the further airbag device 22nd the steering wheel device 10 additionally before a collision of the motor vehicle 14th the airbag cushion with an object 24 the airbag device 22nd be inflated. It is provided that by means of the bypass line 28 the steering wheel device 10 the gas pressure of the gas generator external to the steering wheel assembly 30th the airbag device 32 of the motor vehicle 14th to the gas pressure cylinder 26th the steering wheel device 10 for moving the steering device 16 from the steering position 18th in the stowage position 20th is transmitted.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Absicherung aller Crashanforderungen beim Kraftfahrzeug 14 mit einem Steer-by-Wire-System und zweier extremer Lenkradlagen, die in diesem Ausführungsbeispiel der Lenkstellung 18 und der Verstaustellung 20 entsprechen. Insbesondere beim zumindest teilweise automatisierten Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 14 variiert die Position des Lenkradairbags in der Lenkstellung 18 und der Verstaustellung 20 zu stark zwischen den einzelnen Positionen. Durch die Erfindung ist beispielsweise vorgesehen, dass auf vorteilhafte Weise die Entfaltung des Luftsackpolsters 24 für die vorteilhaftere Lenkradlage möglich ist. Die Lenkradeinrichtung 16 wird erfindungsgemäß innerhalb von 15 Millisekunden und insbesondere bevorzugt um 13 Zentimeter in die vordere Position, also in die Verstaustellung 20, gebracht. Ermöglicht wird dieses schnelle Vorfahren der Lenkeinrichtung 16 über den Gasdruckzylinder 26, welcher im Mantelrohr einer Lenksäule 36 angeordnet ist, der über die Bypassleitung 28 mit dem benötigten Treibgas versorgt wird. Dieser Gasgenerator 30 aktiviert aktiv das schnelle Vorfahren der Lenkeinrichtung 16 in die Verstaustellung 20.In particular, the present invention relates to safeguarding all crash requirements in the motor vehicle 14th with a steer-by-wire system and two extreme steering wheel positions, the steering position in this embodiment 18th and the stowage 20th correspond. In particular in the case of at least partially automated driving of the motor vehicle 14th varies the position of the steering wheel airbag in the steering position 18th and the stowage 20th too strong between the individual positions. The invention provides, for example, that the deployment of the airbag cushion is advantageous 24 for the more advantageous steering wheel position is possible. The steering wheel device 16 is according to the invention within 15 milliseconds and particularly preferably by 13 centimeters in the front position, i.e. in the stowed position 20th , brought. This rapid advance of the steering device is made possible 16 via the gas pressure cylinder 26th , which is in the jacket tube of a steering column 36 is arranged, which is via the bypass line 28 is supplied with the required propellant gas. This gas generator 30th actively activates the rapid advance of the steering device 16 in the stowage position 20th .

Insbesondere zeigt die Fig., dass aufgrund der räumlichen Nähe des Gasdruckzylinders 26 an dem Cockpitumfeld, welches beispielsweise als Kraftfahrzeugbauteil 12 bezeichnet werden kann, sich insbesondere der Gasgenerator 30 einer Kneebageinrichtung oder einer Windowbageinrichtung nutzen lässt. Die benötigte Druckleitung, welche beispielsweise als Rohr oder Schlauch ausgeführt sein kann, zwischen dem Gasgenerator 30 und der Lenksäule 36 kann somit kurzgehalten werden. Ein exklusiver Gasgenerator mit passender elektrischer Anbindung für die Lenksäule 36 wird daher in diesem Ausführungsbeispiel nicht benötigt, was neben dem Kostenaspekt auch Bauraumvorteile mit sich bringt.In particular, the figure shows that due to the spatial proximity of the gas pressure cylinder 26th on the cockpit environment, which is, for example, as a motor vehicle component 12 can be referred to, in particular the gas generator 30th a kneebag device or a window bag device. The required pressure line, which can be designed as a pipe or hose, for example, between the gas generator 30th and the steering column 36 can thus be kept short. An exclusive gas generator with a suitable electrical connection for the steering column 36 is therefore not required in this exemplary embodiment, which, in addition to the cost aspect, also brings advantages in terms of installation space.

Dies hat insbesondere den Vorteil, dass kein erweiterter Bauraumbedarf für einen zusätzlichen Gasgenerator benötigt wird. Dadurch ergibt sich eine Kosten- und Gewichtsreduktion. Des Weiteren ist keine zusätzliche Peripherie, beispielsweise eine Verkabelung oder ein Steuergerät, notwendig. Insbesondere können zwei extreme Lenkradpositionen, also zwei extreme Lenkeinrichtungspositionen, welche insbesondere durch die Lenkstellung 18 und die Verstaustellung 20 beschrieben sind, auf eine Position reduziert werden, da das Luftsackpolster 24 nur in der vorteilhafteren Stellung aktiviert wird. Dadurch kann insbesondere beim automatisierten Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 14 unter dem Aspekt der passiven Sicherheit die Sicherheit für eine Person erhöht werden.This has the particular advantage that no additional space is required for an additional gas generator. This results in a cost and weight reduction. Furthermore, no additional peripherals, such as cabling or a control unit, are necessary. In particular, two extreme steering wheel positions, that is to say two extreme steering device positions, which in particular are due to the steering position 18th and the stowage 20th are described, be reduced to one position, as the airbag cushion 24 is only activated in the more advantageous position. As a result, particularly when the motor vehicle is being driven automatically 14th under the aspect of passive safety, the safety for a person can be increased.

