DE102023001993B3

DE102023001993B3 - Steer-by-wire steering wheel for a motor vehicle and method

Info

Publication number: DE102023001993B3
Application number: DE102023001993.3A
Authority: DE
Inventors: Torsten Schadt; Jochen Vogel; Felix Schüssel
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-05-15
Filing date: 2023-05-15
Publication date: 2024-07-04
Anticipated expiration: 2043-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steer-by-Wire-Lenkrad (10) für einen Kraftwagen, mit einem Lenkradgrundkörper (12) und mit einer an dem Lenkradgrundkörper (12) angeordneten Blinkerbedieneinrichtung (14), welche zum Bedienen einer Blinkerfunktion des Kraftwagens mittels eines Hebelmechanismus (16) zwischen einer Neutralposition (P), einer Linksblinkposition (P1) und einer Rechtsblinkposition (P2) verstellbar ist, wobei der Hebelmechanismus (16) wenigstens einen um eine eigene Hebelachse (y) rotierbaren ersten Hebel (18) aufweist, welcher an einem zu einer Lenkachse (x) des Steer-by-Wire-Lenkrads (10) zugewandten ersten Ende (18a) mit dem Lenkradgrundkörper (12) zum Bedienen der Blinkerfunktion mechanisch verbunden ist und an seinem zweiten Ende (18b) ein rotierbares Kippelement (20) aufweist, welches zur Verstellung aus der Neutralposition (P) in die Linksblinkposition (P1) oder in die Rechtsblinkposition (P2) in eine jeweilige Richtung (L, R) um die Hebelachse (y) rotierbar ist.The invention relates to a steer-by-wire steering wheel (10) for a motor vehicle, with a steering wheel base body (12) and with a turn signal operating device (14) arranged on the steering wheel base body (12), which can be adjusted between a neutral position (P), a left turn signal position (P1) and a right turn signal position (P2) by means of a lever mechanism (16) in order to operate a turn signal function of the motor vehicle, wherein the lever mechanism (16) has at least one first lever (18) which can be rotated about its own lever axis (y), which is mechanically connected to the steering wheel base body (12) at a first end (18a) facing a steering axis (x) of the steer-by-wire steering wheel (10) for operating the turn signal function and has at its second end (18b) a rotatable tilting element (20) which can be adjusted from the neutral position (P) to the left turn signal position (P1) or to the right turn signal position. (P2) is rotatable in a respective direction (L, R) about the lever axis (y).

Description

Die Erfindung betrifft ein Steer-by-Wire-Lenkrad für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Steer-by-Wire-Lenkrads.The invention relates to a steer-by-wire steering wheel for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a steer-by-wire steering wheel.

Steer-by-Wire-Lenkräder beziehungsweise Steer-by-Wire-Lenkungen ermöglichen reduzierte Lenkradwinkel, wodurch Lenkräder mit flachem Kranz bereitgestellt werden können, um für den Fahrer ein ergonomischeres Fahren zur Verfügung zu stellen. Durch einen solchen reduzierten Lenkradwinkel ist es auch möglich, beispielsweise eine Blinkerfunktion derart umzugestalten, dass beispielsweise ein ergonomischeres Handhaben bereitgestellt wird. Hierfür müssen beispielsweise Blinkerhebel an die neuen Lenkräder angepasst werden.Steer-by-wire steering wheels or steer-by-wire steering systems enable reduced steering wheel angles, which means that steering wheels with a flat rim can be provided to provide more ergonomic driving for the driver. Such a reduced steering wheel angle also makes it possible, for example, to redesign a turn signal function in such a way that more ergonomic handling is provided. For this purpose, turn signal levers, for example, must be adapted to the new steering wheels.

Aus der DE 10 2005 038 855 A1 ist beispielsweise bereits eine Lenkradanordnung für ein Kraftfahrzeug offenbart, welche ein Lenkrad, eine Lenkachse und ein am Lenkrad angeordnetes Betätigungselement umfasst, sowie ein zweites Betätigungselement zum Betätigen von Funktionselementen des Fahrzeugs. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine zentrale, im Lenkrad angeordnete Steuerelektronik vorgesehen ist, die sowohl zur Steuerung des ersten Betätigungselements als auch zur Steuerung des zweiten Betätigungselements eingerichtet ist.From the EN 10 2005 038 855 A1 For example, a steering wheel arrangement for a motor vehicle has already been disclosed, which comprises a steering wheel, a steering axle and an actuating element arranged on the steering wheel, as well as a second actuating element for actuating functional elements of the vehicle. In particular, it is provided that a central control electronics arranged in the steering wheel is provided, which is designed both to control the first actuating element and to control the second actuating element.

Die DE 10 2018 128 421 A1 betrifft ein Lenkhandhabe eines Fahrzeugs mit einer drehbar gelagerten Querstruktur, an welcher zumindest an einem Ende ein annähernd U-förmiges Griffelement für einen Fahrer vorgesehen ist, welches zwei über einen Steg miteinander verbundene Schenkel aufweist, wobei einer der Schenkel zum zumindest teilweisen Umgreifen ausgebildet ist, während am anderen Schenkel ein mittels zumindest eines Fingers der umgreifenden Hand bedienbares Bedienelement vorgesehen ist. The EN 10 2018 128 421 A1 relates to a steering handle of a vehicle with a rotatably mounted transverse structure, on which at least at one end an approximately U-shaped grip element for a driver is provided, which has two legs connected to one another via a web, wherein one of the legs is designed for at least partial gripping, while on the other leg an operating element is provided which can be operated by means of at least one finger of the gripping hand.

Insbesondere ist das Bedienelement in Form einer den Schenkel bereichsweise umgebenden und gegenüber diesem verlagerbaren Hülse ausgebildet, welche eine die Bedienung erleichternde Oberflächenstruktur aufweist.In particular, the operating element is designed in the form of a sleeve which partially surrounds the leg and can be displaced relative to it and which has a surface structure which facilitates operation.

