DE102022110552A1 - Steering column module with a control lever for controlling a vehicle function or component - Google Patents

Steering column module with a control lever for controlling a vehicle function or component Download PDF

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Viktor Beliuzhenko
Elmar Werkmeister
Markus Altmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lenkstockmodul (1) mit einem Steuerhebel zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs, wobei der Steuerhebel (10) um eine Achse (A) schwenkbar ist zwischen einer Position, die keiner Wirkung entspricht, und einer Position, die einer Wirkung entspricht, mit einem Positionssensor (26), der eine ein magnetisches Feld erzeugende Spule (32) umfasst, einen Sensor (30), der elektrisch mit der Spule (32) verbunden ist und ein Induktionssignal detektiert, sowie einem ferromagnetischen Target (22), das in einer Schiebeführung (24) aufgenommen, eng benachbart zur Spule (32) angeordnet und mit dem Steuerhebel (10) so gekoppelt ist, dass eine Schwenkbewegung des Steuerhebels (10) in eine translatorische Bewegung des Targets (22) umgesetzt wird.The invention relates to a steering column module (1) with a control lever for controlling a motor vehicle, wherein the control lever (10) can be pivoted about an axis (A) between a position that corresponds to no effect and a position that corresponds to an effect Position sensor (26), which comprises a coil (32) that generates a magnetic field, a sensor (30) that is electrically connected to the coil (32) and detects an induction signal, and a ferromagnetic target (22) that is in a sliding guide (24), arranged closely adjacent to the coil (32) and coupled to the control lever (10) in such a way that a pivoting movement of the control lever (10) is converted into a translational movement of the target (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkstockmodul mit einem Steuerhebel zur Steuerung einer Fahrzeugfunktion oder -komponente.The invention relates to a steering column module with a control lever for controlling a vehicle function or component.

Steuerhebel dienen in Fahrzeugen zur Steuerung verschiedener Fahrzeugfunktionen oder -komponenten. So eignen sie sich beispielsweise zur Steuerung einer Retarder-Fahrzeugfunktion.Control levers are used in vehicles to control various vehicle functions or components. For example, they are suitable for controlling a retarder vehicle function.

Retarder werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um einen Bremsmoment an den Fahrzeugrädern aufbauen zu können, ohne dass dabei eine Betätigung der mechanischen Bremsen erfolgen muss, welche üblicherweise auf der Reibung zwischen einer bewegten Bremsscheibe und feststehenden Bremsbelegen basiert. Es existieren verschiedene Arten von Retardern, die Fahrzeuge hydrodynamisch oder elektrodynamisch verzögern können. Weiter sind auch Retarder bekannt, die über Rekuperation die Bewegungsenergie des Fahrzeugs wieder in Form von elektrischer Energie dem Fahrzeug zur Verfügung stellt. Typischerweise kommen Retarder bei Nutzfahrzeugen wie Lastkraftwagen oder Bussen zum Einsatz.Retarders are used in motor vehicles in order to be able to build up a braking torque on the vehicle wheels without having to actuate the mechanical brakes, which is usually based on the friction between a moving brake disc and stationary brake pads. There are different types of retarders that can slow vehicles hydrodynamically or electrodynamically. Retarders are also known, which make the kinetic energy of the vehicle available to the vehicle again in the form of electrical energy via recuperation. Retarders are typically used in commercial vehicles such as trucks or buses.

Um die Stärke der Bremswirkung des Retarders einstellen zu können, um diese beispielsweise an die Fahrweise, Strecke und Verkehrsbedingungen anpassen zu können, wird typischerweise ein am Lenkrad angeordneter Steuerhebel verwendet. Der Steuerhebel lässt sich dabei zwischen mehreren verschiedenen Stufen verstellen. Je nach Hebelposition ist die durch den Retarder aufgebrachte Bremswirkung stärker oder schwächer.In order to be able to adjust the strength of the braking effect of the retarder, for example in order to be able to adapt it to the driving style, route and traffic conditions, a control lever arranged on the steering wheel is typically used. The control lever can be adjusted between several different levels. Depending on the lever position, the braking effect applied by the retarder is stronger or weaker.

