DE102019104179A1

DE102019104179A1 - Lenkradverstelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit autonomem und fahrergesteuertem Betriebsmodus

Info

Publication number: DE102019104179A1
Application number: DE102019104179.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Wokrinek
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-08-20

Abstract

Nach der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Lenkrad, mit einer Einrichtung zu dessen Verstellung, zu einem Fahrer des Kraftfahrzeugs hin oder von diesem weg, mit der ein Oberteil eines Lenkradkranzes aus seiner Grundstellung für Fahrer bedienten Betätigungsmodus und Geradeausfahrt, um eine Fahrzeugquerachse drehend, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil und ein Unterteil des Lenkradkranzes mittels eines Bewegungsgetriebes so gekoppelt sind, dass das Verschwenken des Oberteils um eine Drehachse nach vorne, das Unterteil mit wenigstens einem Bewegungsanteil in Fahrzeughochrichtung anhebt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkradverstelleinrichtung, die ein Lenkrad zum Fahrer hin oder von diesem weg bewegen kann, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Im Falle der Verwendung von bestimmten Assistenzfunktionen im Kraftfahrzeug, insbesondere beim vollautonomen Fahren, ist es vorteilhaft, ein Lenkrad vom Fahrer wegzubewegen, wenn dieses zur Fahrzeugführung nicht benötigt wird, denn das Lenkrad begrenzt in diesem Fall den Freiraum der Beine des Fahrers unnötig.
Bisherige Lenkradverstellungen sind bekannt mit teleskopierbarer und nach oben schwenkbarer Lenksäule, zur Einstellung des Lenkrads, um eine vorteilhafte Lenkrad-Bedienposition für den Fahrer herzustellen.
Außerdem beschreibt die DE 20 2017 107 359 U1 ein faltbares Lenkrad, bei dem ein erster Abschnitt des Lenkrads relativ zu einem zweiten Abschnitt in eine im Wesentlichen horizontale Ebene gefaltet werden kann, um eine Stützbasis für einen Laptopcomputer oder ein anderes Gerät zu bilden, die eine komfortable Bedienung des Laptopcomputers oder des anderen Geräts aus einer auf dem Fahrersitz sitzenden Position des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Es wird hier etwa die obere Hälfte des Lenkradkranzes in Fahrtrichtung nach vorne in die Horizontale geschwenkt.
Dazu werden manuell links und rechts am Lenkradkranz jeweils ein Arrretierhebel verschwenkt, was den oberen Lenkradkranz vom unteren entriegelt. Dadurch kann der obere Lenkradkranz um Drehbolzen, die die beiden Lenkradkranzhälften schwenkbar verbinden, nach vorne in die gefaltete Position zum Abstellen des Laptops geschwenkt werden und zum Fahren wieder zurück in die verrastete Position.
Nachteilig ist hierbei, dass der untere Lenkradkranz seine Lage beibehält, das heißt, dass der Freiraum der Beine des Fahrers immer noch unnötig eingeschränkt wird.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lenkradverstelleinrichtung mit geringem Bauraumbedarf bereitzustellen, mit der ein Lenkradkranz auf einfache Weise zwischen zwei Positionen verstellbar ist, einer ersten Position für ein autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs und einer zweiten Position für einen fahrergesteuerten Bedienmodus.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.
Nach der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Lenkrad, mit einer Einrichtung zu dessen Verstellung, zu einem Fahrer des Kraftfahrzeugs hin oder von diesem weg, mit der ein Oberteil eines Lenkradkranzes aus seiner Grundstellung für Fahrer bedienten Betätigungsmodus und Geradeausfahrt, um eine Fahrzeugquerachse drehend, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil und ein Unterteil des Lenkradkranzes mittels eines Bewegungsgetriebes so gekoppelt sind, dass das Verschwenken des Oberteils um eine Drehachse nach vorne, das Unterteil mit wenigstens einem Bewegungsanteil in Fahrzeughochrichtung anhebt.