Aus der DE 10 2019 007 975 A1 ist ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem Steuerrad und mit Radspeichen bekannt. Das Lenkrad weist wenigstens eine Bedieneinheit auf, die an einer dem Fahrer abgewandten Rückseite des Lenkrads an einer der Radspeichen angeordnet ist. Die Bedieneinheit ist in wenigstens zwei Stellungen schaltbar. Die wenigstens eine Bedieneinheit ist eine Schaltwippe, die unmittelbar an der jeweiligen Radspeiche schaltbar befestigt ist. Die Erfindung betrifft auch das Kraftfahrzeug mit dem Lenkrad.From the EN 10 2019 007 975 A1 A steering wheel for a motor vehicle with a steering wheel and wheel spokes is known. The steering wheel has at least one operating unit, which is arranged on a rear side of the steering wheel facing away from the driver on one of the wheel spokes. The operating unit can be switched in at least two positions. The at least one operating unit is a rocker switch, which is switchably attached directly to the respective wheel spoke. The invention also relates to the motor vehicle with the steering wheel.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steer-by-Wire-Lenkrad sowie ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine besonders bauraumsparende Ausgestaltung einer Blinkerfunktion bereitgestellt wird, welche zudem besonders ergonomisch und intuitiv anwendbar ist.The object of the invention is to provide a steer-by-wire steering wheel and a method by means of which a particularly space-saving design of a turn signal function is provided, which is also particularly ergonomic and intuitive to use.

Diese Aufgabe wird mittels eines Steer-by-Wire-Lenkrads mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steer-by-Wire-Lenkrads sind als vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Mittel des Steer-by-Wire-Lenkrads zur Durchführung der Verfahrensschritte eingesetzt sind. Ferner sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.This object is achieved by means of a steer-by-wire steering wheel with the features of patent claim 1 and by means of a method according to the invention. Advantageous embodiments of the steer-by-wire steering wheel according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention, wherein the means of the steer-by-wire steering wheel are used to carry out the method steps. Furthermore, advantageous developments of the invention are described by the dependent patent claims, the following description and the figures.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Steer-by-Wire-Lenkrad für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Lenkradgrundkörper und mit einer an dem Lenkradgrundkörper angeordneten Blinkerbedieneinrichtung, welche zum Bedienen einer Blinkerfunktion des Kraftwagens mittels eines Hebelmechanismus zwischen einer Neutralposition, einer Linksblinkposition und einer Rechtsblinkposition verstellbar ist. Demnach wird hier eine Blinkerbedieneinrichtung beschrieben, welche, um nach links zu blinken, in die Linksblinkposition, und um nach rechts zu blinken in die Rechtsblinkposition verstellbar ist, und welche bei Nichtblinken in der Neutralposition haltbar ist.A first aspect of the invention relates to a steer-by-wire steering wheel for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with a steering wheel base body and with a turn signal control device arranged on the steering wheel base body, which can be adjusted between a neutral position, a left turn signal position and a right turn signal position by means of a lever mechanism in order to operate a turn signal function of the motor vehicle. Accordingly, a turn signal control device is described here which can be adjusted to the left turn signal position in order to turn left and to the right turn signal position in order to turn right, and which can be held in the neutral position when not turning.

Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist es vorgesehen, dass der Hebelmechanismus wenigstens einen um eine eigene Hebelachse rotierbaren ersten Hebel aufweist. Hierbei ist der erste Hebel insbesondere länglich ausgebildet und um seine eigene Achse rotierbar, das heißt, dass bei einem Steer-by-Wire-Lenkrad, welches in der unbenutzten Standardposition verstellt ist, der Hebel im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet ist, wodurch die Hebelachse axial zur Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet ist. Der rotierbare erste Hebel ist an einem zu einer Lenkachse des Steer-by-Wire-Lenkrads zugewandten ersten Ende mit dem Lenkradgrundkörper zum Bedienen der Blinkerfunktion mechanisch verbunden, das heißt, dass der Hebel beispielsweise mittels eines Gelenkmechanismus an dem Lenkradgrundkörper verbunden und fest gehalten ist. Insbesondere kann durch Betätigen des ersten Hebels die Blinkerfunktion und somit das Blinken nach links oder das Blinken nach rechts gesteuert werden, wobei es hier vorgesehen ist, den ersten Hebel hierfür zu rotieren. Dies bedeutet, dass durch Rotation des ersten Hebels die Blinkerfunktion bedient werden kann, wodurch durch das Rotieren des Hebels je nach Rotationsrichtung sowohl nach links als auch nach rechts geblinkt werden kann. Durch die Verstellung des Hebels in die ursprüngliche Position, wird somit auch eine Neutralposition bereitgestellt, durch welche die Blinkfunktion beendet wird und somit auch das Blinken.In order to achieve the object of the invention, it is provided that the lever mechanism has at least one first lever that can be rotated about its own lever axis. In this case, the first lever is in particular elongated and can be rotated about its own axis, which means that in a steer-by-wire steering wheel that is adjusted to the unused standard position, the lever is essentially aligned in the transverse direction of the vehicle, whereby the lever axis is aligned axially to the transverse direction of the vehicle. The rotatable first lever is mechanically connected to the steering wheel base body at a first end facing a steering axis of the steer-by-wire steering wheel for operating the indicator function, which means that the lever is connected and held firmly to the steering wheel base body by means of a joint mechanism, for example. In particular, the indicator function and thus the left indicator or the right indicator can be controlled by operating the first lever, wherein it is provided here that to rotate the first lever for this purpose. This means that the indicator function can be operated by rotating the first lever, whereby by rotating the lever you can blink both to the left and to the right depending on the direction of rotation. By adjusting the lever to the original position, a neutral position is also provided, which stops the blinking function and thus also the blinking.

