DE3933288A1

DE3933288A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der stellung des lenkrades eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE3933288A1
Application number: DE3933288A
Authority: DE
Inventors: Tohru Futami; Naoki Yuzuhira
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1990-04-26
Anticipated expiration: 2009-10-06
Also published as: DE3933288C2; JP2575855B2; GB2225093A; US4978137A; JPH02231267A; GB8922546D0; GB2225093B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Stellung des Lenkrades eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine Vor richtung zu dessen Durchführung.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art zur Erleichterung des Ein- und Aussteigens in ein bzw. aus einem Fahrzeug.

Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung 61-2 63 870, ausgegeben am 21. 11. 1986, zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Systems.

Bei diesem bekannten Steuersystem kann die Stellung des Lenkrades geändert werden zwischen einer Fahrstellung und einer Ein- und Ausstiegsstellung, d. h. einer oberen Endstellung, bis zu der das Lenkrad eingestellt werden kann, und in der der Fahrer in einfacher Weise ein- und aussteigen kann. Die Steuerung spricht an auf das Einführen oder Abziehen des Zündschlüssels in bezug auf das Zündschloß. Im übrigen kann die Fahrstellung des Lenkrades in eine gewünschte Position einschließlich der Ausstiegsposition eingestellt werden. In der Aus stiegsstellung vergrößert sich der Zwischenraum zwischen dem Lenkrad und dem Fahrersitz.

Wenn ein Airbag verwendet wird zum Zurückhalten des Fahrers gegenüber ei nem Aufschlagen auf das Lenkrad bei Verzögerung des Fahrzeugs und die Aus stiegsstellung des Lenkrades hoch eingestellt ist, so daß der Fahrer leicht ein- und aussteigen kann, führt der Winkel des Lenkrades in bezug auf das Armatu renbrett zu einer für den Einsatz des Airbag nicht geeigneten Stellung, wenn der Neigungswinkel des Lenkrades eingestellt wird. Wenn sodann das Gewicht des Fahrers auf das Lenkrad einwirkt, kann der Airbag in Vorwärtsrichtung bzw. zur Rückseite des Lenkrades ausgedehnt werden. Bei dem bekannten Steu ersystem, bei dem die Ausstiegsstellung die höchste Lenk- oder Fahrstellung ist, kann das Lenkrad nicht so sehr angehoben werden, daß ein einfaches Ein- und Aussteigen möglich ist.

Wenn andererseits gleichermaßen der Betrieb des Airbag berücksichtigt und eine Verbesserung beim Ein- und Aussteigen erreicht werden soll, wird es not wendig, den Airbag gegenüber einer Ausdehnung nach vorwärts mit Hilfe eines Hilfsteiles zurückzuhalten, das gleichzeitig mit der Ausdehnung des Airbag wirksam wird. Daher wird die Konstruktion der Umgebung des Airbag kompli ziert, und die Zahl der verwendeten Teile wird vergrößert.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Stellung des Lenkrades eines Fahrzeugs zu schaffen, die eine si chere Funktion eines Airbag gewährleisten, indem die höchste Endstellung des Lenkrades begrenzt wird, wenn das Lenkrad manuell eingestellt wird, anderer seits aber eine Änderung zwischen einer Lenkstellung und einer Ausstiegs stellung beim Einführen und Entfernen des Zündschlüssels ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein System zur Steuerung der Lenkradstellung eines Fahrzeugs

a) ein Lenkradsystem mit einem Lenkrad, dessen Position in bezug auf einen zugehörigen Fahrersitz zwischen einer ersten Stellung, in der der Fahrer das Lenkrad zum Fahren des Fahrzeugs handhaben kann, und einer zweiten Stellung verstellbar ist, in der das Lenkrad nach oben verschoben wird und dem Fahrer das Ein- und Aussteigen in Situatio nen erleichtert, in denen ein Zündschlüssel in ein entsprechendes Schlüssel loch des Fahrzeugs eingeführt oder abgezogen wird;
b) eine erste Einrichtung zum Einstellen einer dritten Stellung zwischen der unteren Endstellung der er sten Stellung und der zweiten Stellung, welche dritte Stellung eine obere End stellung definiert, bis zu der der Fahrer das Lenkrad verstellen kann;
c) eine zweite Einrichtung zur automatischen Rückführung des Lenkrades wenigstens in die dritte Stellung aus der zweiten Stellung, wenn der Zündschlüssel in das Schlüsselloch geschoben wird;
d) eine dritte Einrichtung zur manuellen Betäti gung des Lenkrades und zur Einstellung der Lenkradstellung und
e) eine vierte Einrichtung zur Begrenzung der Funktion des Lenkrades durch die dritte Ein richtung, so daß diese lediglich in Betrieb gesetzt wird, wenn das Lenkrad zwi schen der dritten Stellung und der unteren Endstellung der ersten Stellung steht.