Neben der Steuerung der Retarder-Fahrzeugfunktion können Steuerhebel auch zur Steuerung anderer Fahrzeugfunktionen genutzt werden wie beispielsweise der Scheibenwischanlage, der Blinker oder der Fahrzeugbeleuchtung.In addition to controlling the retarder vehicle function, control levers can also be used to control other vehicle functions such as the windshield wiper system, the turn signals or the vehicle lighting.

Die Position dieser Steuerhebel zur Steuerung verschiedener Fahrzeugfunktionen oder -komponenten wird gemäß dem bisherigen Stand der Technik fahrzeugseitig häufig durch ein Schleifer-Kontaktsystem erfasst. Bei einem solchen System bewegt sich ein Schleifer bei einer Verstellung des Steuerhebels entlang eines Kontakts, wobei anhand elektrischer Signale kann die Position des Steuerhebels bestimmt werden. Nachteilig ist hierbei, dass die bei der Verstellung vorliegende Reibung zwischen Schleifer und Verschleiß zur Folge hat. Dies wirkt sich negativ auf die Dauerhaltbarkeit aus und kann Störungen der elektrischen Signale zur Positionserkennung zur Folge haben.According to the current state of the art, the position of these control levers for controlling various vehicle functions or components is often recorded on the vehicle side by a wiper contact system. In such a system, a grinder moves along a contact when the control lever is adjusted, and the position of the control lever can be determined using electrical signals. The disadvantage here is that the friction between the grinder and wear occurs during adjustment. This has a negative effect on durability and can result in disruptions to the electrical signals for position detection.

Weiter sind auch Lösungen bekannt, bei denen ein Matrixmagnet und mehrere Hallsensoren zum Einsatz kommen. Der Matrixmagnet weist dabei mehrere verschiedene Spalten auf, innerhalb derer die Zeilen eine eigens festgelegte Kombination von Polen aufweist. Je nach Stellung des Steuerhebels detektieren die Hallsensoren somit anhand der durch die Pole definierten Spalten, in welcher Position sie sich relativ zur Matrix befinden, woraus wiederum die Position des Steuerhebels hervorgeht.Solutions are also known in which a matrix magnet and several Hall sensors are used. The matrix magnet has several different columns, within which the rows have a specifically defined combination of poles. Depending on the position of the control lever, the Hall sensors use the columns defined by the poles to detect the position in which they are relative to the matrix, which in turn determines the position of the control lever.

Üblicherweise kommen drei Hallsensoren in Verbindung mit einer Magnetmatrix, der maximal acht verschiedene Spalten (durch die möglichen Pol-Kombinationen) besitzt, zum Einsatz. Somit ist die Anzahl der erkennbaren Positionen begrenzt. Außerdem werden Magnete zur Herstellung der Magnetmatrix benötigt. Um sicherzustellen, dass die Hallsensoren ein eindeutiges Signal erhalten und sich nicht zwischen zwei Spalten des Matrixmagneten befinden, wird am Steuerhebel häufig noch eine mechanische Rastkurve vorgesehen, welche einzelne Rastpositionen vorgibt. Zur Integration einer mechanischen Rastkurve wird zusätzlicher Bauraum benötigt. Außerdem erhöhen sich hierdurch sowohl die Herstellungskosten als auch der Herstellungsaufwand.Typically, three Hall sensors are used in conjunction with a magnetic matrix that has a maximum of eight different columns (due to the possible pole combinations). The number of recognizable positions is therefore limited. Magnets are also required to produce the magnetic matrix. In order to ensure that the Hall sensors receive a clear signal and are not located between two columns of the matrix magnet, a mechanical locking curve is often provided on the control lever, which specifies individual locking positions. Additional installation space is required to integrate a mechanical locking curve. In addition, this increases both the manufacturing costs and the manufacturing effort.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lenkstockmodul mit einem Steuerhebel bereitzustellen, der auch über einen langen Zeitraum und bei einer hohen Nutzungsfrequenz nur vernachlässigbaren Verschleiß aufweist und zudem eine sehr feinstufige und optimalerweise eine stufenlose Verstellung erlaubt.The object of the invention is to provide a steering column module with a control lever which shows only negligible wear even over a long period of time and with a high frequency of use and also allows very fine-grained and, optimally, stepless adjustment.

