DE10100257A1

DE10100257A1 - Steering wheel has airbag module, integral horn function sensor; initial pressure with wheel assembled, horn not activated is stored in controller as null value for evaluating detected pressure

Info

Publication number: DE10100257A1
Application number: DE2001100257
Authority: DE
Inventors: Markus Breitenberger
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2021-01-06
Also published as: DE10100257C2

Abstract

The device has an airbag module on the wheel structure covered by a cap and a pressure sensor for operating the horn when pressure is applied to the cap. The sensor is coupled to an electronic controller that triggers the horn. The individual sensor(s) is mounted between cap and wheel structure. The initial pressure is measured with wheel assembled and horn not activated and stored in the controller as a null value for evaluating detected pressure. The device has an airbag module mounted on the wheel structure and covered by a cap and a pressure sensor for operating the horn when pressure is applied to the cap. The sensor is coupled to an electronic controller that triggers the horn function. The individual sensor(s) (18) is mounted between the cap (15) and the wheel structure (10). The initial pressure with the wheel assembled and horn not activated is measured and stored in the controller as a null value for use in evaluating a detected pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für Kraftfahrzeuge mit einem an der Lenkradstruktur angeordneten und von einer Abdeckkappe abgedeckten Gassackmodul, wobei zur Ausführung einer Hupenfunktion wenigstens ein durch Druck auf die Abdeckkappe betätigbarer Drucksensor vorgesehen ist, der mit einer bei entsprechender Beaufschlagung des Drucksensors die Hupenfunktion auslösenden elektronischen Steuerungseinrichtung gekoppelt ist.The invention relates to a steering wheel for motor vehicles one arranged on the steering wheel structure and one Cover cap covered gas bag module, being used for execution a horn function at least one by pressing the Cover cap operable pressure sensor is provided, the with a corresponding application of the Electronic sensor triggering the horn function Control device is coupled.

Ein Lenkrad mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 43 29 120 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Lenkrad ist wenigstens ein Drucksensor in den Aufbau der Abdeckkappe integriert und über eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einem Signalgeber für die weiteren bekannten Anordnungen von sogenannten Hupenschaltern schon der Vorteil, daß am Lenkrad keine Bauteile wie Abdeckkappe, Gassackmodul oder Lenkradstruktur zueinander beweglich angeordnet sein müssen, um entsprechende Betätigungswege für die Beaufschlagung der zwischengeschalteten Hupenschalter zur Verfügung zu stellen.A steering wheel with the aforementioned features is in the DE 43 29 120 A1 described. In the known steering wheel at least one pressure sensor in the structure of the cover cap integrated and via an electronic Control device with a signal generator for the other known arrangements of so-called Horn switches already have the advantage that none on the steering wheel Components such as a cover cap, gas bag module or steering wheel structure must be arranged to be movable relative to one another Appropriate ways of actuating the intermediate horn switch available too put.