Alternativ zu der Nutzung des Gasgenerators 30 kann ein separater Gasgenerator zum Erzeugen des Gasdrucks für den Gasdruckzylinder 26 an der Lenkradvorrichtung 10 angeordnet sein.As an alternative to using the gas generator 30th can use a separate gas generator to generate the gas pressure for the gas pressure cylinder 26th on the steering wheel device 10 be arranged.

Insbesondere zeigt somit das Ausführungsbeispiel insgesamt die Doppelnutzung des Gasgenerators 30 für unterschiedliche Crashelemente.In particular, the exemplary embodiment thus shows overall the dual use of the gas generator 30th for different crash elements.

Claims (8)

Lenkradvorrichtung (10) für ein zumindest teilweise automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (14), mit einer Lenkeinrichtung (16), welche zum Lenken für eine Person ausgebildet ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs (14) die Lenkeinrichtung (16) in eine Lenkstellung (18) verschoben ist und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkeinrichtung (16) in eine zur Lenkstellung (18) unterschiedliche Verstaustellung (20) verschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkradvorrichtung (10) eine Bypassleitung (28) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators (30) einer Airbageinrichtung (32) des Kraftfahrzeugs (14) an einen Gasdruckzylinder (26) der Lenkradvorrichtung (10) zum Verschieben der Lenkeinrichtung (16) aus der Lenkstellung (18) in die Verstaustellung (20) zu übertragen.Steering wheel device (10) for an at least partially automated motor vehicle (14), with a steering device (16) which is designed for steering for one person, wherein in a first operating mode of the motor vehicle (14) the steering device (16) is in a steering position ( 18) and, in a second operating mode different from the first operating mode, the steering device (16) is moved into a stowage position (20) different from the steering position (18), characterized in that the steering wheel device (10) has a bypass line (28) which is designed to apply a gas pressure of a gas generator (30) external to the steering wheel device of an airbag device (32) of the motor vehicle (14) to a gas pressure cylinder (26) of the steering wheel device (10) for moving the steering device (16) from the steering position (18) into the stowed position ( 20) to be transferred. Lenkradvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruckzylinder (26) dazu ausgebildet ist, die Lenkeinrichtung (16) zeitlich vor/mit einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs (14) mit einem Objekt aus der Lenkstellung (18) in die Verstaustellung (20) zu verschieben.Steering wheel device (10) according to Claim 1 , characterized in that the gas pressure cylinder (26) is designed to move the steering device (16) from the steering position (18) into the stowed position (20) before / when the motor vehicle (14) collides with an object. Lenkradvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbageinrichtung (32) als Kneebageinrichtung und/oder als Windowbageinrichtung ausgebildet ist.Steering wheel device (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the airbag device (32) is designed as a kneebag device and / or as a windowbag device. Lenkradvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruckzylinder (26) in einem Mantelrohr einer Lenksäule (36) der Lenkvorrichtung (10) angeordnet ist.Steering wheel device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas pressure cylinder (26) is arranged in a jacket tube of a steering column (36) of the steering device (10). Lenkradvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsmodus ein manueller Fahrbetrieb durch die Person ist und der zweite Betriebsmodus bei einem bevorstehenden Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs (14) mit einem Objekt ist.Steering wheel device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first operating mode is a manual driving mode by the person and the second operating mode is when the motor vehicle (14) is about to collide with an object. Lenkradvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lenkstellung (18) die Lenkeinrichtung (16) einen geringeren Abstand zu der Person aufweist, als in der Verstaustellung (20).Steering wheel device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that in the steering position (18) the steering device (16) is at a smaller distance from the person than in the stowed position (20). Lenkradvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (16) zwischen der Lenkstellung (18) und der Verstaustellung (20) um zumindest 10 cm verschoben ist.Steering wheel device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the steering device (16) is displaced by at least 10 cm between the steering position (18) and the stowed position (20). Verfahren zum Betreiben einer Lenkradvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem zum Lenken für eine Person in einem ersten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs (14) eine Lenkeinrichtung (16) der Lenkradvorrichtung (10) in eine Lenkstellung (18) verschoben wird und in einem zum ersten Betriebsmodus unterschiedlichen zweiten Betriebsmodus die Lenkeinrichtung (16) in eine zur Lenkstellung (18) unterschiedliche Verstaustellung (20) verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Bypassleitung (28) der Lenkradvorrichtung (10) ein Gasdruck eines lenkradvorrichtungsexternen Gasgenerators (30) einer Airbageinrichtung (32) des Kraftfahrzeugs (14) an einen Gasdruckzylinder (26) der Lenkradvorrichtung (10) zum Verschieben der Lenkeinrichtung (16) aus der Lenkstellung (18) in die Verstaustellung (20) übertragen wird.Method for operating a steering wheel device (10) for a motor vehicle (14) according to one of the Claims 1 to 7th , in which a steering device (16) of the steering wheel device (10) is moved into a steering position (18) for a person to steer in a first operating mode of the motor vehicle (14) and in a second operating mode different from the first operating mode the steering device (16) in a stowage position (20) different from the steering position (18) is displaced, characterized in that a gas pressure from a gas generator (30) external to the steering wheel device of an airbag device (32) of the motor vehicle (14) is transferred to a gas pressure cylinder by means of a bypass line (28) of the steering wheel device (10) (26) of the steering wheel device (10) for moving the steering device (16) from the steering position (18) into the stowed position (20).
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