Diese gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Lenkstockmodul mit einem Steuerhebel zur Steuerung einer Fahrzeugfunktion oder -komponente eines Kraftfahrzeugs, wobei der Steuerhebel um eine Achse schwenkbar ist zwischen einer Position, die keiner Wirkung entspricht, und einer Position, die einer Wirkung entspricht, mit einem Positionssensor, der eine ein magnetisches Feld erzeugende Spule umfasst, einen Sensor, der elektrisch mit der Spule verbunden ist und ein Induktionssignal detektiert, sowie einem ferromagnetischen Target, das in einer Schiebeführung aufgenommen, eng benachbart zur Spule angeordnet und mit dem Steuerhebel so gekoppelt ist, dass eine Schwenkbewegung des Steuerhebels in eine translatorische Bewegung des Targets umgesetzt wird.This object is achieved according to the invention by a steering column module with a control lever for controlling a vehicle function or component of a motor vehicle, the control lever being pivotable about an axis between a position that corresponds to no effect and a position that corresponds to an effect Position sensor, which comprises a coil that generates a magnetic field, a sensor that is electrically connected to the coil and detects an induction signal, and a ferromagnetic target that is accommodated in a sliding guide, arranged closely adjacent to the coil and coupled to the control lever, that a pivoting movement of the control lever is converted into a translational movement of the target.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Position des Steuerhebels induktiv zu erfassen. Somit hat eine Schwenkbewegung und die damit einhergehende translatorische Bewegung des Targets innerhalb der Schiebeführung eng entlang der Spule eine Änderung des Induktionssignals zur Folge. Hierdurch kann die Schwenkbewegung des Steuerhebels erkannt und dessen Position bestimmt werden.The basic idea of the invention is to inductively detect the position of the control lever. Thus, a pivoting movement and the associated translational movement of the target within the sliding guide closely along the coil results in a change in the induction signal. This allows the pivoting movement of the Control lever detected and its position determined.

Die ausschließlich translatorischen Bewegungen der Targets erlaubt einen vereinfachten Aufbau der Spule. Weiter erlaubt die induktive Erfassung der Position des Steuerhebels, dass Abnutzungserscheinungen und Verschleiß auf ein Minimum reduziert werden können. Zudem werden keine teuren Materialien wie Magnete benötigt. Des Weiteren arbeitet ein solcher Aufbau auch ohne die Einhaltung von engen mechanischen Toleranzen präzise und zuverlässig. Außerdem besitzt der Positionssensor eine sehr hohe elektromagnetische Verträglichkeit und verhält sich stabil gegenüber äußeren Störgrößen.The exclusively translational movements of the targets allow a simplified construction of the coil. Furthermore, the inductive detection of the position of the control lever allows wear and tear to be reduced to a minimum. In addition, no expensive materials such as magnets are required. Furthermore, such a structure works precisely and reliably even without maintaining tight mechanical tolerances. In addition, the position sensor has a very high electromagnetic compatibility and behaves stable against external disturbances.

Bei der Verstellung des Steuerhebels ist es denkbar, dass die Position, bei der keine Wirkung aufgebracht wird, für den Fahrer durch ein Einrasten des Steuerhebels erkenntlich gemacht wird.When adjusting the control lever, it is conceivable that the position in which no effect is applied is made clear to the driver by the control lever engaging.

Dies ist analog auch für die Positionen möglich, die einer Wirkung oder auch einer maximalen Wirkung entspricht, sodass der Fahrer wahrnimmt, dass nun die Steuerhebelposition erreicht ist, bei der einer Wirkung vorliegt bzw. die Wirkung maximal ist.This is also possible in the same way for the positions that correspond to an effect or a maximum effect, so that the driver perceives that the control lever position has now been reached in which an effect is present or the effect is maximum.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Steuerhebel stufenlos zwischen den Positionen schwenkbar. Hierdurch kann die Wirkung individuell eingestellt werden.According to one aspect of the invention, the control lever can be pivoted continuously between the positions. This allows the effect to be adjusted individually.

Das ferromagnetische Target kann aus Metall oder einem magnetisierbaren Kunststoff bestehen. Diese Materialen können günstig bereitgestellt werden.The ferromagnetic target can be made of metal or a magnetizable plastic. These materials can be provided cheaply.