Wenn ein Oberteil eines Lenkradkranzes zum Einnehmen einer Position für autonomes Fahren nach vorne geklappt werden kann und sich gleichzeitig ein Unterteil des Lenkradkranzes nach oben zu einer Lenkrad-Nabe hin schiebt, hat das den Vorteil, dass eine entsprechende Kinematik dazu an der Grundplatte des Lenkrads befestigt bzw. ausgebildet werden kann, die über nur eine Drehachse verfügt, für eine solche Lenkradverstelleinrichtung mit geringem Bauraumbedarf, bei der der Raum für die Beine des Fahrers auf einfache Weise vergrößert wird.
Die Sicht auf Anzeigen, im so genannten Head-up-display, in der Windschutzscheibe, sowie der Blick auf die Straße wird optimiert und es wird dadurch eine moderne Cockpitgestaltung und für den Fahrer größere Bewegungsfreiheit ermöglicht. Es wird auf einfache Weise eine maximale Wandlungsfähigkeit zwischen herkömmlicher Lenkradbenutzung und autonomem Fahren erreicht und gleichzeitig kann das Lenkrad von dessen Lenkfunktion so getrennt werden, dass während der vollautomatisierten Fahrt eine Fehlbetätigung durch eine Berührung des Lenkrads ausgeschlossen wird, insbesondere kann so ein unbeabsichtigter Lenkvorgang des Kraftfahrzeugs verhindert werden, sollte das Lenkrad auf irgend eine doch noch mögliche Art vom Fahrer oder einer weiteren mitfahrenden Person berührt werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Kraftfahrzeug-Lenkrad dadurch gekennzeichnet ist, dass Oberteil und Unterteil einen geteilten Lenkradkranz bilden und das Oberteil, an jedem seiner beiden Enden jeweils eine, in Grundstellung des Lenkrads im Kraftfahrzeug für Fahrer bedienten Betätigungsmodus und Geradeausfahrt, in Querrichtung nach innen verlaufende Lenkradquerspeiche ausbildet, die verdrehbar an einer mittigen Lenkradbefestigungsplatte angebracht ist, an der auch eine wenigstens eine dritte, nach unten verlaufende und mit dem Unterteil verbundene Lenkradspeiche über eine Kulissenführung angebracht ist.
Durch eine solche Ausführung des Lenkrads kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass der Fahrerairbag in seiner bekannten, zentralen, mittigen Lage am Lenkrad verbleiben kann, insbesondere, wenn zwei nach unten aufeinander zu laufende und an mit ihrem unteren Ende mit dem Unterteil verbundene Lenkradspeichen mit ihrem oberen Ende über jeweils wenigstens eine Kulissenführung im jeweiligen Außenbereich der Lenkradbefestigungsplatte mit dieser verbunden sind. Dann kann der Airbag auf einfache Weise zwischen den Kulissenführungen mit den geführten oberen Enden der mit dem Unterteil verbundenen Lenkradspeichen, auf der Lenkradbefestigungsplatte, zum Fahrer hin gerichtet, mittig angebracht sein.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil durch einen Elektromotor, insbesondere über ein Übersetzungsgetriebe, verschwenkt wird. Wenn dann eine, insbesondere mittels einer Bestromung des Elektromotors, lösbare Rasteinrichtung vorhanden ist, die, wenigstens im Betätigungsmodus mit vom Fahrer bedientem Lenkrad, wenigstens ein bewegliches Lenkradteil mit einem feststehenden oder mit einem weiteren beweglichen Lenkradteil so verrastet, dass eine Blockierung der Einrichtung zur Verstellung des Lenkrads, wenigstens vom Fahrer des Kraftfahrzeugs weg, entsteht, so lange sich das Lenkrad in seiner Grundstellung für vom Fahrer bedienten Betätigungsmodus befindet, hat das den Vorteil, dass der Lenkradkranz, im vom Fahrer bedienten Betrieb, auch beim Einsatz des Airbags zuverlässig stabil seine Form beibehält.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Es zeigen:

1: ein teilweise dargestelltes, erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug-Lenkrad in einer Schrägansicht, in einem Betätigungsmodus zur Bedienung durch einen Fahrer und
2: das Lenkrad aus 1, ebenfalls nur teilweise dargestellt, in einem Betätigungsmodus für autonomes Fahren.

In einem Bereich eines nicht gezeichneten Kraftfahrzeugs, vor einem nicht gezeichneten Fahrer befindlich, ist in 1, in einer Position zur Bedienung durch einen Fahrer, in seiner Grundstellung für vom Fahrer bedienten Betätigungsmodus und Geradeausfahrt und in 2 mittels einer Einrichtung zur Lenkradverstellung, vom Fahrer weg bewegt, dasselbe Lenkrad dargestellt, hier mit einem Oberteil 1 eines Lenkradkranzes um eine Fahrzeugquerachse 3 in Fahrzeuglängsrichtung (Pfeil L) nach vorne geschwenkt, in seiner Position für autonomen Fahrbetrieb.
Die Einrichtung zur Verstellung des Kraftfahrzeug-Lenkrads ist so aufgebaut, dass das Oberteil 1 mit einem Unterteil 2 des Lenkradkranzes mittels eines Bewegungsgetriebes, das eine Kulissenführung 4 zwischen Oberteil 1 und Unterteil 2 beinhaltet, so gekoppelt ist, dass ein Verschwenken des Oberteils 1 um die Fahrzeugquerachse 3 nach vorne, das Unterteil 2 mit wenigstens einem Bewegungsanteil in Fahrzeughochrichtung (Pfeil H) anhebt. Dazu bilden Oberteil 1 und Unterteil 2 einen geteilten Lenkradkranz und das Oberteil 1 ist an jedem seiner beiden Enden 1', 1" jeweils als eine, in Querrichtung nach innen verlaufende, Lenkradquerspeiche 5', 5" ausbildet, die jeweils verdrehbar links und rechts an einer mittigen Lenkradbefestigungsplatte 6 angebracht sind, an der auch wenigstens eine dritte, nach unten verlaufende und mit dem Unterteil 2 verbundene Lenkradspeiche 7 über die Kulissenführung 4, gegenüber der Lenkradbefestigungsplatte 6 verschiebbar, an dieser angebracht ist. Die Lenkradspeiche 7 wird durch zwei nach unten aufeinander zu laufende und an mit ihrem unteren Ende mit dem Unterteil 2 verbundene Lenkradspeichenteile 7', 7" gebildet. Diese sind mit ihrem oberen Ende über die Kulissenführung 4 im jeweiligen Außenbereich der Lenkradbefestigungsplatte 6 mit dieser verbunden.
Zwischen der linken und rechten Kulissenführung 4 mit den geführten oberen Enden der mit dem Unterteil 2 verbundenen Lenkradspeichenteile 7', 7", auf der Lenkradbefestigungsplatte 6, ist, zum Fahrer hin gerichtet, mittig ein nicht gezeichneter Airbag am Kraftfahrzeug-Lenkrad angebracht.
Zur Verstellung des Kraftfahrzeug-Lenkrads, wie in 1 dargestellt, in seine Position für autonomen Fahrbetrieb, entsprechend der Darstellung in 2, wird das Oberteil 1 durch einen im Lenkrad eingebauten, in den Figuren nicht sichtbaren Elektromotor, insbesondere über ein in diesem integriertes Getriebe, um die Fahrzeugquerachse 3 in Fahrzeuglängsrichtung (Pfeil L), nach vorne, gedreht, wodurch das Unterteil 2 des Lenkrads angehoben wird, allerdings in seiner Lage im Wesentlichen senkrecht zu einer nicht gezeichneten Lenksäule verbleibt.
Außerdem kann im Kraftfahrzeug-Lenkrad eine nicht gezeichnete, insbesondere mittels einer Bestromung des Elektromotors lösbare Rasteinrichtung eingebaut sein, die, wenigstens im Betätigungsmodus mit vom Fahrer bedientem Lenkrad, wenigstens ein durch die Verstelleinrichtung bewegliches Lenkradteil mit einem feststehenden oder mit einem weiteren beweglichen Lenkradteil so verbindet, dass eine Blockierung der Einrichtung zur Verstellung des Lenkrads entsteht, so lange sich das Lenkrad in seiner Grundstellung für vom Fahrer bedienten Betätigungsmodus befindet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202017107359 U1 [0004]

Claims

Kraftfahrzeug-Lenkrad, mit einer Einrichtung zu dessen Verstellung, zu einem Fahrer des Kraftfahrzeugs hin oder von diesem weg, mit der ein Oberteil (1) eines Lenkradkranzes aus seiner Grundstellung für Fahrer bedienten Betätigungsmodus und Geradeausfahrt, um eine Fahrzeugquerachse (3) drehend, in Fahrzeuglängsrichtung (L) nach vorne schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (1) und ein Unterteil (2) des Lenkradkranzes mittels eines Bewegungsgetriebes so gekoppelt sind, dass das Verschwenken des Oberteils (1) um die Fahrzeugquerachse (3) nach vorne, das Unterteil (2) mit wenigstens einem Bewegungsanteil in Fahrzeughochrichtung (H) anhebt.
Kraftfahrzeug-Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Oberteil (1) und Unterteil (2) einen geteilten Lenkradkranz bilden und das Oberteil (1), an jedem seiner beiden Enden (1', 1") jeweils eine, in Grundstellung des Lenkrads im Kraftfahrzeug für Fahrer bedienten Betätigungsmodus und Geradeausfahrt, in Querrichtung nach innen verlaufende Lenkradquerspeiche (5', 5") ausbildet, die verdrehbar an einer mittigen Lenkradbefestigungsplatte (6) angebracht ist, an der auch eine wenigstens eine dritte, nach unten verlaufende und mit dem Unterteil (2) verbundene Lenkradspeiche (7) über eine Kulissenführung (4) angebracht ist.
Kraftfahrzeug-Lenkrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nach unten aufeinander zu laufende und an mit ihrem unteren Ende mit dem Unterteil (2) verbundene Lenkradspeichen (7', 7") mit ihrem oberen Ende über die Kulissenführung (4) im jeweiligen Außenbereich der Lenkradbefestigungsplatte (6) mit dieser verbunden sind.
Kraftfahrzeug-Lenkrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kulissenführung (4) mit den geführten oberen Enden der mit dem Unterteil (2) verbundenen Lenkradspeichen (7', 7"), auf der Lenkradbefestigungsplatte (6), zum Fahrer hin gerichtet, mittig ein Airbag angebracht ist.
Kraftfahrzeug-Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (1) durch einen Elektromotor, insbesondere über ein Getriebe, verschwenkt wird.
Kraftfahrzeug-Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine, insbesondere mittels einer Bestromung des Elektromotors, lösbare Rasteinrichtung besitzt, die, wenigstens im Betätigungsmodus mit vom Fahrer bedientem Lenkrad, wenigstens ein bewegliches Lenkradteil mit einem feststehenden oder mit einem weiteren beweglichen Lenkradteil so verrastet, dass eine Blockierung der Einrichtung zur Verstellung des Lenkrads, wenigstens vom Fahrer des Kraftfahrzeugs weg, entsteht, so lange sich das Lenkrad in seiner Grundstellung für vom Fahrer bedienten Betätigungsmodus befindet.