Zum Bedienen der Blinkfunktion ist der Hebel so ausgestaltet, dass dieser an seinem zweiten Ende ein rotierbares Kippelement aufweist, welches zur Verstellung aus der Neutralposition in die Linksblinkposition oder in die Rechtsblinkposition in eine jeweilige Richtung um die Hebelachse rotierbar ist. Hierbei ist es vorgesehen, den Hebel mithilfe des angeordneten Kippelements um die jeweilige Richtung zu rotieren, das heißt es ist möglich, mittels des Kippelements den Hebel relativ zur Hebelachse in oder entgegen den Uhrzeigersinn zu rotieren. Die Rotation des Hebels bewirkt somit die Bedienung oder das Bedienen der Blinkerfunktion, wobei es zudem vorgesehen ist, dass das rotierbare Kippelement dementsprechend in beide Richtungen betätigbar ist.To operate the indicator function, the lever is designed in such a way that it has a rotatable tilting element at its second end, which can be rotated in a respective direction around the lever axis for adjustment from the neutral position to the left indicator position or to the right indicator position. The lever is designed to be rotated in the respective direction using the arranged tilting element, i.e. it is possible to rotate the lever clockwise or anti-clockwise relative to the lever axis using the tilting element. The rotation of the lever thus causes the indicator function to be operated, and it is also designed that the rotatable tilting element can be actuated in both directions.

In anderen Worten wird ein rotierbares Kippelement vorgeschlagen, welches beim Betätigen entweder in oder entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zur Hebelachse die Verstellung aus der Neutralposition in die Linksblinkposition oder in die Rechtsblinkposition ermöglicht. Dadurch soll eine besonders raumsparende Ausgestaltung ermöglicht werden, durch welche ein Nutzer des Steer-by-Wire-Lenkrads zwar die üblichen Blinkerfunktionen bereitgestellt bekommt, jedoch diese intuitiver und durch ein einfaches Antippen mit seinem Finger betätigen kann. Somit kann der Fahrer, der das Steer-by-Wire-Lenkrad festhält, mit einer einfachen Fingerbewegung das rotierbare Kippelement betätigen und somit die gewünschte Blinkerfunktion bedienen.In other words, a rotatable tilting element is proposed which, when operated either clockwise or anti-clockwise relative to the lever axis, enables adjustment from the neutral position to the left turn signal position or to the right turn signal position. This is intended to enable a particularly space-saving design, through which a user of the steer-by-wire steering wheel is provided with the usual turn signal functions, but can operate them more intuitively and by simply tapping with his finger. This means that the driver, who is holding the steer-by-wire steering wheel, can operate the rotatable tilting element with a simple finger movement and thus operate the desired turn signal function.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass für die Verstellung aus der Neutralposition in die Linksblinkposition das rotierbare Kippelement um die Hebelachse im Uhrzeigersinn rotierbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the rotatable tilting element can be rotated clockwise about the lever axis for adjustment from the neutral position to the left-turning position.

Ferner ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass für die Verstellung aus der Neutralposition in die Rechtsblinkposition das rotierbare Kippelement um die Hebelachse entgegen dem Uhrzeigersinn rotierbar ist.Furthermore, in a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the rotatable tilting element can be rotated counterclockwise about the lever axis for adjustment from the neutral position to the right-turning position.

Die zuvor genannten Ausführungsformen können in der Kombination eine besonders intuitive Bedienung des Steer-by-Wire-Lenkrads ermöglichen, da bei einer Linksrotation des Steer-by-Wire-Lenkrads um die Lenkachse herum die Linksblinkposition über ein einfaches Tippen an einen oberen Bereich des rotierbaren Kippelements ausreicht, wodurch auch keine weiteren Griffe notwendig sind, und wodurch eine besonders komfortable Bedienungsmöglichkeit bereitgestellt wird. Analog dazu gilt dies auch bei der Rotation des Steer-by-Wire-Lenkrads um die Lenkachse nach rechts, wodurch die Rechtsblinkposition wie bei der Linksblinkposition bedienbar ist.The aforementioned embodiments can, in combination, enable particularly intuitive operation of the steer-by-wire steering wheel, since when the steer-by-wire steering wheel is rotated to the left around the steering axis, the left turn signal position can be activated by simply tapping an upper area of the rotatable tilting element, which means that no further handles are necessary and a particularly convenient operation option is provided. The same applies when the steer-by-wire steering wheel is rotated to the right around the steering axis, which means that the right turn signal position can be operated in the same way as the left turn signal position.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Hebelmechanismus wenigstens einen weiteren um eine eigene Hebelachse rotierbaren zweiten Hebel aufweist, welcher analog zum ersten Hebel ausgebildet ist und welcher relativ zu einer die Lenkachse kreuzenden vertikalen spiegelsymmetrisch zum ersten Hebel angeordnet ist. Hierbei soll die Möglichkeit gegeben werden, dem Fahrer eine beidseitige Bedienung der Blinkerbedieneinrichtung bereitzustellen. In anderen Worten soll der Fahrer die Möglichkeit haben, sowohl mit der linken als auch mit der rechten Hand die Blinkerbedieneinrichtung zu betätigen, wobei je nach Links- oder Rechtsdrehung des Steer-by-Wire-Lenkrads eine intuitive Betätigung bereitgestellt werden soll.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the lever mechanism has at least one further second lever that can be rotated about its own lever axis, which is designed analogously to the first lever and which is arranged mirror-symmetrically to the first lever relative to a vertical axis crossing the steering axis. This should provide the driver with the option of operating the indicator control device from both sides. In other words, the driver should have the option of operating the indicator control device with both his left and right hand, whereby intuitive operation should be provided depending on whether the steer-by-wire steering wheel is turned left or right.

In noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das rotierbare Kippelement durch Betätigen einer ersten Fläche und/oder einer zweiten Fläche in oder entgegen dem Uhrzeigersinn rotierbar ist. Hierbei weist das rotierbare Kippelement sowohl die erste als auch die zweite Fläche, welche in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet sind. Es ist vorgesehen, dass die erste Fläche in Fahrzeughochrichtung oberhalb der zweiten Fläche angeordnet ist und durch Betätigen der ersten Fläche eine Verstellung aus der Neutralposition entweder in die Linksblinkposition oder in die Rechtsblinkposition ermöglicht wird, je nachdem, auf welcher Seite der Hebel angeordnet ist.In yet another advantageous embodiment of the invention, it is provided that the rotatable tilting element can be rotated clockwise or anti-clockwise by actuating a first surface and/or a second surface. The rotatable tilting element has both the first and the second surface, which are arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle. It is provided that the first surface is arranged above the second surface in the vertical direction of the vehicle and actuating the first surface enables an adjustment from the neutral position to either the left turn position or the right turn position, depending on which side the lever is arranged on.

In noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Fläche und die zweite Fläche jeweilig konkav ausgebildet sind. Insbesondere soll durch die konkave Ausbildung eine besonders ergonomische Möglichkeit geboten werden, die jeweiligen Flächen zu betätigen und somit das Kippelement in die vorgegebene Richtung zu kippen. Durch die konkave Ausbildung der jeweiligen Flächen können beispielsweise die Finger des Fahrers besonders komfortabel auf die Fläche aufgelegt werden, wodurch auch beispielsweise ein Abrutschen von dem Kippelement möglichst vermeidbar ist.In yet another advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first surface and the second surface are each concave. In particular, the concave design is intended to provide a particularly ergonomic possibility of operating the respective surfaces and thus tilting the tilting element in the predetermined direction. The concave design of the respective surfaces means that the driver's fingers can be placed particularly comfortably on the surface, for example, which also makes it possible to avoid slipping off the tilting element as far as possible.

In noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Fläche und/oder die zweite Fläche rau und/oder glatt ausgebildet sind. Hierbei können beispielsweise beide Flächen glatt oder beide Flächen rau ausgebildet sein. Insbesondere ist es jedoch vorgesehen, dass die erste Fläche rau und die zweite Fläche glatt oder die erste Fläche glatt und die zweite Fläche rau ausgebildet sind, um einen Unterschied der jeweiligen Fläche durch Fingerspitzengefühl beziehungsweise durch taktile Sinneswahrnehmung bereitzustellen. Insbesondere kann somit der Fahrer intuitiv merken, welche Fläche des Kippelements dieser betätigen soll. Beispielsweise kann bei beiden Hebeln immer die untere Fläche rau ausgebildet sein, wodurch bei einem Lenken des Steer-by-Wire-Lenkrads die untere Hand immer die raue Fläche bedient, um in die richtige Richtung zu blinken. Insbesondere soll jedoch das Kippelement in einem primären Griffbereich der Finger angeordnet sein.In yet another advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first surface and/or the second surface are rough and/or which are smooth. For example, both surfaces can be smooth or both surfaces can be rough. In particular, however, it is provided that the first surface is rough and the second surface is smooth, or the first surface is smooth and the second surface is rough, in order to provide a difference between the respective surfaces through fingertip sensitivity or through tactile sensory perception. In particular, the driver can thus intuitively notice which surface of the tilting element he should operate. For example, the lower surface of both levers can always be rough, so that when steering the steer-by-wire steering wheel, the lower hand always operates the rough surface in order to signal in the right direction. In particular, however, the tilting element should be arranged in a primary grip area of the fingers.

In noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Fläche und die zweite Fläche als eine durchgehende, bündige konvexe Gesamtfläche ausgebildet sind. Hierbei ist es vorgesehen, eine Gesamtfläche darzustellen, welche besonders ergonomisch bedienbar ist, wobei die jeweiligen Flächen, die die Gesamtfläche ausmachen, durchgehend bündig ausgebildet sind, das heißt es wird eine teilzylindrische Ausgestaltung des Kippelements vorgeschlagen, um eine besonders intuitive und schnelle Bedienung des Kippelements bereitzustellen und somit eine schnelle und einfache Verstellung aus der Neutralposition in die Linksblinkposition oder in die Rechtsblinkposition bereitzustellen.In yet another advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first surface and the second surface are designed as a continuous, flush, convex overall surface. In this case, it is intended to represent an overall surface that is particularly ergonomic to operate, wherein the respective surfaces that make up the overall surface are continuously flush, i.e. a partially cylindrical design of the tilting element is proposed in order to provide particularly intuitive and quick operation of the tilting element and thus provide quick and easy adjustment from the neutral position to the left turn position or to the right turn position.

Schließlich ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine Rückstellmechanik an dem Hebelmechanismus angeordnet ist, durch welche die Linksblinkposition und/oder die Rechtsblinkposition wieder in die Neutralposition wenigstens teilautomatisch verstellbar ist. Dies kann beispielsweise mittels einer Mittelverrastung beispielsweise auch mit einer Federschraube bereitgestellt werden, wobei es auch vorgesehen ist, die Verstellung in die Neutralposition durch die Rotation des Steer-by-Wire-Lenkrads um die Lenkachse bereitzustellen.Finally, in a further advantageous embodiment of the invention, a reset mechanism is arranged on the lever mechanism, by means of which the left turn signal position and/or the right turn signal position can be adjusted back to the neutral position at least partially automatically. This can be provided, for example, by means of a central locking mechanism, for example also with a spring screw, wherein it is also provided that the adjustment to the neutral position is provided by the rotation of the steer-by-wire steering wheel around the steering axis.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenkrads für einen Kraftwagen nach dem vorherigen Aspekt.A further aspect of the invention relates to a method for operating a steer-by-wire steering wheel for a motor vehicle according to the previous aspect.