Das ferromagnetische Target kann über einen Rahmen in der Schiebeführung aufgenommen sein. Dieser Rahmen erlaubt es, das Target definiert innerhalb der Schiebeführung zu verstellen. Weiter kann hierdurch die Geometrie des Targets vereinfacht werden, da der Rahmen selbst mit der Schiebeführung zusammenwirkt.The ferromagnetic target can be accommodated in the sliding guide via a frame. This frame allows the target to be adjusted within the sliding guide in a defined manner. Furthermore, the geometry of the target can be simplified in this way, since the frame itself interacts with the sliding guide.

Der Rahmen kann aus einem Kunststoff bestehen und das ferromagnetische Target mit dem Rahmen umspritzt sein. Somit liegt eine sichere Verbindung von Rahmen und Target vor und es wird ermöglicht, das Target präzise innerhalb des Rahmens anzuordnen.The frame can be made of a plastic and the ferromagnetic target can be encapsulated in the frame. This means there is a secure connection between the frame and the target and it is possible to arrange the target precisely within the frame.

Weiter kann das ferromagnetische Target bei jeder Steuerhebel-Position zumindest teilweise im magnetischen Feld der Spule angeordnet sein. Dies stellt sicher, dass egal in welcher Position sich der Steuerhebel befindet, stets ein Induktionssignal durch den Sensor detektiert werden kann, sodass auch die durch den Fahrer gewünschte Wirkung stets bekannt ist.Furthermore, the ferromagnetic target can be at least partially arranged in the magnetic field of the coil at each control lever position. This ensures that no matter what position the control lever is in, an induction signal can always be detected by the sensor, so that the effect desired by the driver is always known.

Zudem kann das ferromagnetische Target direkt oder indirekt über zumindest ein Hebelstück mit dem Steuerhebel gekoppelt sein. Das Hebelverhältnis des Hebelstücks erlaubt eine gewisse Übersetzung zwischen dem Steuerhebel und dem ferromagnetischen Target, sodass beispielsweise eine Schwenkbewegung des Steuerhebels nur eine geringe translatorische Bewegung des Targets zur Folge hat. Hierdurch kann unter anderem der Platzbedarf verringert werden.In addition, the ferromagnetic target can be coupled to the control lever directly or indirectly via at least one lever piece. The lever ratio of the lever piece allows a certain translation between the control lever and the ferromagnetic target, so that, for example, a pivoting movement of the control lever only results in a small translational movement of the target. This can, among other things, reduce the space requirement.

Dabei ist es denkbar, dass die maximale translatorische Bewegung, die das Target bei einer Schwenkbewegung des Steuerhebels zwischen den Positionen zurücklegt, 15 mm beträgt.It is conceivable that the maximum translational movement that the target covers when the control lever pivots between the positions is 15 mm.

Die Spule kann auf einer Leiterplatte angeordnet sein und zumindest eine sinusförmige Leiterbahn umfassen. Durch die Anordnung der Spule auf einer Leiterplatte wird die ebene Ausrichtung der Spule vereinfacht und die Leitbahnen der Spule geschützt. Durch sinusförmige Leiterbahnen können auf der Leiterplatte Empfängerspulen gebildet werden, welche maßgeblich für die Positionserkennung des ferromagnetischen Targets entlang Spule und damit des Steuerhebels ist. Durch weitere Leiterbahnen kann eine rechteckförmige Senderspule gebildet werden.The coil can be arranged on a circuit board and comprise at least one sinusoidal conductor track. Arranging the coil on a circuit board simplifies the plane alignment of the coil and protects the coil's conductor tracks. Sinusoidal conductor tracks can be used to form receiver coils on the circuit board, which are crucial for detecting the position of the ferromagnetic target along the coil and thus the control lever. A rectangular transmitter coil can be formed using additional conductor tracks.

Durch den Sensor kann bei einer Schwenkbewegung des Steuerhebels und der damit einhergehenden translatorischen Bewegung des Targets eine Änderung des Induktionssignals detektiert werden. Somit wird jede Bewegung des Steuerhebels durch den Sensor aufgenommen.The sensor can detect a change in the induction signal during a pivoting movement of the control lever and the associated translational movement of the target. This means that every movement of the control lever is recorded by the sensor.