Die Erfindung umfaßt nach einer anderen Ausführungsform

a) ein Lenkradsy stem mit einem Lenkrad, das in eine Position in bezug auf den Fahrersitz zwi schen einer ersten Stellung, in der der Fahrer das Lenkrad handhaben und das Fahrzeug fahren kann, und einer zweiten Position, in der das Lenkrad nach oben springt und das Ein- und Aussteigen erleichtert, wenn ein Zündschlüssel in ein entsprechendes Schlüsselloch eingeführt oder aus diesem entfernt wird, ver stellt werden kann;
b) eine erste Einrichtung zur Einstellung einer dritten Stellung zwischen der unteren Endstellung der ersten Stellung und der zweiten Stellung, welche dritte Stellung als obere Endstellung definiert ist, bis zu der der Fahrer das Lenkrad betätigen kann;
c) eine zweite Einrichtung zur automa tischen Rückführung des Lenkrades wenigstens in die dritte Stellung, wenn der Zündschlüssel in das Schlüsselloch eingeführt wird;
d) eine dritte Einrichtung zur Abtastung, ob eine Überlast auf das Lenkrad einwirkt und die Stellung des Lenkrades ändert;
e) eine vierte Einrichtung zum Halten der Änderungsstellung des Lenkrades, wenn die dritte Einrichtung eine Überlast an dem Lenkrad abta stet;
f) eine fünfte Einrichtung zur Abtastung der Fahrbewegung des Fahrzeugs und
g) eine sechste Einrichtung, die auf das Fahren des Fahrzeugs anspricht und das Lenkrad automatisch wenigstens in die dritte Position verstellt, wenn es nicht zwischen der dritten Position und der unteren Endstellung der ersten Po sition steht.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt folgende Schritte:

a) Vorsehen eines Lenkradsystemes mit einem Lenkrad, das seine Stellung in bezug auf einen zugehörigen Fahrersitz ändern kann zwischen einer ersten Stellung, in der der Fahrer das Lenkrad bedienen kann, und einer zweiten Stellung, in der das Lenkrad nach oben springt und das Ein- und Aussteigen er leichtert, wenn ein Schlüssel in ein Schlüsselloch eingeführt oder abgezogen wird;
b) Einstellen einer dritten Position zwischen der unteren Endstellung der ersten Stellung und einer zweiten Stellung, welche dritte Position definiert ist durch die höchste Position, in der der Fahrer das Lenkrad betätigt;
c) auto matische Rückführung des Lenkrades wenigstens in die dritte Stellung aus der zweiten Stellung, wenn der Zündschlüssel in das Schloß eingeführt wird;
d) manuelle Betätigung des Lenkrades zur Einstellung der Lenkradstellung und
e) Begrenzung der Tätigkeit des Lenkrades bei Schritt c), so daß dieser Vorgang nur durchführbar ist, wenn das Lenkrad zwischen der dritten Position und der unteren Stellung der ersten Position steht.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zu einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Lenksäule, auf die die Erfin dung anwendbar ist.

Fig. 3 zeigt den Neigungswinkel des Lenkrades in bezug auf das Fahrzeug.

Fig. 4 zeigt ein Potentiometer für die erste Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Fig. 5 und 6 sind Diagramme zur Darstellung der Ausgangswerte des Potentiometers.

Fig. 7 und 8 sind Flußdiagramme zu der in Fig. 1 gezeigten Schal tung.

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm zu einer zweiten Ausführungs form der Erfindung.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zu einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 11 zeigt die Verdrahtung eines Potentiometers zur dritten Ausführungsform.

Fig. 12 ist eine Tabelle zur Erläuterung von Funktionsstörungen des Potentiometers.

Fig. 1 zeigt die Schaltung einer ersten Ausführungsform eines Steuersystems zur Einstellung des Lenkrades.

Ein Mikroprozessor 1, der gebildet wird durch eine Ein-Chip-LSi (Large Scale Integrated circuit) mit einem CPU (Zentralrechner), einem ROM (Read Only Me mory) und einem RAM (Random Access Memory) ist gemäß Fig. 1 vorgesehen. Der Mikroprozessor 1 liest die notwendigen Informationen entsprechend den in dem ROM gespeicherten Programmen aus.

Ein Eingang des Mikroprozessors 1 ist mit einem Startschalter 3 verbunden. Weitere Eingänge stehen mit einem Zündschalter 4, einem Schlüsselstellungs schalter 5, einem Schwenkschalter 11 mit einem Selbsteinstellschalter 7 und einem manuell betätigbaren Schalter 9 und einem Potentiometer 13 in Verbin dung.

Ein Ausgang des Mikroprozessors 1 ist mit einem Schwenkmotor 15 als Antrieb MO für die Änderung der Stellung des Lenkrades SW verbunden.

Anschließend soll der Aufbau des Lenkrades bzw. der Lenksäule unter Bezug nahme auf Fig. 2 erläutert werden.

Wie Fig. 2 zeigt, treibt das Lenkrad SW ein Gleitstück 19 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung über einen Reduziermechanismus 17 mit Hilfe des Schwenkmotors 15. Das Lenkrad kann in Aufwärts- und Rückwärtsrichtung über einen oberen Arm 21 geschwenkt werden.

Der Hubbereich des Lenkrades SW ist definiert als der Zwischenraum zwischen der höchsten Stellung (tiefsten Stellung) B, in der gelenkt werden kann, und ei ner Position A, in die die Lenksäule zum Ein- und Aussteigen hochgerückt wer den kann. Zwischen diesen Positionen A und B wird eine obere Lenkposition C festgelegt. Diese Festlegung erfolgt durch eine Rückholeinrichtung.

Ein Airbag 23 ist in das Lenkrad SW eingebaut. Der Airbag 23 kann ausgedehnt werden und verhindert auf diese Weise eine Beschädigung des Fahrers, insbe sondere eine Gesichtsverletzung, wenn das Fahrzeug mit einem Hindernis in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs kollidiert.

Bei der ersten Ausführungsform wird eine angemessene Arbeitsweise des Air bag 23 in einer Position unterhalb der oben beschriebenen Fahrposition er reicht.