In anderen Worten wird eine Steer-by-Wire-Lenkung beziehungsweise ein Steer-by-Wire-Lenkrad vorgeschlagen, welches einen reduzierten Lenkradwinkel aufweist und dadurch die Möglichkeit bereitstellt, ein Lenkrad mit flachem Kranz anzuwenden. Insbesondere werden dadurch neue Interieurkonzepte ermöglicht, die für das automatisierte Fahren besonders vorteilhaft sind. Zudem kann beispielsweise auch eine berührungssensitive Anzeigevorrichtung und eine Anzeigeeinrichtung tendenziell näher am Fahrer angeordnet beziehungsweise angebracht werden.In other words, a steer-by-wire steering system or a steer-by-wire steering wheel is proposed which has a reduced steering wheel angle and thus provides the possibility of using a steering wheel with a flat rim. In particular, this enables new interior concepts that are particularly advantageous for automated driving. In addition, for example, a touch-sensitive display device and a display device can also tend to be arranged or attached closer to the driver.

Beispielsweise kann auch ein Lenkradrückzug aus dem Greifbereich und aus dem Kniekollisionsbereich des Insassen heraus verstellt werden, wodurch auch ein entspannteres Sitzen und somit auch eine liegende Sitzhaltung ermöglicht wird.For example, the steering wheel retraction can be adjusted out of the occupant's reach and out of the knee collision area, which also allows for more relaxed sitting and thus also a lying sitting position.

Um den Lenkradrückzug zu realisieren, müssen die bisherigen Blinkerhebel an einem Mantelrohrschaltermodus (MRSM) entfallen, wodurch hier vorgeschlagen wird, eine alternative Blinkerbedieneinrichtung anzuordnen. Eine MRSM-feste Anbindung der Blinkerhebel und somit eine Verortung des Bedienbereichs des Hebels näher am Fahrer, welche zu einer Einklemmung der auf dem oberen Kranz abgelegten Hand beim Lenken führen könnte, wird somit vermieden. Insbesondere soll daher ein kompakt gebautes, ergonomisch und logisch zu bedienendes Blinkersystem beziehungsweise eine solche Blinkerbedieneinrichtung beziehungsweise eine Blinker-Ul bereitgestellt werden. Insbesondere soll bei einem großen Lenkeinschlag von beispielsweise 35 Grad das Ziehen eines Paddels beziehungsweise des Kippelements als die einzige noch ergonomische ausübbare Hand- beziehungsweise Fingerbewegung eingesetzt werden, wobei hier das Ziehen in x-Richtung vorgesehen ist. Im Gegensatz zur Daumenbedienung soll somit ein Antippen durch Finger bereitgestellt werden.In order to realize the steering wheel retraction, the previous indicator levers on a steering column switch mode (MRSM) must be dispensed with, which is why it is proposed here to arrange an alternative indicator control device. An MRSM-fixed connection of the indicator levers and thus a location of the operating area of the lever closer to the driver, which could lead to the hand resting on the upper rim becoming trapped when steering, is thus avoided. In particular, a compact, ergonomic and logically operated indicator system or such an indicator control device or an indicator UL should therefore be provided. In particular, with a large steering angle of, for example, 35 degrees, pulling a paddle or the tilting element should be used as the only ergonomic hand or finger movement that can be carried out, with pulling in the x-direction being provided here. In contrast to thumb operation, tapping with fingers should therefore be provided.

Die Erfindung kombiniert somit die ergonomische Hand- und Fingerbewegung bei kleinen und großen Lenkradwinkeln mit der Drehrichtungslogik von konventionellen Blinkerhebeln und ermöglicht somit eine besonders ergonomische und intuitive Bedienung einer neuen Blinkerbedieneinrichtung.The invention thus combines the ergonomic hand and finger movement at small and large steering wheel angles with the direction of rotation logic of conventional turn signal levers and thus enables a particularly ergonomic and intuitive operation of a new turn signal control device.

Hierfür wird je ein Kippelement oder ein Kippziehpaddel links beziehungsweise rechts angebracht, insbesondere hinter Schaltfeldern in einem primären Griffbereich der Finger, insbesondere in einer Fahrerhaltung von drei und neun Uhr beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung links und rechts von der Lenkachse. Jedes Kippziehpaddel ist um eine horizontale Achse, hierbei insbesondere das Lenkrad bei einer Null-Grad-Stellung, gelagert und mit einer Rückstellfunktion zum Beispiel Federn und zum Beispiel einer Mittenverrastung versehen. Zwischen einer Drehachse und einer Bedienfläche ist ein Hebel angebracht, welcher den Radius des Kippbogens definiert.For this purpose, a tilting element or a tilting pull paddle is attached to the left or right, in particular behind control panels in a primary grip area of the fingers, in particular in a driver position of three and nine o'clock or in the transverse direction of the vehicle to the left and right of the steering axis. Each tilting pull paddle is mounted around a horizontal axis, in particular the steering wheel in a zero-degree position, and is provided with a reset function, for example springs and a center lock, for example. A lever is attached between a rotation axis and an operating surface, which defines the radius of the tilting arc.