Weiter kann der Sensor auf Basis des Induktionssignals ein Positionssignal des Steuerhebels liefern. Somit wird jedem Induktionssignal ein Positionssignal zugeordnet, aus dem die Position des Steuerhebels und damit auch die vom Fahrer eingestellte Wirkung hervorgeht.Furthermore, the sensor can deliver a position signal of the control lever based on the induction signal. This means that each induction signal is assigned a position signal, which shows the position of the control lever and thus also the effect set by the driver.

Der Steuerhebel kann ein Retarder-Steuerhebel sein, der zur Steuerung einer Retarder-Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs dient, wobei der Steuerhebel um die Achse zwischen einer Position, die keiner Retarder-Wirkung entspricht, und einer Position, die einer maximalen Retarder-Wirkung entspricht, schwenkbar ist.The control lever can be a retarder control lever that is used to control a retarder vehicle function of a motor vehicle, the control lever being pivotable about the axis between a position that corresponds to no retarder effect and a position that corresponds to a maximum retarder effect is.

Alternativ kann der Steuerhebel zur Steuerung von zumindest einer der folgenden Fahrzeugfunktionen oder -komponenten dient: Scheibenwischanlage, Blinker, Fahrzeugbeleuchtung, Getriebegangwahl, Betriebsbremse, Feststellbremse, Tempomat, Abstandsregeltempomat.Alternatively, the control lever can be used to control at least one of the following vehicle functions or components: windshield wiper system, turn signals, vehicle lighting, gear selection, service brake, parking brake, cruise control, adaptive cruise control.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

  • - 1 in einer schematischen Darstellung ein Lenkstockmodul mit einem erfindungsgemäßen Steuerhebel mit Positionssensor; und
  • - 2 schematisch einen Positionssensor mit einem angedeuteten Target.
The invention is described below using an embodiment which is shown in the accompanying drawings. Show in these:
  • - 1 in a schematic representation a steering column module with a control lever according to the invention with a position sensor; and
  • - 2 schematically a position sensor with an indicated target.

1 zeigt schematisch ein Lenkstockmodul 1 mit einem Steuerhebel 10 zur Steuerung einer Fahrzeugfunktion oder -komponente eines Kraftfahrzeugs. Der Steuerhebel 10 ist im Bereich des einen Endes um eine Achse A schwenkbar. Hierdurch kann der Steuerhebel 10 zwischen einer Position, die keiner Wirkung entspricht, und einer Position, die einer Wirkung entspricht, verstellt werden. 1 shows schematically a steering column module 1 with a control lever 10 for controlling a vehicle function or component of a motor vehicle. The control lever 10 can be pivoted about an axis A in the area of one end. This allows the control lever 10 to be adjusted between a position that corresponds to no effect and a position that corresponds to an effect.

Die Verstellung des Steuerhebels erfolgt stufenlos, wobei der Steuerhebel immer automatisch die Position beibehält, auf die der Fahrer den Steuerhebel zuletzt eingestellt hat und nur eine andere Position einnimmt, wenn der Fahrer aktiv eine Verstellung des Steuerhebels vornimmt.The control lever is adjusted continuously, with the control lever always automatically maintaining the position to which the driver last set the control lever and only assuming a different position when the driver actively adjusts the control lever.

An dem der Achse A abgewandten Ende kann der Steuerhebel 10 weitere Bedienelemente 12 aufweisen.The control lever 10 can have further operating elements 12 at the end facing away from the axis A.

Weiter ist der Steuerhebel 10 im Bereich der Achse A mit einem Hebelstück 16 gekoppelt, welches um eine Achse B schwenkbar ist.Furthermore, the control lever 10 is coupled in the area of the axis A with a lever piece 16, which can be pivoted about an axis B.

Das dem Steuerhebel abgewandte Ende des Hebelstücks 16 greift in eine Aussparung 18 eines Rahmens 20.The end of the lever piece 16 facing away from the control lever engages in a recess 18 in a frame 20.

Der Rahmen 20 besteht aus Kunststoff und umfasst ein ferromagnetisches Target 22 (in 1 durch gestrichelte Linie angedeutet). Dieses Target 22 ist mit dem Rahmen umspritzt und besteht aus Metall. Alternativ ist es auch denkbar, dass das ferromagnetische Target 22 aus einem magnetisierbaren Kunststoff besteht.The frame 20 is made of plastic and includes a ferromagnetic target 22 (in 1 indicated by a dashed line). This target 22 is overmolded with the frame and is made of metal. Alternatively, it is also conceivable that the ferromagnetic target 22 consists of a magnetizable plastic.

