DE10214607A1

DE10214607A1 - Lenkradeinheit

Info

Publication number: DE10214607A1
Application number: DE2002114607
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Pfeifer; Patrik Schlemmer; Heinz Loeffler
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2003-10-16

Abstract

Es wird eine Lenkradeinheit beschrieben, bei der am Lenkrad selbst elektrische Bauelemente vorgesehen sind. Es ist auf der Lenkradseite und auf der feststehenden Seite ein Steuergerät vorgesehen, die über eine Clockspringeinheit miteinander verbunden sind und die über eine Busverbindung Signale austauschen. DOLLAR A Das lenkradseitige Steuergerät ist in oder am lenkradseitigen Gehäuseteil der Clockspringeinheit untergebracht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkradeinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Lenkradeinheit ist aus dem Aufsatz "Die Kommando-Zentrale", erschienen in der Zeitschrift Automobil-Entwicklung im Novemberheft 2001, bekannt. Dort wird im Lenkrad in einem Steuergerät ein 1-Draht-Datenbus - ein LIN-Bus - für die abgehenden Signale gebildet, der mittels der Clockspringeinheit zum feststehenden Steuergerät übertragen wird, das seinerseits über einen CAN-Bus die übermittelten Befehle an die entsprechenden Fahrzeugkomponenten liefert. Neben der Spur für den 1-Draht-Bus sind noch zwei Spuren zur Stromversorgung vorgesehen. Außerdem wird aus Sicherheitsgründen die Airbagansteuerung im Lenkrad außerhalb des Signaldatenbus über getrennte Spuren vorgenommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde den Aufwand am Lenkrad zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einem getrennten Steuergerät im Lenkrad ist zusätzlich Einbauraum, ein Gehäuse und dessen Halterung und Montage notwendig. Durch die Integration der Lenkradelektronik in das Clockspringgehäuse ist der genannte Aufwand erheblich zu reduzieren. Bei dem zusätzlich vorgeschlagenen Anschluss der elektrischen Bauelemente über Bandkabel in Schneidklemmtechnik lassen sich außerdem die Logistickosten stark reduzieren, da abhängig von der Lenkradvariante nur die Anschlussleitungen, insbesondere Flachkabel angeschlagen werden müssen, die den vorhandenen elektrischen Bauelementen entsprechen. Natürlich sind auch andere bekannte Verbindungstechniken wie z. B. LiF, Crimp, Löten oder Schweißen anwendbar.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 prinzipiell eine Aufsicht auf ein aufgeschnittenes Lenkrad
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Signalübertragungseinheit vom Lenkrad zum Fahrzeug
Fig. 3 den Aufbau des integrierten Steuergeräts
In Fig. 1 ist ein Lenkrad 1 gezeigt, in dessen Radinnern eine elektrische Lenkradheizung 2 integriert ist. Das Lenkrad 1 ist mit einer Lenkradwelle 3 verbunden, die in einem feststehenden Mantelrohr 4 drehbar gelagert ist. An einem ebenfalls feststehenden Board 5 sind Lenkstockschalter 6 bis 8 befestigt, mit denen die verschiedensten Funktionen am Fahrzeug auslösbar sind, z. B. das Betätigen der Beleuchtung, der Wischer, des Tempomats oder der Lenkradverstellung. Auf diesem Board sitzt auch ein Lenkwinkelgeber 9, dessen Signale zusammen mit den Schaltersignalen einer Einheit 10 zugeführt werden, die z. B. über Can-Busverbindungen 11 die Signale an das Fahrzeugnetzwerk weitergibt.
Über dieses Steuergerät wird auch der Betriebsstrom bei 12 eingespeist.
Der Airbag 13 im Lenkrad wird durch Signale ausgelöst, die über ein gesondertes Steuergerät 14 eingespeist werden.
Zwischen den Steuergeräten 10 und 14 und den elektrischen Bauelementen auf dem Lenkrad 1, nämlich Airbag 13, Schaltergruppen 15 und 15a mit Leuchtdioden 15', dem Horn 16 und der Lenkradheizung 2 ist eine Clockspringeinheit 17 geschaltet, die die Signale, bzw. Ströme von der verdrehbaren Lenkradseite zu den feststehenden Steuergeräten 10 und 14, bzw. in umgekehrter Richtung überträgt. Zur Einsparung von Leitungen, bzw. Spuren in dieser Einheit werden die Signale zumindest teilweise über eine Busverbindung, z. B. einen LIN-Bus übertragen. Für die Übertragung der Heizspannung wird man jedoch wegen der Stromhöhe eine getrennte Drahtverbindung vorsehen, die man aus Sicherheitsgründen auch für die Auslösesignale für den Airbag 13 vorsieht. Die Bussignale werden in dem Steuergerät 10, bzw. einem im oder am lenkradseitigen Gehäuseteil 18 der Clockspringeinheit 17 untergebrachten weiteren Steuergerät 19 aus den zu übertragenden Signalen gebildet.
In Fig. 2 sind blockschaltbildartig die elektrischen Bauelemente 2, 13, 15, 15a, 15' und 16 auf dem Lenkrad bei I, die zwischengeschaltete Übertragungseinheit mit dem Clockspring bei II und der feststehende Teil der Übertragungseinheit bei III dargestellt. Mit Ausnahme der Verbindungen von den Anschlüssen 12 zur Heizung 2 unter Einschaltung eines Verstärkers 2' und der Verbindung zwischen dem Steuergerät 14 und dem Airbag 13 werden die Signale der einzelnen Komponenten über die Steuergeräte 10 und 19 gegeben und über einen 1-Draht-Bus 20 zum Beispiel LIN-Bus mittels der vereinfacht dargestellten Clockspringeinheit 17 übermittelt und dort entsprechend umgewandelt und weitergegeben. Das Gehäuse der Clockspringeinheit 18 und 18a ist geteilt ausgebildet, um die Verdrehung der Gehäuseteile gegeneinander bei Lenkradverdrehung zu ermöglichen. Dies ist auch aus Fig. 1 erkennbar, wo zu ersehen ist, dass das Gehäuseteil 18a mit dem Mantelrohr 4 verbunden ist.
Die Verdrahtung der elektrischen Bauelemente vom Steuergerät 19 aus kann über polypartig verlaufende Folien erfolgen, die die Leiterbahnen zu den Bausteinen tragen und in die, die Schalter 15 und 15a und die dort vorgesehenen Leuchtdioden 15' integriert sein können. Auch das Steuergerät 19 selbst kann aus Folien gebildet sein.
Bei der dargestellten Ausbildung sind nur fünf Spuren über die Clockspringeinheit geführt.
In Fig. 3 ist von der Clockspringeinheit nur ein Teil sichtbar, nämlich das Gehäuseteil 18 und teilweise das zur Übertragung benötigte Wickelband 22. Alternativ könnten auch Flachleiterkabel verwendet werden. Auf dem Gehäuseteil 18 ist oben eine Leiterplatte 23 aufgesetzt, auf der sich das lenkradseitige Steuergerät (MC) 24 und die Anschlüsse befinden. Über eine Drahtverbindung 25 ist das Wickelband 22 an die Leiterplatte angeschlossen. Links ist ein Schneidklemmenkontakt 26 gezeigt, der mittels eines in die Leiterplatten integrierten Steckers 27 über ein Flachkabel 28 mit einem elektrischen Bauelement verbunden wird. Es könnte auch ein Litzenleiter verwendet werden. Mit 29 ist ein Clip bezeichnet, der die Leitungen im Steckverbinder integriert, bzw. fixiert.
Zum Schutz des Steuergeräts ist über das Steuergerät 24 mit seinen Anschlüssen ein Schutzdeckel 30 gestülpt.
Wie bereits erwähnt wird hierdurch kein getrenntes Gehäuse für das Steuergerät 19 benötigt, Platz eingespart und die Montage erleichtert.