Eine obere und untere Hälfte der Bedienfläche könnte zusätzlich mit unterschiedlicher Haptik wie zum Beispiel einer rauen und einer glatten Oberfläche versehen sein, um das Rechtsblinken und das Linksblinken auch haptisch zu tasten. Zum Blinken kann nun das linke oder rechte Paddel betätigt werden. Zum Beispiel kann auf der rechten Seite durch leichtes Schieben nach oben in Fahrzeughochrichtung und/oder Ziehen der oberen, glatten Hälfte des Paddels über eine Kippachse für das Linksblinken durchgeführt werden. Durch das Ziehen wird das Paddel über den Hebel gekippt und bewegt sich in Fahrzeughochrichtung nach oben oder nach unten, insbesondere drehrichtungslogisch zu der mitangekündigten Lenkraddrehrichtung. Durch unterschiedliche Haptik der Flächen und durch die Bewegungsrichtung des Paddels beim Auslösen wird die Logik des Richtungblinkens intuitiv verinnerlicht. Durch die Bedienung überziehen wird eine ergonomische Bewegung, auch bei einer Lenkradeinschlagung von +/- 180 Grad genutzt. Zusammenfassend wird ein Kipp-Zieh-Paddel-Blinker für eine Steer-by-Wire-Lenkradeinrichtung vorgeschlagen.An upper and lower half of the control surface could also be provided with different haptics, such as a rough and a smooth surface, in order to facilitate the right turn signal and the Left turn signal can also be felt haptically. The left or right paddle can now be operated to turn on the signal. For example, on the right-hand side, left turn signal can be achieved by gently pushing upwards in the vertical direction of the vehicle and/or pulling the upper, smooth half of the paddle over a tilt axis. When pulled, the paddle is tilted over the lever and moves up or down in the vertical direction of the vehicle, in particular in a logical direction to the announced direction of rotation of the steering wheel. The logic of directional turn signaling is intuitively internalized through the different haptics of the surfaces and the direction of movement of the paddle when triggered. By pulling the control, an ergonomic movement is used, even when the steering wheel is turned by +/- 180 degrees. In summary, a tilt-pull paddle turn signal is proposed for a steer-by-wire steering wheel device.

Weitere Vorteile, Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Ausgestaltungen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, embodiments and details of the invention emerge from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the embodiments mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steer-by-Wire-Lenkrads mit einer Blinkerbedieneinrichtung;
2 eine schematische Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Steer-by-Wire-Lenkrads unter Anwendung der Blinkerbedieneinrichtung;
3 einen schematischen Querschnitt der Blinkerbedieneinrichtung; und
4 einen weiteren schematischen Querschnitt der Blinkerbedieneinrichtung in einer von der Neutralposition verstellten Linksblinkposition oder Rechtsblinkposition.

Showing:

1 a schematic side view of an embodiment of a steer-by-wire steering wheel according to the invention with a turn signal control device;
2 a schematic perspective view of the steer-by-wire steering wheel according to the invention using the indicator control device;
3 a schematic cross-section of the indicator control device; and
4 another schematic cross-section of the indicator control device in a left-turn position or right-turn position adjusted from the neutral position.

In den Fig. werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols.

1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Steer-by-Wire-Lenkrads 10 für einen Kraftwagen, umfassend einen Lenkradgrundkörper 12 und eine an dem Lenkradgrundkörper 12 angeordnete Blinkerbedieneinrichtung 14. Die Blinkerbedieneinrichtung ist hier zum Bedienen einer Blinkfunktion des Kraftwagens ausgebildet, wobei die Blinkerbedieneinrichtung 14 hierfür einen Hebelmechanismus 16 aufweist, welcher zwischen einer Neutralposition P, welche in der 1 dargestellt wird, einer in der 1 nicht dargestellten Linksblinkposition P1 und einer in der 1 ebenfalls nicht dargestellten Rechtsblinkposition P2 verstellbar ist. 1 shows a side view of an embodiment of a steer-by-wire steering wheel 10 for a motor vehicle, comprising a steering wheel base body 12 and a turn signal control device 14 arranged on the steering wheel base body 12. The turn signal control device is designed here to operate a turn signal function of the motor vehicle, wherein the turn signal control device 14 has a lever mechanism 16 for this purpose, which can be moved between a neutral position P, which is in the 1 is shown, one in the 1 not shown left turn signal position P1 and one in the 1 The right indicator position P2, also not shown, is adjustable.

Der Hebelmechanismus 16 weist hierfür wenigstens einen um eine eigene Hebelachse y rotierbaren ersten Hebel 18 auf, welcher an einem zu einer Lenkachse x des Steer-by-Wire-Lenkrads 10 zugewandten ersten Ende 18a mit dem Lenkradgrundkörper 12 mechanisch verbunden ist. Der Hebel 18 wird hierbei dazu angewendet, um das Bedienen der Blinkerfunktion der Blinkerbedieneinrichtung 14 bereitzustellen.For this purpose, the lever mechanism 16 has at least one first lever 18 which can be rotated about its own lever axis y and which is mechanically connected to the steering wheel base body 12 at a first end 18a facing a steering axis x of the steer-by-wire steering wheel 10. The lever 18 is used here to provide the operation of the indicator function of the indicator control device 14.

Um dies besonders ergonomisch und intuitiv zu ermöglichen, ist an dem zweiten Ende 18b des Hebels 18 ein rotierbares Kippelement 20 angeordnet, welches zur Verstellung aus der Neutralposition P in die Linksblinkposition P1 oder in die Rechtsblinkposition P2 in eine jeweilige Richtung L, R um die Hebelachse y rotierbar ist. Hierbei kann die Richtung entweder im Uhrzeigersinn R oder entgegen dem Uhrzeigersinn L vorgesehen sein.In order to make this particularly ergonomic and intuitive, a rotatable tilting element 20 is arranged on the second end 18b of the lever 18, which can be rotated about the lever axis y in a respective direction L, R for adjustment from the neutral position P to the left-turning position P1 or to the right-turning position P2. The direction can be either clockwise R or anti-clockwise L.