Das innerhalb des Rahmens 20 angeordnete ferromagnetische Target 22 ist in einer Schiebeführung 24 aufgenommen. Entlang dieser Schiebeführung 24 kann das Target 22 mitsamt dem Rahmen 20 translatorisch verschoben werden.The ferromagnetic target 22 arranged within the frame 20 is accommodated in a sliding guide 24. The target 22 together with the frame 20 can be moved translationally along this sliding guide 24.

Entlang der Schiebeführung 24 erstreckt sich ein Positionssensor 26 mit einer Leiterplatte 28. Der Leiterplatte 28 ist ein Sensor 30 zugeordnet und eine ein magnetisches Feld erzeugende Spule 32. In 1 wird der Positionssensor 26 nicht maßstabsgetreu dargestellt, um den Aufbau besser veranschaulichen zu können. Tatsächlich ist das Target relativ zur Spule 32 größer (siehe auch 2).A position sensor 26 with a circuit board 28 extends along the sliding guide 24. The circuit board 28 is assigned a sensor 30 and a coil 32 that generates a magnetic field 1 the position sensor 26 is not shown to scale in order to better illustrate the structure. In fact, the target is larger relative to the coil 32 (see also 2 ).

Der Sensor 30 ist elektrisch mit der Spule 32 verbunden und dazu eingerichtet, ein Induktionssignal zu detektieren.The sensor 30 is electrically connected to the coil 32 and is set up to detect an induction signal.

Die Spule 32 umfasst eine rechteckförmige Leiterbahn 34, die als Senderspule 35 wirkt, sowie innerhalb der Senderspule 35 angeordnete sinusförmige Leiterbahnen 36, die Empfängerspulen 38 bilden. Dabei wird eine Empfängerspule 38 jeweils durch zwei sinusförmige Leiterbahnen 36 gebildet. Somit liegen insgesamt vier sinusförmige Leiterbahnen 36 vor, um die beiden Empfängerspulen 38 zu bilden.The coil 32 comprises a rectangular conductor track 34, which acts as a transmitter coil 35, as well as sinusoidal conductor tracks 36 arranged within the transmitter coil 35, which form receiver coils 38. A receiver coil 38 is formed by two sinusoidal conductor tracks 36. There are therefore a total of four sinusoidal conductor tracks 36 to form the two receiver coils 38.

Dabei liegt zwischen der Senderspule 35 und den Empfängerspulen 38 sowie zwischen den Empfängerspulen 38 untereinander kein elektrischer Kontakt vor. There is no electrical contact between the transmitter coil 35 and the receiver coils 38 or between the receiver coils 38 with each other.

Die Senderspule 35 ist direkt oder über weitere elektronische Bauteile z.B. einen Wechselrichter mit einer elektrischen Spannungsquelle gekoppelt (in den Figuren nicht gezeigt). Die elektrische Spannungsquelle versorgt die Senderspule 35 mit einer Wechselspannung, sodass die Senderspule ein magnetisches Wechselfeld erzeugt.The transmitter coil 35 is coupled to an electrical voltage source directly or via further electronic components, for example an inverter (not shown in the figures). The electrical voltage source supplies the transmitter coil 35 with an alternating voltage, so that the transmitter coil generates an alternating magnetic field.

Nachfolgend wird anhand der 1 und 2 die Funktion des Steuerhebels 10 erläutert.The following is based on the 1 and 2 the function of the control lever 10 is explained.

Wenn der Fahrer den Steuerhebel 10 verstellt, führt der Steuerhebel 10 eine Schwenkbewegung um die Achse A aus. Hierdurch wird auch das mit dem Steuerhebel 10 gekoppelte Hebelstück 16 bewegt, welches eine Schwenkbewegung um die Achse B ausführt. Dies hat zur Folge, dass das Hebelstück 16 über die Aussparung 18 den Rahmen 20 und damit auch das ferromagnetische Target 22 translatorisch innerhalb der Schiebeführung 24 verschiebt. Dabei bewegt sich das Target 22 (in den 1 und 2 durch gestrichelte Linie angedeutet) entlang der Spule 32.When the driver adjusts the control lever 10, the control lever 10 carries out a pivoting movement about the axis A. This also moves the lever piece 16 coupled to the control lever 10, which executes a pivoting movement about the axis B. The result of this is that the lever piece 16 moves the frame 20 and thus also the ferromagnetic target 22 translationally within the sliding guide 24 via the recess 18. The target 22 moves (in the 1 and 2 indicated by a dashed line) along the coil 32.