Gemäß Fig. 1 ermittelt der Starterschalter 3 eine Betätigung oder Nicht-Betä tigung des Anlassermotors. Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, wird der Anlasser in Tätigkeit gesetzt. Wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird, wird der Anlasser ausgeschaltet.

Der Schlüsselstellungsschalter 5 ermittelt, ob der Zündschlüssel in das Zünd schloß eingeschoben ist oder nicht. Wenn der Zündschlüssel eingeschoben ist, wird der Schalter 5 geschlossen, beim Abziehen des Schlüssels geöffnet.

Der Schalter 7 für automatische Einstellung wird betätigt, wenn die Stellung des Lenkrades SW automatisch zwischen der Fahrstellung und der Ausstiegs stellung verstellt wird.

Wenn der Schalter 7 eingeschaltet wird, springt das Lenkrad SW automatisch in eine obere Stellung A, die die Ausstiegsstellung bildet, während der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt. Wenn im übrigen der Zündschlüssel beim Einsteigen des Fahrers eingeführt wird, wirkt die Rückholeinrichtung RT (Mikroprozessor 1) dahingehend, daß das Lenkrad SW in eine Stellung zurückkehrt, in der der Fahrer das Lenkrad handhaben und das Fahrzeug fahren kann. Wenn der Fahrer aussteigt, wird diese Stellung durch den Mikroprozessor 1 gespeichert (Hub X in Fig. 5). Wenn die automatische Rückstellung erfolgt, schaltet der Zünd schlüssel den Anlassermotor ein. Zu diesem Zeitpunkt besitzt die Halteein richtung ST (Mikroprozessor 1) eine Priorität gegenüber der Rückholeinrich tung RT. Wenn der Schwenkmotor 15 angehalten wird, kann der Startvorgang in einer stabilen Stellung durchgeführt werden.

Ein Handschalter 9, der mit dem Mikroprozessor 1 verbunden ist, bildet eine Be tätigungseinrichtung, die die Stellung des Lenkrades manuell durch den Fahrer verändert. Der Handschalter 9 umfaßt einen Schalter 9 a zum Hochschwenken und einen Schalter 9 b zum Herunterschwenken. Wenn der Schalter 9 a einge schaltet wird, dreht sich der Schwenkmotor 15 in Gegenrichtung, so daß er das Lenkrad SW anhebt und die Stellung in die höchste Lenkstellung C bringt. Wenn der Schalter 9 b betätigt wird, dreht sich der Schwenkmotor 15 in die normale Richtung, so daß das Lenkrad SW gesenkt und in die tiefste Lenkstellung B ge bracht wird.

Der Mikroprozessor 1 speichert die Stellung des Lenkrades SW nach der Tätig keit des Schwenkmotors 15 entsprechend der Betätigung des Handschalters 9 bzw. des Ausgangssignals des Potentiometers 13.

Die Begrenzungseinrichtung RT (Mikroprozessor 1) ermöglicht eine Betätigung des Handschalters 9 nur zwischen der tiefsten Stellung B und der höchsten Stellung C des normalen Lenkbetriebs. Daher wird eine Tätigkeit des Airbag 23 ermöglicht.

Das Potentiometer 13 dient als Neigungssensor für das Lenkrad. Es ist bei spielsweise an dem Gleitstück 19 des Lenkrades SW angebracht. Eine Ver schiebung des Gleitstücks 19 wird abgetastet zur Bestimmung des Winkels der Lenksäule. Das Potentiometer 13 erfaßt gemäß Fig. 4 eine Spannung, die zwi schen den Klemmen b und c herrscht, durch eine Gleitklemme a, die über einen mit dem Gleitstück 19 verbundenen Widerstand gleitet. Das Potentiometer 13 besitzt eine lineare Charakteristik und liefert eine Ausgangsspannung, die beispielsweise gemäß Fig. 5 und 6 mit einer Toleranz von ±5% der Winkelstel lung entspricht. Dieser Effekt wird reduziert auf der Seite niedriger Ausgangs spannung, d. h. der Massenklemme in Fig. 4. Daher ist bei dieser Ausführungs form die Hochstellposition A der Lenksäule auf der Massen-Seite des Potentio meters angeordnet, und sie wird mit der Position A als Bezug der Steuerung ab getastet.

Es soll angenommen werden, daß die Seite der Position A eine Spannung von 5 V aufweist. In diesem Falle enthält die Spannung in der Position A, die abgegrif fen werden soll, einen großen Fehler. Mit diesem Wert als Bezugswert kann eine korrekte obere Position C nicht erhalten werden, so daß die Position A unter Umständen nicht in einen Bereich fällt, in der der Airbag betreibbar ist. Auf grund der Konstruktion des Potentiometers 13 kann jedoch eine relativ genaue obere Position C erzielt werden. Gemäß Fig. 6 kann derselbe Effekt erreicht werden, wenn der untere Schwenkpunkt B an Masse gelegt wird.

Die Einstelleinrichtung SI (Mikroprozessor 1) positioniert, erzeugt und über trägt einen Antriebsbefehl an den Steuermotor 15, der das Lenkrad in die obere Position A (Fig. 5) und/oder in die tiefste Position B (Fig. 6) des Lenkbereichs bewegt, während eine Batterie BT als Stromquelle mit der Einstelleinrichtung Si verbunden ist. Das Ausgangssignal des Potentiometers 13 wird in dem Spei cher ME gespeichert, und dieser Wert ist ein Bezugswert für die Steuerung. Es ist daher möglich, die Position des Lenkrades zu steuern, ohne daß Einflüsse aufgrund von Abmessungs- oder Montagefehlern in der Länge des Widerstands elements eine Rolle spielen.