Mit dem bekannten Lenkrad ist allerdings der Nachteil verbunden, daß der Einbau von Drucksensoren in die Struktur einer Abdeckkappe bei deren Produktion aufwendig und schwierig zu bewerkstelligen ist. Es kommt als weiterer Nachteil hinzu, daß insbesondere bei mehreren in der Abdeckkappe verteilt angeordneten Drucksensoren diese Drucksensoren aufgrund der unterschiedlichen Toleranzen und Materialspannungen auch bei unbetätigtem Zustand der Hupe einer unterschiedlichen Vorbelastung ausgesetzt sind, so daß die Festlegung einer Auslöseschwelle für die Hupenfunktion schwierig ist.With the known steering wheel, however, is the disadvantage connected that the installation of pressure sensors in the structure a cover cap in their production complex and is difficult to do. It comes as another Another disadvantage is that especially in the case of several Cover cap distributes these arranged pressure sensors Pressure sensors due to the different tolerances and Material tension even when the horn is not activated are exposed to different preloads that the establishment of a trigger threshold for the Horn function is difficult.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Lenkrad mit den gattungsgemäßen Merkmalen die Anordnung eines Drucksensors für die Auslösung der Hupenfunktion zu vereinfachen und die Genauigkeit der Ansteuerung der Hupenfunktion zu verbessern.The invention is therefore based on the object Steering wheel with the generic features of the arrangement a pressure sensor for triggering the horn function simplify and control the accuracy of the Improve horn function.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind. The solution to this problem is inclusive advantageous refinements and developments of Invention from the content of the claims, which this Description are reproduced.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der wenigstens eine Einzelsensor zwischen der Abdeckkappe und der Lenkradstruktur angeordnet ist, dessen Ausgangsdruckbeaufschlagung bei zusammengebautem Lenkrad und unbetätigter Hupe erfaßt und als Nullwert in der Steuerungseinrichtung gespeichert wird, wobei der durch die Druckbeaufschlagung der Abdeckkappe hervorgerufene Betätigungsdruck von dem Einzelsensor aufgenommen, in der Steuerungseinrichtung mit dem eingespeicherten Nullwert verglichen und bei Überschreitung eines auf dem Nullwert basierenden Schwellwertes die Hupenfunktion ausgelöst wird. Mit der Erfindung ist zunächst der Vorteil verbunden, daß der Drucksensor bzw. nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mehrere Drucksensoren als Einzelsensoren in einfacher Weise bei der Herstellung bzw. Montage des Lenkrades zwischen den betreffenden Bauteilen bzw. Komponenten wie etwa zwischen der Abdeckkappe und dem Modulgehäuse oder dem Modulgehäuse und der Lenkradstruktur angeordnet sein können. Soweit sich je nach Einbaulage und auftretenden Toleranzen bei zusammengebautem Lenkrad auch bereits ohne Betätigung der Hupe allein durch die Zusammenfügung der Bauteile unterschiedliche Ausgangsdruckbeaufschlagungswerte ergeben, wird diesen unterschiedlichen Ausgangswerten dadurch Rechnung getragen, daß diese Ausgangsdruckbeaufschlagung erfaßt und als Nullwert in der Steuerungseinrichtung eingespeichert wird. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß über die Lebensdauer des Lenkrades alterungsbedingte Veränderungen erfaßt und jeweils bei der Festlegung des Nullwertes berücksichtigt werden. Die Auslösung der Hupe geschieht, wenn ein durch Druckbeaufschlagung der Abdeckkappe hervorgerufener Betätigungsdruck einen in der Steuerungseinrichtung vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wobei der Schwellwert bei Änderungen des Nullwertes entsprechend angepaßt wird. Bei der Festlegung des jeweiligen Schwellwertes können die im Lenkrad vorhandenen Toleranzen entsprechend berücksichtigt werden.The basic idea of the invention provides that the at least one individual sensor between the cap and the steering wheel structure is arranged, the Outlet pressurization with the steering wheel assembled and unactuated horn and recorded as zero value in the Control device is stored, the by the Pressurization of the cover cap Actuation pressure recorded by the individual sensor in the Control device with the stored zero value compared and when one is exceeded at zero based threshold the horn function is triggered. The advantage of the invention is first of all that the pressure sensor or according to an embodiment of the Invention several pressure sensors as individual sensors in simple way in the manufacture or assembly of the Steering wheel between the relevant components or Components such as between the cover cap and the Module housing or the module housing and the steering wheel structure can be arranged. So far depending on the installation position and Tolerances that occur when the steering wheel is assembled even without using the horn by the Assembling the components different Output pressures will give this different starting values are taken into account, that this initial pressurization is detected and as Zero value is stored in the control device. This has the advantage that over the life changes in the steering wheel due to aging and taken into account when determining the zero value become. The horn is triggered when a by Pressurization of the cover cap Operating pressure one in the control device exceeds the predetermined threshold, the Threshold value in the event of changes in the zero value accordingly is adjusted. When determining the respective Threshold values can be the tolerances existing in the steering wheel be taken into account accordingly.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Nullwerterfassung bzw. Abspeicherung bei jeder einzelnen Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges erfolgen, wobei die während der Betriebszeit abgespeicherten Nullwerte beim Abstellen des Kraftfahrzeuges wieder gelöscht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Ausgangsdruckbeaufschlagung in in der Steuerungseinrichtung programmierten Zeitabständen erfaßt und für die nachfolgende Zeitperiode als Nullwert in der Steuerungseinrichtung gespeichert wird.According to embodiments of the invention, the Zero value acquisition or storage for each individual Commissioning of the motor vehicle take place, the zero values stored during the operating time at Parking the motor vehicle be deleted again. A another possibility is that the Output pressurization in the control device programmed intervals and for the subsequent time period as zero value in the Control device is stored.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Lenkrad mehrere Einzelsensoren angeordnet sind und für jeden Einzelsensor die Erfassung der Ausgangsdruckbeaufschlagung und Feststellung des für den jeweiligen Einzelsensor geltenden Nullwertes erfolgt. Insbesondere bei der Anordnung mehrerer Einzelsensoren im Lenkrad ergeben sich für die unterschiedlichen Montageorte der Einzelsensoren auch unterschiedliche Nullwerte.According to an embodiment of the invention provided that several individual sensors in the steering wheel are arranged and the detection for each individual sensor the initial pressurization and determination of the for the respective individual sensor valid zero value takes place. Especially when arranging several individual sensors in the Steering wheel arise for the different mounting locations of the individual sensors also different zero values.