Da sich das Target bei jeder Steuerhebel-Position und damit auch bei jeder Position innerhalb des Rahmens 20 im magnetischen Feld der Spule 32 oder genauer gesagt in dem der Senderspule 35 befindet, hat eine Bewegung des Targets 22 immer eine Beeinflussung des magnetischen Felds zur Folge, sodass der Sensor 30 eine Änderung des Induktionssignals an den aus den sinusförmigen Leiterbahnen 36 gebildeten Empfängerspulen 38 detektiert.Since the target is in the magnetic field of the coil 32 or, more precisely, in that of the transmitter coil 35 at every control lever position and thus also at every position within the frame 20, a movement of the target 22 always results in an influence on the magnetic field. so that the sensor 30 detects a change in the induction signal at the receiver coils 38 formed from the sinusoidal conductor tracks 36.

Auf Basis des geänderten Induktionssignals kann darauf geschlossen werden, in welcher Position sich das Target 22 relativ zur Spule 32 befindet. Hierdurch wird wiederum die Position des Steuerhebels 10 erfasst, welche durch den Sensor 30 in Form eines Positionssignals ausgegeben wird, in Abhängigkeit dessen die Wirkung gesteuert wird.Based on the changed induction signal, it can be concluded in which position the target 22 is located relative to the coil 32. This in turn detects the position of the control lever 10, which is in the form of the sensor 30 a position signal is output, depending on which the effect is controlled.

Gemäß einer Variante handelt es sich bei dem Steuerhebel 10 um einen ein Retarder-Steuerhebel, der zur Steuerung einer Retarder-Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs dient, wobei der Steuerhebel 10 um die Achse (A) schwenkbar ist und so zwischen einer Position, die keiner Retarder-Wirkung entspricht, und einer Position, die einer maximalen Retarder-Wirkung entspricht verstellt werden kann.According to a variant, the control lever 10 is a retarder control lever which is used to control a retarder vehicle function of a motor vehicle, the control lever 10 being pivotable about the axis (A) and thus between a position that is not a retarder function. Effect corresponds, and a position that corresponds to a maximum retarder effect can be adjusted.

Gemäß einer weiteren Variante ist es auch möglich, dass der Steuerhebel 10 zur Steuerung der Scheibenwischanlage, der Blinker, der Fahrzeugbeleuchtung, der Getriebegangwahl, der Betriebsbremse, der Feststellbremse, dem Tempomat und dem Abstandsregeltempomat dient.According to a further variant, it is also possible for the control lever 10 to be used to control the windshield wiper system, the turn signals, the vehicle lighting, the gear selection, the service brake, the parking brake, the cruise control and the adaptive cruise control.

Hierbei ist nicht ausgeschlossen, dass sich auch mehrere der im vorherigen Absatz aufgezählten Fahrzeugfunktionen oder -komponenten durch einen Steuerhebel 10 steuern lassen.It cannot be ruled out that several of the vehicle functions or components listed in the previous paragraph can also be controlled by a control lever 10.

Weiter ist es auch möglich, dass sich die Retarder-Fahrzeugfunktion und auch eine oder mehrerer der im obigen Absatz aufgezählten Fahrzeugfunktionen oder - komponenten durch einen Steuerhebel 10 steuern lassen.It is also possible for the retarder vehicle function and also one or more of the vehicle functions or components listed in the paragraph above to be controlled by a control lever 10.