Wenn das Lenkrad SW automatisch aus der Ausstiegsstellung A in die Fahrstel lung C bis B gebracht wird, wird das Lenkrad in die höchste Stellung C des Lenk bereichs zurückgeführt. Im übrigen ist eine Betätigung mit dem Handschalter 9 nur möglich zwischen der obersten Stellung C und der untersten Stellung B. Die sichere Arbeitsweise des Airbag ist daher gewährleistet.

Anschließend sollen die Flußdiagramme zu der ersten Ausführungsform anhand von Fig. 7 und 8 erläutert werden.

Der Mikroprozessor 1 führt das Programm gemäß Fig. 7 bei einer Unterbre chung durch, die über eine vorgegebene Zeit besteht, wenn die Batterie BT mit der Stromzufuhr des Systems verbunden und eingeschaltet ist. Die Batterie BT ist mit der Positioniereinrichtung SI verbunden.

Fig. 7 zeigt ein Initialisierungsprogramm, das durch den Mikroprozessor 1 durchgeführt wird.

Beim Initialisieren wird ein Ausgangssignal des Potentiometers 13 in einer Position der tiefsten Stellung P oder der hochgestellten Stellung A des Lenkra des im Mikroprozessor 1 gespeichert, so daß die obere Position C des Lenkbe reichs eingestellt und auf der Basis des gespeicherten Wertes gesteuert wird.

Folglich können Abweichungen des Abtastvorganges aufgrund von Herstel lungs- oder Montageungenauigkeiten des Potentiometers 13 verhindert wer den.

Wenn die Batterie BT mit der Positioniereinrichtung SI verbunden wird, wird der Schwenkmotor 15 eingeschaltet, so daß er gemäß Schritt S 1 gedreht wird. Die Stellung des Lenkrades SW wird gemäß Schritt S 2 beispielsweise in die hochgestellte Position A verändert. Der Mikroprozessor 1 liest zu diesem Zeit punkt eine Spannung V _s am Potentiometer 13 in Schritt S 3 ab.

In Schritt S 4 wird eine Spannung V _Tmax (= V _S - V _T) des Potentiometers 13 in der oberen Fahrstellung C von der Spannung V _s eingestellt, eine Differenzspan nung V _T (bestimmt durch ein Experiment) zwischen der höchsten Stellung A und der oberen Fahrstellung C.

Wenn als nächstes der Zündschlüssel in das Zündschloß eingeschoben wird, während der Fahrer das Fahrzeug verläßt, läuft das Programm gemäß Fig. 8 ab entsprechend der für eine vorgegebene Zeit erzeugten Unterbrechung.

In Schritt S 5 bestimmt der Mikroprozessor 1, ob der Selbsteinstellschalter 7 ein- oder ausgeschaltet ist. Wenn der Schalter 7 eingeschaltet ist, erfolgt eine hin- und hergehende Steuerung des Lenkrades SW. Der Mikroprozessor 1 be stimmt, ob der Schlüsselstellungsschalter 5 gemäß Schritt S 6 von AUS auf EIN geschaltet ist. Wenn der Fahrer das Fahrzeug verläßt, wird der Schlüssel ent fernt, so daß der Schlüsselpositionsschalter 5 in die AUS-Stellung gelangt. Damit ergibt sich in Schritt S 6 das Ergebnis NEIN und in Schritt S 6′ das Ergebnis JA. Der Mikroprozessor 1 gibt ein Signal ab, durch das der Schwenkmotor 15 in Rückwärtsrichtung gedreht wird. Das Lenkrad SW ändert seine Position aus der Fahrposition in die hochgestellte Position A (Schritt S 8). Der Schwenkmotor 15 wird angehalten entsprechend einem Signal des Mikroprozessors 1, und das Lenkrad SW wird fixiert (Schritt S 9). Daher wird der Zwischenraum zwischen dem Sitz und dem Lenkrad SW vergrößert, so daß das Ein- und Aussteigen er leichtert wird.

Wenn der Fahrer einsteigt, befindet sich das Lenkrad SW in der hochgestellten Position A, in der leicht eingestiegen werden kann.

Wenn der Zündschlüssel eingeführt wird, gelangt der Zündschlüsselschalter 5 aus der ausgeschalteten in die eingeschaltete Position, und das Programm läuft gemäß Schritt S 10 weiter.

Der Mikroprozessor 1 liefert ein Signal, durch das der Schwenkmotor 15 in Nor malrichtung gedreht wird, da der Anlassermotorschalter 3 abgeschaltet ist, wenn der Zündschlüssel eingeführt, jedoch nicht gestartet wird (Schritt S 11). Dieses Ausgangssignal bewirkt, daß sich der Schwenkmotor 15 in Normalrich tung dreht, so daß die Stellung des Lenkrades SW über einen Hub M (Fig. 3) aus der oberen Stellung A wenigstens in die obere Lenkstellung C geändert wird (Schritt S 12).

Die Stellung des Lenkrades SW wird durch den Hub X (Fig. 5) geändert, bis die Fahrposition beim Aussteigen des Fahrers im Mikroprozessor 1 gespeichert wird (Schritt S 13).

Daher befindet sich das Lenkrad SW in einer Position, in der der Airbag 23 ohne Fehler arbeiten kann.