Je nach räumlicher Anordnung der Einzelsensoren im Lenkrad ergibt sich zusätzlich zu der Festlegung der geltenden Nullwerte das Problem, daß der auf die Abdeckkappe aufgebrachte Betätigungsdruck zur Auslösung der Hupenfunktion an unterschiedlichen Stellen der Abdeckkappe ausgeübt wird, so daß der Grad der Weiterleitung des aufgebrachten Druckimpulses bis zum nächstliegenden Einzelsensor unterschiedlich sein kann. Um hier einen Ausgleich zu schaffen, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß in der Steuerungseinrichtung die eingespeicherten Positionen der Einzelsensoren im Lenkrad mit den erfaßten Ist-Werten für den Betätigungsdruck abgeglichen werden und daraus der Ort der Druckbeaufschlagung auf der Abdeckkappe ermittelt wird, wobei unterschiedlichen Bereichen der Abdeckkappe unterschiedliche Schwellwerte für die Auslösung der Hupenfunktionen zugeordnet sind. Damit ist es möglich, den unterschiedlichen Bereichen des Lenkrades bzw. der Abdeckkappe jeweils unterschiedliche Auslöseschwellwerte zuzuordnen, so daß in allen Bereichen des Lenkrades etwa ein gleiches Kraftniveau erforderlich ist, um die Hupenfunktion auszulösen.Depending on the spatial arrangement of the individual sensors in the steering wheel arises in addition to the determination of the applicable Nulls the problem that the on the cap applied operating pressure to trigger the Horn function at different points on the cover cap is exercised so that the degree of forwarding the applied pressure pulse to the nearest Individual sensor can be different. To one here To create compensation is according to an embodiment the invention provided that in the control device the stored positions of the individual sensors in the Steering wheel with the recorded actual values for the Operating pressure can be adjusted and the location of the Pressure on the cover cap is determined, different areas of the cap different thresholds for triggering the Horn functions are assigned. This makes it possible to different areas of the steering wheel or Cover cap each have different trigger threshold values assign, so that in all areas of the steering wheel an equal level of force is required to Trigger the horn function.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt in einer geteilten Darstellung (Fig. 1a, 1b) ein Lenkrad mit einer unterschiedlichen Anordnung eines als Drucksensor ausgebildeten Einzelsensors im Schnitt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which is described below. The single figure shows in a split representation ( Fig. 1a, 1b) a steering wheel with a different arrangement of an individual sensor designed as a pressure sensor in section.