Insbesondere soll für die Verstellung aus der Neutralposition P in die Linksblinkposition P1 das rotierbare Kippelement 20 um die Hebelachse y im Uhrzeigersinn R rotierbar sein. Ferner soll für die Verstellung aus der Neutralposition P in die Rechtsblinkposition P2 das rotierbare Kippelement 20 um die Hebelachse A entgegen dem Uhrzeigersinn L rotierbar sein.In particular, for the adjustment from the neutral position P to the left-turning position P1, the rotatable tilting element 20 should be rotatable about the lever axis y in a clockwise direction R. Furthermore, for the adjustment from the neutral position P to the right-turning position P2, the rotatable tilting element 20 should be rotatable about the lever axis A in an anti-clockwise direction L.

Das rotierbare Kippelemente 20 weist hierfür eine erste Fläche F1 und eine zweite Fläche F2 auf, welche in Fahrzeughochrichtung z übereinander angeordnet sind, wobei das rotierbare Kippelement durch Betätigen einer ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche F2 in oder entgegen dem Uhrzeigersinn rotierbar ist. Insbesondere soll mittels eines in der 1 nicht dargestellten Fingers das rotierbare Kippelement 20 auf der vorgesehenen Fläche F1, F2 betätigt werden, um die Blinkerfunktion der Blinkerbedieneinrichtung 14 zu bedienen. Insbesondere sind in der 1 die erste Fläche F1 und die zweite Fläche F2 jeweilig konkav ausgebildet, sodass ein Finger 22 besonders ergonomisch in die durch die konkave Ausgestaltung erzeugte Mulde einführbar ist. Ferner können die erste Fläche und/oder die zweite Fläche rau und/oder glatt ausgebildet sein. Insbesondere kann die zweite Fläche rau ausgebildet sein und die erste Fläche glatt ausgebildet sein oder die erste Fläche rau ausgebildet sein und die zweite Fläche glatt ausgebildet sein, wobei hierfür beispielsweise ein Elastomer als Material anwendbar ist. Insbesondere soll dadurch dem Fahrer eine taktile Wahrnehmung bereitgestellt werden, um besonders intuitiv festzustellen, in welche Richtung er mit der Blinkerbedieneinrichtung 14 blinkt.The rotatable tilting element 20 has a first surface F1 and a second surface F2, which are arranged one above the other in the vertical direction z of the vehicle, wherein the rotatable tilting element can be rotated clockwise or counterclockwise by actuating a first surface and/or the second surface F2. In particular, by means of a 1 The rotatable tilting element 20 can be operated on the designated surface F1, F2 by means of a finger (not shown) in order to operate the indicator function of the indicator control device 14. In particular, 1 the first surface F1 and the second surface F2 are each concave, so that a finger 22 can be inserted particularly ergonomically into the depression created by the concave design. Furthermore, the first surface and/or the second surface can be rough and/or smooth. In particular, the second surface can be rough and the first surface smooth, or the first surface can be rough and the second surface smooth, for example an elastomer can be used as the material. In particular, this is intended to provide the driver with a tak tile perception in order to determine particularly intuitively in which direction he is flashing with the turn signal control device 14.

Ferner ist es vorgesehen, dass eine Rückstellmechanik an den Hebelmechanismus 16 angeordnet ist, durch welche die Linksblinkposition P1 und/oder die Rechtsblinkposition P2 wieder in die Neutralposition P wenigstens teilautomatisch zurückverstellbar ist, wobei hierfür beispielsweise eine Federschraube oder weitere Rückstellmechaniken anordenbar sind. Ferner können auch die Verstellungen in die Neutralposition durch eine Rotation des Lenkrads um die Lenkachse ermöglicht werden.Furthermore, it is provided that a reset mechanism is arranged on the lever mechanism 16, by means of which the left turn signal position P1 and/or the right turn signal position P2 can be adjusted back to the neutral position P at least partially automatically, whereby a spring screw or further reset mechanisms can be arranged for this purpose, for example. Furthermore, the adjustments to the neutral position can also be made possible by rotating the steering wheel about the steering axis.

2 zeigt eine Perspektivansicht des Steer-by-Wire-Lenkrads 10, welches durch einen Fahrer angewendet wird. Hierfür wird die Blinkerbedieneinrichtung 14 dargestellt, welche den Hebelmechanismus 16 bereitstellt, welcher den um die eigene Hebelachse y rotierbaren ersten Hebel 18 aufweist, welcher an dem zu der Lenkachse x zugewandten ersten Ende 18a mit dem Lenkradgrundkörper 12 zum Bedienen der Blinkerfunktion mechanisch verbunden ist und an seinem zweiten Ende 18b das rotierbare Kippelement 20 aufweist, welches zur Verstellung aus der Neutralposition in die Linksblinkposition P1 oder in die Rechtsblinkposition P2 in eine jeweilige Richtung L, R um die Hebelachse y rotierbar ist. Zusätzlich weist der Hebelmechanismus 16 wenigstens einen weiteren um eine eigene Hebelachse y' rotierbaren zweiten Hebel 18' auf, welcher analog zum ersten Hebel 18 ausgebildet ist und welcher relativ zu einer die Lenkachse x kreuzenden Vertikalen z spiegelsymmetrisch zum ersten Hebel 18 angeordnet ist. Hierbei soll dem Fahrer die Möglichkeit gegeben werden, die Blinkerbedieneinrichtung 14 beidseitig anzuwenden, wodurch der erste Hebel 18 und der zweite Hebel 18' mit jeweiligen Kippelementen 20, 20' bereitgestellt werden. Das zweite Kippelement 20' weist hierbei ebenfalls eine erste Fläche F1' und eine zweite Fläche F2' auf, welche analog zu den anderen Flächen F1, F2 die Bedienung der Blinkerfunktion bereitstellen. Es ist jedoch zu beachten, dass das zweite Kippelement 20' spiegelverkehrt zum ersten Kippelement 20 bedienbar ist. 2 shows a perspective view of the steer-by-wire steering wheel 10, which is used by a driver. For this purpose, the indicator control device 14 is shown, which provides the lever mechanism 16, which has the first lever 18 which can be rotated about its own lever axis y, which is mechanically connected to the steering wheel base body 12 at the first end 18a facing the steering axis x for operating the indicator function and has the rotatable tilting element 20 at its second end 18b, which can be rotated about the lever axis y in a respective direction L, R for adjustment from the neutral position to the left indicator position P1 or to the right indicator position P2. In addition, the lever mechanism 16 has at least one further second lever 18' which can be rotated about its own lever axis y', which is designed analogously to the first lever 18 and which is arranged mirror-symmetrically to the first lever 18 relative to a vertical z crossing the steering axis x. The driver should be given the opportunity to use the indicator control device 14 on both sides, whereby the first lever 18 and the second lever 18' are provided with respective tilting elements 20, 20'. The second tilting element 20' also has a first surface F1' and a second surface F2', which provide the operation of the indicator function analogously to the other surfaces F1, F2. It should be noted, however, that the second tilting element 20' can be operated in a mirror image to the first tilting element 20.