Claims

1. Lenkradeinheit eines Fahrzeugs mit dem drehbaren Lenkrad (1) und einem feststehenden Teil (Mantelrohr 4) in dem die Lenkwelle (3) drehbar gelagert ist und mit am Lenkrad (1) angebrachten elektrischen Bauelementen (2, 13, 15, 15a, 15', 16) deren zu- und abgehende Signale mittels einer zwischen Lenkrad (1) und feststehendem Teil (4) eingebauten Clockspringeinheit (17) übertragen werden, wobei die Übertragung zumindest eines Teils der Signale zwischen einem Steuergerät (19) am Lenkrad und einem Steuergerät (10) am feststehenden Teil mittels eines Datenbus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das lenkradseitige Steuergerät (19) im oder am lenkradseitigen Gehäuseteil (18) der Clockspringeinheit (17) untergebracht ist, wobei dieses Gehäuseteil (18) an der Lenkwelle (3) befestigt ist.

2. Lenkradeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lenkradseitige Steuergerät (19) eine Leiterplatte (23) mit Anschlusspunkten, vorzugsweise, in Schneidklemmtechnik ausgebildeten, Kontakten (26) aufweist und dass die Verbindungskabel (28) vorzugsweise Flachkabel der elektrischen Bauelemente (2, 13, 15, 15a, 15', 16) wenigstens teilweise mit diesen Anschlusspunkten verbunden sind.

3. Lenkradeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Clockspringgehäuse (18) in Kunststoff eingebettete Leiterbahnen aufweist (M/O Technik).

4. Lenkradeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Lenkradairbags (13) außerhalb des Signaldatenbus erfolgt.

5. Lenkradeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerleitung für den Airbag auch zur Übertragung des Signaldatenbus genutzt wird.