In den Fig. 1a, 1b ist zunächst mit 10 eine Lenkradstruktur angedeutet, die auf einer Lenksäule 11 befestigt ist. An der Lenkradstruktur 10 ist ein topfförmiges Modulgehäuse 12 festgelegt, in dessen Bodenbereich ein Gasgenerator 13 gehaltert ist. In das topfförmige Modulgehäuse 12 ist ein Gassack 14 eingefaltet, der von einer ebenfalls topfförmigen Abdeckkappe 15 übergriffen ist; die Abdeckkappe 15 reicht mit an ihr ausgebildeten Seitenwänden 16 in einen im Bereich der Seitenwandung des Modulgehäuses 12 ausgebildeten Montagekanal 17 und ist hier festgelegt.In FIGS. 1a, 1b, a steering wheel structure is indicated first with 10, which is mounted on a steering column 11. On the steering wheel structure 10 , a pot-shaped module housing 12 is fixed, in the bottom area of which a gas generator 13 is held. A gas bag 14 is folded into the pot-shaped module housing 12, which is also overlapped by a pot-shaped cover cap 15 ; the cover cap 15 extends with side walls 16 formed thereon into a mounting channel 17 formed in the region of the side wall of the module housing 12 and is fixed here.

Bei dem in Fig. 1a dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein als Drucksensor ausgebildeter Einzelsensor 18 am Boden des U-förmigen Montagekanals 17 des Modulgehäuses 12 angeordnet, so daß das Stirnende der in den Montagekanal 17 eingeführten Seitenwand 16 der Abdeckkappe 15 auf dem Drucksensor aufliegt. Erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Abdeckkappe 15, so wird der ausgeübte Betätigungsdruck über die Seitenwand 16 auf den Einzelsensor 18 übertragen, der in einer nicht dargestellten Weise mit einer ebenfalls nicht dargestellten Steuerungseinrichtung für die Auslösung der Hupenfunktion verbunden ist.In the embodiment shown in FIG. 1a, a single sensor 18 designed as a pressure sensor is arranged on the bottom of the U-shaped mounting channel 17 of the module housing 12 , so that the front end of the side wall 16 of the cap 15 inserted into the mounting channel 17 rests on the pressure sensor. If the cap 15 is pressurized, the actuating pressure exerted is transmitted via the side wall 16 to the individual sensor 18 , which is connected in a manner not shown to a control device (also not shown) for triggering the horn function.

Bei der in Fig. 1b dargestellten Abwandlung ist der betreffende Einzelsensor 18 zwischen dem Modulgehäuse 12 und der Lenkradstruktur 10 angeordnet, wobei auch hier ein auf die Abdeckkappe 15 ausgeübter Betätigungsdruck über die Druckbeaufschlagung des Modulgehäuses auf den Einzelsensor übertragen wird.In the modification shown in FIG. 1b, the relevant individual sensor 18 is arranged between the module housing 12 and the steering wheel structure 10 , an operating pressure exerted on the cover cap 15 also being transmitted to the individual sensor via the pressurization of the module housing.

Selbstverständlich können auch unterschiedliche Montageorte in einem Lenkrad miteinander kombiniert sein, wobei diesen unterschiedlichen Montageorten durch die Programmierung der Steuerungseinrichtung Rechnung getragen ist. Of course, different installation locations can also be used be combined in a steering wheel, this one different installation locations by programming the Control device is taken into account.