3 zeigt einen Querschnitt der Blinkerbedieneinrichtung 14 mit einer weiteren Ausführung des rotierbaren Kippelements, bei welchem die erste Fläche F1 und die zweite Fläche F2 als eine durchgehende, bündige konvexe Gesamtfläche F ausgebildet sind. Die Finger 22 des Fahrers können hierbei somit über die gesamte Fläche gleiten und das Kippelement zum Bedienen der Blinkerfunktion intuitiv bedienen. Hierbei ist es vorgesehen, dass beim Ziehen die Finger durch die Kinematik ebenfalls in richtungslogische Kurvenbahnen gezogen werden und somit das Blinken automatisch oder wenigstens teilautomatisch durchführbar ist. Insbesondere soll durch das Ziehen auch Rutschen (englisch: „sliden“) in Fahrzeughochrichtung nach oben oder nach unten unterstützt werden. 3 shows a cross-section of the indicator control device 14 with a further embodiment of the rotatable tilting element, in which the first surface F1 and the second surface F2 are designed as a continuous, flush convex total surface F. The driver's fingers 22 can thus slide over the entire surface and intuitively operate the tilting element to operate the indicator function. It is intended that when pulling, the fingers are also pulled by the kinematics in logical curved paths and thus the indicator can be carried out automatically or at least partially automatically. In particular, the pulling should also support sliding upwards or downwards in the vertical direction of the vehicle.

4 zeigt einen weiteren Querschnitt der erfindungsgemäßen Blinkerbedieneinrichtung 14 zur Darstellung des rotierbaren Kippelements 20 in der Rechtsblinkposition P2, bei welcher die Finger des Fahrers durch die richtungslogische Kurvenbahn in Fahrzeughochrichtung nach unten gezogen sind und wodurch das Blinken nach rechts einfacher und intuitiver durchführbar ist. Auch hier wird die konvexe Gesamtfläche dargestellt, wodurch die Ergonomie des bereitgestellten rotierbaren Kippelements 20 der Blinkerbedieneinrichtung 14 wenigstens teilweise verbessert wird. 4 shows a further cross section of the indicator control device 14 according to the invention to show the rotatable tilting element 20 in the right turn position P2, in which the driver's fingers are pulled downwards in the vertical direction of the vehicle by the logical curve path and as a result of which the right turn signal can be carried out more easily and intuitively. Here too, the convex overall surface is shown, as a result of which the ergonomics of the provided rotatable tilting element 20 of the indicator control device 14 are at least partially improved.

Claims

Steer-by-wire steering wheel (10) for a motor vehicle, with a steering wheel base body (12) and with a turn signal operating device (14) arranged on the steering wheel base body (12), which can be adjusted between a neutral position (P), a left turn signal position (P1) and a right turn signal position (P2) by means of a lever mechanism (16) in order to operate a turn signal function of the motor vehicle, wherein the lever mechanism (16) has at least one first lever (18) which can be rotated about its own lever axis (y), which is mechanically connected to the steering wheel base body (12) at a first end (18a) facing a steering axis (x) of the steer-by-wire steering wheel (10) for operating the turn signal function and has at its second end (18b) a rotatable tilting element (20) which can be adjusted from the neutral position (P) to the left turn signal position (P1) or to the right turn signal position (P2) in a respective direction (L, R) is rotatable about the lever axis (y).

Steer-by-wire steering wheel (10) to Claim 1 , characterized in that for the adjustment from the neutral position (P) to the left-turning position (P1), the rotatable tilting element (20) can be rotated clockwise about the lever axis (y).

Steer-by-wire steering wheel (10) to Claim 1 or 2 , characterized in that for the adjustment from the neutral position (P) to the right-turning position (P2), the rotatable tilting element (20) can be rotated anti-clockwise about the lever axis (A).

Steer-by-wire steering wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the lever mechanism (16) has at least one further second lever (18') which is rotatable about its own lever axis (y'), which is designed analogously to the first lever (18) and which is arranged mirror-symmetrically to the first lever (18) relative to a vertical line (z) crossing the steering axis.

Steer-by-wire steering wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotatable tilting element (20) can be rotated clockwise or counterclockwise by actuating a first surface (F1) and/or a second surface (F2).

Steer-by-wire steering wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first surface (F1) and the second surface (F2) are each concave.

Steer-by-wire steering wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first surface (F1) and/or the second surface (F2) are rough and/or smooth.

Steer-by-wire steering wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first surface (F1) and the second surface (F2) are formed as a continuous, flush convex overall surface (F).

Steer-by-wire steering wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a reset mechanism is arranged on the lever mechanism (16), by means of which the left turn signal position (P1) and/or the right turn signal position (P2) can be adjusted back into the neutral position (P) at least partially automatically.

Method for operating a steer-by-wire steering wheel (10) for a motor vehicle according to one of the preceding Claims 1 until 9 .