Die Anwesenheit eines Schrittes S 21 fällt stets in den geeigneten Bereich, selbst wenn der Fahrer zunächst in das Fahrzeug einsteigt.

Wenn im übrigen die Stellung des Lenkrades SW in Richtung der Fahrstellung geändert worden ist, wird der Schwenkmotor 15 angehalten aufgrund des Aus gangssignals des Mikroprozessors 1 (Schritt S 14).

Das Lenkrad SW wird automatisch in die Fahrstellung zurückgestellt, wenn der Fahrer das Fahrzeug verläßt. Wenn während der automatischen Rückkehr ein Anlaßvorgang mit Hilfe des Zündschlüssels durchgeführt wird, wird der Anlas serschalter 3 eingeschaltet. Daher wird der Schwenkmotor 15 entsprechend dem Ausgangssignal des Mikroprozessors 1 angehalten (S 15). Wenn die auto matische Rückführung des Lenkrades unterbrochen wird, kann der Anlasser in stabiler Weise betrieben werden.

Beim manuellen Verstellen geht das Programm auf Schritt S 1, da der automati sche Einstellschalter 7 eingeschaltet wird. Die EIN- oder AUS-Stellung des Schlüsselschalters 5 und des Anlasserschalters 3 werden bestimmt (S 16 und S 17).

Wenn die Stellung des Lenkrades SW nach unten verstellt wird, liefert der Mi kroprozessor 1 ein Signal, durch das der Schwenkmotor 15 in Normalrichtung gedreht wird, wenn der Absenkschalter 9 b eingeschaltet wird. Das Ausgangs signal bewirkt eine Drehung des Schwenkmotors 15 in Normalrichtung, so daß die Lenkstellung des Lenkrades SW in die tiefste Position gelangt. Wenn der Ab senkschalter 9 b ausgeschaltet wird, hält der Motor 15 an (S 20 und S 21).

Wenn die Stellung des Lenkrades SW nach oben eingestellt wird, ist der Schal ter 9 a eingeschaltet. Der Mikroprozessor 1 bestimmt in den Schritten S 22 und S 23, ob die jeweilige Stellung des Lenkrades niedriger als die höchste Lenk stellung ist. Wenn die gegenwärtige Stellung niedriger als die höchste Lenk stellung C ist, liefert der Mikroprozessor 1 ein Signal, durch das der Schwenk motor 15 in Rückwärtsrichtung getrieben wird. Dadurch wird die Stellung des Lenkrades SW in die höchste Lenkstellung C verschoben (S 24).

Wenn der Schalter 9 a ausgeschaltet wird, hält der Schwenkmotor 15 an (S 25 und S 26). Wenn die jeweilige Stellung des Lenkrades SW die höchste Stellung C des Lenkbereichs während des Anhebevorgangs erreicht hat, wird der Schwenkmotor 15 nicht mehr gedreht, und zwar auch dann nicht, wenn der Schalter 9 a eingeschaltet wird (S 23 und S 26).

Daher ist die Einstellung des Lenkrades SW in Aufwärtsrichtung nur möglich, wenn die jeweilige Position des Lenkrades SW zwischen der tiefsten Stellung B und der höchsten Stellung C des Lenkbereichs liegt. Es ist nicht möglich, die Lenkstellung höher einzustellen, als in die höchste Position C.

Durch das erfindungsgemäße System wird daher die normale Arbeitsweise des Airbag sichergestellt, obgleich die Stellung des Lenkrades SW in Richtung der Ausstiegsstellung geändert werden kann und der Zwischenraum zum Ein- und Aussteigen für den Fahrer vergrößert und das Ein- und Aussteigen erleichtert worden ist.

Eine Verstellung ist zwischen der tiefsten und höchsten Lenkposition mög lich.

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm eines Programms entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform wird im Falle einer Überlast, die auf das Lenkrad SW während eines Wechsels der Stellung einwirkt, der Positionswechsel un terbrochen. Die Position des Lenkrades SW wird automatisch geändert in Rich tung der oberen Position C, wenn das Fahrzeug gestartet wird, so daß das Lenk rad in eine Position gesenkt wird, die zwischen der oberen Stellung C und der unteren Stellung B liegt. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, fügt der Mikroprozessor 1 zu sätzlich die Schritte S 27 bis S 33 hinzu. Die anderen Schritte entsprechen Fig. 8 und sollen daher nicht erneut erläutert werden.

Wenn der Zündschlüssel in das Zündschloß eingeführt wird, wird das Lenkrad SW aus der hochgestellten Position A in die obere Lenkstellung C überführt (Schritte S 6 bis S 12).

Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit v des Schwenkmotors 15 unterhalb eines ab getasteten Vergleichswerts V _DWN liegt, wird der Motor abgeschaltet (S 27 und S 14).

Der Grund, weshalb der Mikroprozessor 1 die Arbeitsgeschwindigkeit v des Mo tors 15 bestimmt, liegt darin, daß die Frage einer Überlastung des Motors 15 geprüft werden soll.

Wenn der abgetastete Vergleichswert V _DWN groß ist, ist der abgetastete Ver gleichswert der Überlast gering. Die Operationsgeschwindigkeit v des Motors 15 kann weiterhin überprüft werden, beispielsweise durch Überprüfung des Werts des Potentiometers 13 in regelmäßigen Zeitintervallen.