Soweit bei zusammengebautem Lenkrad je nach Montageort und Montagezustand ein unterschiedlicher Druck auf den jeweiligen Einzelsensor 18 ausgeübt wird, wird dieser Ausgangsdruck entweder bei jeder Inbetriebnahme des Fahrzeuges oder in periodischen Abständen erfaßt und als Nullwert in der Steuerungseinrichtung eingespeichert. Um eine geregelte Auslösung der Hupenfunktion sicherzustellen, ist in der Steuerungseinrichtung ein Schwellwert vorgegeben, bei dessen Überschreiten durch den auf die Abdeckkappe ausgeübten Betätigungsdruck die Hupe ausgelöst wird. Bei einem festgelegten Schwellwert ändert sich die Auslöseschwelle für die Hupenfunktion in Abhängigkeit von der Änderung des Nullwertes. Da die Auslösung des Betätigungsdrucks für die Ausübung der Hupenfunktion an unterschiedlichen Stellen der Abdeckkappe 15 erfolgen kann, so daß der Übertragungsweg für das Drucksignal bis zum nächstgelegenen Einzelsensor und damit auch der an dem Einzelsensor ankommende Ist-Wert für den aufgebrachten Betätigungsdruck unterschiedlich ist, läßt sich in Abhängigkeit von dem Betätigungsort in der Steuerungseinrichtung die an diesem Ort aufgebrachte Betätigungskraft errechnen, so daß für vorgegebene Bereiche des Lenkrades auch unterschiedliche Schwellwerte eingerichtet sein können. Damit ist sichergestellt, daß beispielsweise in der Mitte der Abdeckkappe 15 im Vergleich mit deren Randbereichen keine wesentlich größere Kraft auf die Abdeckkappe ausgeübt werden muß, um die Hupenfunktion auszulösen.Insofar as a different pressure is exerted on the respective individual sensor 18 when the steering wheel is assembled, depending on the mounting location and mounting condition, this output pressure is detected either each time the vehicle is started up or at periodic intervals and stored in the control device as a zero value. In order to ensure a controlled triggering of the horn function, a threshold value is predefined in the control device, the threshold of which is triggered when the actuating pressure exerted on the cover cap is exceeded. With a defined threshold value, the trigger threshold for the horn function changes depending on the change in the zero value. Since the triggering of the actuation pressure for the exercise of the horn function can take place at different points on the cover cap 15 , so that the transmission path for the pressure signal to the nearest individual sensor and thus also the actual value arriving at the individual sensor for the applied actuation pressure is different, can depending on the operating location in the control device, calculate the operating force applied at this location, so that different threshold values can also be set up for predetermined areas of the steering wheel. This ensures that, for example, in the middle of the cover cap 15, in comparison to the edge regions thereof, no significantly greater force has to be exerted on the cover cap in order to trigger the horn function.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, the summary and the drawing disclosed features the subject of these documents can be both individually as well as in any combination with each other for the Realization of the invention in its various Embodiments may be essential.

Claims

1. Steering wheel for motor vehicles with an airbag module arranged on the steering wheel structure and covered by a cover cap, at least one pressure sensor which can be actuated by pressure on the cover cap being provided for carrying out a horn function and which is coupled to an electronic control device which triggers the horn function when the pressure sensor is acted upon accordingly , characterized in that the at least one individual sensor ( 18 ) is arranged between the cover cap ( 15 ) and the steering wheel structure ( 10 ), the output pressure applied to it when the steering wheel is assembled and the unactuated horn is detected and stored as a zero value in the control device, the pressure applied of the cover cap ( 15 ) caused by the individual sensor ( 18 ), in the control device the horn function is triggered when a threshold value based on the zero value is exceeded.

2. Steering wheel according to claim 1, characterized in that every time the motor vehicle is started up the initial pressurization recorded and as Zero value stored in the control device and the stored when parking the motor vehicle Zero value is deleted.

3. Steering wheel according to claim 1, characterized in that the initial pressurization in the Control device programmed intervals recorded and for the subsequent period as Zero value stored in the control device becomes.

4. Steering wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of individual sensors ( 18 ) are arranged in the steering wheel and for each individual sensor ( 18 ) the detection of the output pressure and determination of the zero value applicable to the respective individual sensor ( 18 ) is carried out.

5. Steering wheel according to claim 4, characterized in that the stored positions of the individual sensors ( 18 ) in the steering wheel are compared with the detected actual values for the actuating pressure in the control device and the location of the pressurization on the cap is determined, different areas Different threshold values for triggering the horn functions are assigned to the cover cap.

6. Steering wheel according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual sensors ( 18 ) between the cover cap ( 15 , 16 ) and the module housing ( 12 ) of the gas bag module are arranged.

7. Steering wheel according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual sensors ( 18 ) between the module housing ( 12 ) of the gas bag module and the steering wheel structure ( 10 ) are arranged.