Claims (12)

Lenkstockmodul mit einem Steuerhebel zur Steuerung einer Fahrzeugfunktion oder -komponente eines Kraftfahrzeugs, wobei der Steuerhebel (10) um eine Achse (A) schwenkbar ist zwischen einer Position, die keiner Wirkung entspricht, und einer Position, die einer Wirkung entspricht, mit einem Positionssensor (26), der eine ein magnetisches Feld erzeugende Spule (32) umfasst, einen Sensor (30), der elektrisch mit der Spule (32) verbunden ist und ein Induktionssignal detektiert, sowie einem ferromagnetischen Target (22), das in einer Schiebeführung (24) aufgenommen, eng benachbart zur Spule (32) angeordnet und mit dem Steuerhebel (10) so gekoppelt ist, dass eine Schwenkbewegung des Steuerhebels (10) in eine translatorische Bewegung des Targets (22) umgesetzt wird.Steering column module with a control lever for controlling a vehicle function or component of a motor vehicle, the control lever (10) being pivotable about an axis (A) between a position that corresponds to no effect and a position that corresponds to an effect, with a position sensor ( 26), which comprises a coil (32) that generates a magnetic field, a sensor (30) that is electrically connected to the coil (32) and detects an induction signal, and a ferromagnetic target (22) that is in a sliding guide (24 ) is recorded, arranged closely adjacent to the coil (32) and coupled to the control lever (10) in such a way that a pivoting movement of the control lever (10) is converted into a translational movement of the target (22). Lenkstockmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (10) stufenlos zwischen den Positionen schwenkbar ist.steering column module Claim 1 , characterized in that the control lever (10) can be pivoted continuously between the positions. Lenkstockmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Target (22) aus Metall oder einem magnetisierbaren Kunststoff besteht.steering column module Claim 1 or 2 , characterized in that the ferromagnetic target (22) consists of metal or a magnetizable plastic. Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Target (22) über einen Rahmen (20) in der Schiebeführung (24) aufgenommen ist.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the ferromagnetic target (22) is received in the sliding guide (24) via a frame (20). Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (20) aus einem Kunststoff ist und das ferromagnetische Target (22) mit dem Rahmen (20) umspritzt ist.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (20) is made of a plastic and the ferromagnetic target (22) is encapsulated with the frame (20). Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Target (22) bei jeder Steuerhebel-Position zumindest teilweise im magnetischen Feld der Spule (32) angeordnet ist.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the ferromagnetic target (22) is at least partially arranged in the magnetic field of the coil (32) at each control lever position. Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Target (22) direkt oder indirekt über zumindest ein Hebelstück (16) mit dem Steuerhebel (10) gekoppelt ist.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the ferromagnetic target (22) is coupled directly or indirectly to the control lever (10) via at least one lever piece (16). Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (32) auf einer Leiterplatte (28) angeordnet ist und zumindest eine sinusförmige Leiterbahn (36) umfasst.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the coil (32) is arranged on a circuit board (28) and comprises at least one sinusoidal conductor track (36). Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Sensor (30) bei der Schwenkbewegung des Steuerhebels (10) und der damit einhergehenden translatorischen Bewegung des Targets (22) eine Änderung des Induktionssignals detektiert.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that a change in the induction signal is detected by the sensor (30) during the pivoting movement of the control lever (10) and the associated translational movement of the target (22). Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) auf Basis des Induktionssignals ein Positionssignal des Steuerhebels (10) liefert.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (30) supplies a position signal of the control lever (10) based on the induction signal. Lenkstockmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (10) ein Retarder-Steuerhebel ist, der zur Steuerung einer Retarder-Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs dient, wobei der Steuerhebel (10) um die Achse (A) zwischen einer Position, die keiner Retarder-Wirkung entspricht, und einer Position, die einer maximalen Retarder-Wirkung entspricht, schwenkbar ist.Steering column module according to one of the preceding claims, characterized in that the control lever (10) is a retarder control lever which is used to control a retarder vehicle function of a motor vehicle, the control lever (10) being about the axis (A) between a position does not correspond to a retarder effect, and can be pivoted to a position that corresponds to a maximum retarder effect. Lenkstockmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (10) zur Steuerung von zumindest einer der folgenden Fahrzeugfunktionen oder -komponenten dient: Scheibenwischanlage, Blinker, Fahrzeugbeleuchtung, Getriebegangwahl, Betriebsbremse, Feststellbremse, Tempomat, Abstandsregeltempomat.Steering column module according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the control lever (10) is used to control at least one of the following vehicle functions or components: windshield wiper system, turn signals, vehicle lighting, gear selection, operating brake, parking brake, cruise control, adaptive cruise control.
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WO2022156931A1 (en) 2021-01-21 2022-07-28 HELLA GmbH & Co. KGaA Inductive linear position sensor

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