Wenn das Lenkrad SW nach unten in die höchste Lenkstellung C geschwenkt wird, wird die Abwärtsbewegung sofort unterbrochen, wenn ein Fahrgast mit großen Körperabmessungen gegen den unteren Teil des Lenkrades SW drückt, so daß die Sicherheit des Fahrgastes gewährleistet ist.

In gleicher Weise wird beim Hochschwenken des Lenkrades in die Position A beim Aussteigen des Fahrers, sofern eine Überlast auf das Lenkrad SW durch Festhalten des Fahrers am Lenkrad erzeugt wird, der Motor 15 sofort abge schaltet, indem die Arbeitsgeschwindigkeit v des Motors 15 abgetastet und bestimmt wird, daß die Geschwindigkeit geringer als ein Bezugswert V _UP ist (S 28 und S 9).

Die ermittelten Bezugswerte V _UP und V _DWN werden festgelegt nach der Bezie hung V _UP < V _DWN. Der abgetastete Vergleichswert der Überlast ist derart, daß er kleiner ist als der abgetastete Vergleichswert während der Änderung der Stellung beim Lenken. Wenn das Lenkrad SW nach unten geschwenkt wird, wird eine Reibung durch Gewicht und Antriebssystem auf die Lenksäule ausgeübt. Da der Motor im übrigen in Normalrichtung läuft, ist eine stärkere Kraft erforder lich zum Anhalten der Abwärtsbewegung, wenn V _UP = V _DWN. Wenn im übrigen im Falle, in dem eine manuelle Kraft das Lenkrad SW aufhält, die Arbeitsweise, bei der das Lenkrad SW automatisch in Abwärtsrichtung zurückgeführt wird, nach oben geführt wird, ist eine größere Kraft erforderlich als bei der Arbeits weise, bei der das Lenkrad SW automatisch von oben gedrückt wird beim Zu rückführen.

Das Verhältnis der ermittelten Vergleichswerte V _DWN und V _UP ist unter schiedlich bei den einzelnen Fahrzeugmodellen und liegt im allgemeinen bei et wa 10 : 3.

Da V _UP < V _DWN eingestellt ist, kann das Lenkrad SW im wesentlichen mit der selben Kraft angehalten werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug besteigt oder verläßt.

Wie oben beschrieben wurde, wird beim Einführen des Zündschlüssels, während der Fahrer ein- oder aussteigt, die Lenkradstellung in die obere Position C in Schritten S 6 bis S 12 geändert, und eine Überlast wird auf das Lenkrad SW aus geübt. Wenn Schritt S 27 durchgeführt wird, wird die Positionsänderung des Lenkrades sofort unterbrochen. Wenn der Zündschlüssel jedoch im Schlüssel loch gedreht wird und der Zündschalter 4 eingeschaltet wird, bewirken die Schritte S 29 bis S 33 eine Änderung der Stellung des Lenkrades SW in Richtung der oberen Position C, in der die sichere Arbeitsweise des Airbag 23 gewähr leitet ist.

Das besagt, daß auch im Falle der Überlast die Änderung der Position des Lenk rades SW unterbrochen wird in der Mitte der Position AC in Fig. 5, der Mikropro zessor bestimmt, daß das Fahrzeug fährt (oder fahren kann), da der Zündschal ter 4 eingeschaltet ist. Dies wird ermittelt durch den Detektor SD gemäß Schritt S 29. Wenn das Fahrzeug fährt oder fahren kann, bestimmt der Mikropro zessor 1, ob das Lenkrad SW zwischen der oberen Stellung C und der unteren Stellung B liegt (Schritt S 30).

Wenn das Lenkrad SW nicht zwischen den Stellungen B und C liegt, wird der Mo tor 15 in Normalrichtung gedreht (S 31). Nach der Änderung der Stellung des Lenkrades SW in die obere Stellung C wird der Motor 15 angehalten (S 32 und S 33).

Auf diese Weise wird auch dann, wenn das Lenkrad SW aufgrund von Überlast beim Einsteigen des Fahrers angehalten wird, die Änderung der Stellung des Lenkrades SW in die obere Stellung C während der Fahrt des Fahrzeugs durchge führt, und die Funktion des Airbag kann gewährleistet werden.

Da der Mikroprozessor 1 bestimmt, daß das Fahrzeug in fahrbereitem Zustand ist, wenn der Zündschalter 4 eingeschaltet ist, erfolgt die Änderung der Stel lung des Lenkrades SW in die obere Stellung C, so daß die Funktion des Airbag 23 gesichert ist.

Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Bei der dritten Ausführungsform ändert der Mikroprozessor 1 automatisch die Stellung des Lenkrades SW in die tiefste Stellung B, wenn die Ermittlung der Abtastung der Stellung des Lenkrades SW unmöglich wird. Wenn der manuelle Betrieb mit Hilfe der Betätigungseinrichtung OP durchgeführt wird, wird das Lenkrad SW nach unten geschwenkt.

Folglich werden bei der dritten Ausführungsform die Schritte S 34 bis S 39 hin zugefügt. Die anderen Schritte entsprechen Fig. 9 und sollen daher nicht noch einmal erläutert werden.

Die Bestimmungseinrichtung JM, die bestimmt, daß die Abtastung der Lenkrad stellung nicht möglich ist, wird gebildet durch den Mikroprozessor 1, der er mittelt, ob eine Leitungsunterbrechung und/oder ein Kurzschluß im Potentio meter 13 vorliegt.

Fig. 11 zeigt die Verdrahtung des Potentiometers 13.

V _cc ist die Klemmenspannung der Leiter H, I und J im Potentiometer 13. Ein Wi derstand des Potentiometers 13 ist mit R bezeichnet. Der Widerstand zwischen den Anschlüssen I und J ist mit r bezeichnet. Der Wert r ist ausreichend groß im Vergleich zu dem Widerstand R des Potentiometers 13.

Wenn einer der Leiter H, I und J unterbrochen wird, ist die abgetastete Spannung E _out des Potentiometers 13 0, 0, und V _cc. Wenn die Schaltung einen Kurzschluß aufweist, ist die Spannung E _out Null. Bei Kurzschluß des Drahtes J arbeitet das Potentiometer 13 normal, da der Draht J auf der Massenseite liegt.

Wenn daher der Wert Null oder V _cc gemäß der Tabelle 12 abgetastet wird, ar beitet das Potentiometer 13 nicht normal, da eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß vorliegt. Daher kann der Mikroprozessor 1 ermitteln, daß die abge tastete Position des Lenkrades nicht zutreffen kann.

In diesem Falle wird ein festgesetzter Wert ε (= 0,1 V) als abgetastete Span nung E _out des Potentiometers 13 geliefert, und der Mikroprozessor bestimmt, daß die Leitungen H und I unterbrochen sind oder einen Kurzschluß aufweisen, da E _out ε, und ein Bruch der Leitung J wird bestimmt aus E _out V _cc - ε.

Wenn die Änderung der Stellung des Lenkrades SW von der Ausstiegsstellung in die höchste Lenkstellung C erfolgt (Schritt S 6 bis S 12), bestimmt der Mikro prozessor 1, daß die Unterbrechung in den Leitungen H, I und J des Potentiome ters 13 aufgetreten ist (S 34). Der Motor 15 wird für die Zeit T in Normalrich tung gedreht (S 35). Die Stellung des Lenkrades SW wird in die untere Lenkstel lung B geändert.

Unabhängig vom Bruch oder einem Kurzschluß der Drähte H, I und J des Poten tiometers erfolgt die Änderung der Stellung des Lenkrades SW automatisch bis zu einer Position, in der die Funktion des Luftkissens 23 gesichert ist. Zu die sem Zeitpunkt ist es möglich, den Motor 15 durch erhöhte Belastungen des Mo tors 15 oder durch einen Endschalter zu stoppen, wenn das Lenkrad in die obere Lenkstellung B gelangt ist.

Wenn kein Bruch oder Kurzschluß in den Leitungen H, I und J vorliegt, während der Fahrer in das Fahrzeug einsteigt, und eine Überlast erzeugt wird über das Lenkrad SW, das in die obere Stellung C verstellt wird, wird das Lenkrad SW in einer Position zwischen A und C gemäß S 27 angehalten.

Wenn der Mikroprozessor 1 bestimmt, daß das Fahrzeug läuft oder fahrbereit ist (S 29), wird die Stellung des Lenkrades SW geändert bis wenigstens in die obere Position C (S 30 bis S 32). Zu diesem Zeitpunkt wird eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß in einer der Leitungen H, I und J des Potentiometers 13 er mittelt (S 36). Während der eingestellten Zeit T dreht sich der Motor in Normal richtung (S 37). Die Positionsänderung des Lenkrades SW erfolgt bis in die unte re Stellung B.

Wenn bei Betätigung des Handschalters 9 der Mikroprozessor 1 ermittelt, daß in gleicher Weise ein Bruch oder Kurzschluß vorliegt (S 38), wird der Schalter 9 a für das Anheben der Lenksäule blockiert, und das Anheben des Lenkrades SW durch den Handschalter 9 wird unmöglich.

Die Betätigung des Handschalters 9 bewirkt, daß das Lenkrad SW, das zwischen den Positionen B und C liegt, nicht in den Bereich zwischen A und C gelangen kann. Der Airbag kann daher wirksam sein.

In den Schritten S 6′ bis S 9 wird die Stellung des Lenkrades SW nicht verändert, wenn der Motor 15 angehalten wird.

Wenn der Motor 15 angehalten wird, nachdem die Last des Motors 15 erhöht wurde, kann das Lenkrad SW in die Ausstiegsstellung A geschwenkt werden.

Wie oben angegeben wurde, kann erfindungsgemäß die Stellung des Lenkrades SW in Richtung der Ausstiegsstellung geändert werden, wenn der Zündschlüs sel abgezogen wird. Wenn der Schlüssel eingeführt wird, kann die Stellung des Lenkrades SW automatisch in Richtung der Fahrposition geändert werden, so daß das Ein- und Aussteigen einfach erfolgen kann.

Im übrigen wird die Bewegung des Lenkrades unverzüglich unterbrochen, wenn eine starke Kraft manuell auf das Lenkrad SW einwirkt. Die Änderung der Stel lung des Lenkrades wird dadurch verhindert.

Wird ermittelt, daß das Fahrzeug fährt, so kann die Stellung des Lenkrades we nigstens in die obere Fahrstellung geändert werden.

Bei manuellem Betrieb des Lenkrades ist es nur möglich, die Stellung des Lenk rades zwischen dem oberen und unteren Punkt C, B des Lenkbereichs zu än dern.

Wenn die Abtastung der Lenkradstellung abgeschaltet wird, erfolgt eine Ver stellung in die tiefste Stellung, wenn die Stellung aus der Ausstiegsstellung in die Fahrstellung geändert wird.

Wenn die Abtastung der Lenkradstellung unmöglich wird, ist die manuelle Be tätigung begrenzt auf die Abwärtsbewegung. Die Wirksamkeit des Airbag ist daher in jedem Falle gewährleistet.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Lenkradstellung eines Fahrzeugs, bei dem

a) ein Lenkrad vorgesehen ist, dessen Position in bezug auf einen zugehöri gen Fahrersitz zwischen einer ersten Position, in der das Lenkrad zum Len ken des Fahrzeugs betätigt werden kann, und einer zweiten Position, in der das Lenkrad nach oben zur Erleichterung des Ein- und Ausstiegs ge schwenkt ist, wenn der Zündschlüssel in ein zugehöriges Zündschloß ein geschoben oder aus diesem abgezogen ist, verstellt werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß

b) eine dritte Position zwischen der tiefsten Lenkstellung und der hochge schwenkten Stellung des Lenkrades vorgesehen wird, welche dritte Posi tion den Bereich der Lenkradbetätigung zum Lenken des Fahrzeugs nach oben begrenzt,
c) daß das Lenkrad automatisch wenigstens von der zweiten in die dritte Position geschwenkt wird, wenn der Zündschlüssel in das Zündschloß ein geführt wird,
d) daß das Lenkrad für den Lenkbetrieb manuell eingestellt wird und
e) daß die Betätigung des Lenkrades begrenzt ist auf die Lenkradstellung zwischen der tiefsten ersten Position und der dritten Position.

2. Vorrichtung zur Steuerung der Stellung des Lenkrades eines Fahrzeugs, ins besondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit

a) einem Lenkrad (SW), dessen Position in bezug auf einen Fahrersitz ver änderbar ist zwischen einer ersten Stellung, in der das Lenkrad zum Lenken des Fahrzeugs betätigbar ist, und einer zweiten, hochgeklappten Stellung (A), in der Ein- und Aussteigen beim Einstecken oder Abziehen des Zünd schlüssels in bezug auf das Zündschloß erleichtert ist,

gekennzeichnet durch

b) eine erste Einrichtung zum Einstellen einer dritten Position (C) zwi schen der tiefsten ersten Position (B) und der zweiten Position (A), welche dritte Position (C) die obere Endstellung darstellt, in der das Lenkrad zum Lenken des Fahrzeugs betätigbar ist,
c) eine zweite Einrichtung zur automatischen Rückführung des Lenkrades (SW) wenigstens in die dritte Position (C) aus der zweiten Position (A), wenn der Zündschlüssel in das Zündschloß eingeführt wird,
d) eine dritte Einrichtung zur manuellen Betätigung des Lenkrades (SW) und zur Einstellung der Lenkradstellung und
e) eine vierte Einrichtung zur Begrenzung der Wirkung des Lenkrades durch die dritte Einrichtung derart, daß das Fahrzeug nur zwischen der tiefsten ersten Stellung (B) und der dritten Stellung (C) lenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine fünfte Einrich tung zur Unterbrechung der automatischen Rückführung des Lenkrades (SW) durch die zweite Einrichtung bei Betätigung eines Maschinenanlassers.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine sechste Einrichtung zur Schwenkung des Lenkrades (SW) entweder in die zweite Stel lung (A) oder die tiefste Stellung (B) beim Anschließen einer Batterie an das System, eine siebte Einrichtung zur Abtastung und Speicherung der Position, in der das Lenkrad durch die sechste Einrichtung überführt wird, und eine achte Einrichtung zur Steuerung der durch die siebte Einrichtung gespeicherten Posi tion als Bezugswert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine neunte Ein richtung, die ermittelt, ob die Abtastung der Lenkradposition unterbrochen ist, und eine zehnte Einrichtung zur Begrenzung der Tätigkeit der dritten Einrich tung auf die Abwärtsverschwenkung, wenn die neunte Einrichtung ermittelt, daß die Abtastung der Lenkradstellung unterbrochen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die siebte Einrichtung ein Potentiometer (13) umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Abtastung einer Überlast am Lenkrad, eine Einrichtung zur Unterbrechung der Verstellung des Lenkrades bei Ermittlung einer Überlast, eine Einrichtung zur Abtastung der Fahrbewegung des Fahrzeugs und eine auf diese ansprechende Einrichtung zur automatischen Änderung der Stellung des Lenkrades wenigstens in Richtung der dritten Position (C), wenn sich das Lenk rad nicht zwischen der dritten Position (C) und der tiefsten Stellung der ersten Position (A) befindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bezugs wert der Abtastung der Überlast unterteilt wird in einen Wert für die Änderung der Stellung in Richtung der zweiten Position (A) und für die Änderung der Lenkradstellung in die Fahrposition, und daß der Bezugswert für die Abtastung durch die dritte Einrichtung in Richtung der Fahrposition niedriger angesetzt ist als der Bezugswert für die Abtastung der Änderung in die zweite Position (A).

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Airbag (23) in dem Lenkrad (SW).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur manuellen Betätigung des Lenkrades und zur Einstellung einer geeigneten Stellung zum Lenken des Fahrzeugs und eine Einrichtung zur Begrenzung der Betätigung des Lenkrades durch die vorgenannte Einrichtung auf den Bereich zwischen der dritten Position (C) und der tiefsten Stellung der ersten Position (A).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel ein Zündschlüssel für das Fahrzeug ist und daß die zweite Stellung (A) definiert ist als Ausstiegsstellung, bei der das Fahrzeug bequem betreten oder verlassen werden kann und in der der Airbag so montiert ist, daß er den Fahrer bei einem Aufprall zurückhält.