CN107010128B - 扰流装置和方法 - Google Patents

Abstract

扰流装置和用于将机动车辆(100)的扰流装置(1)的扰流单元(2)从第一位置(3)调整到第二位置(4)的方法，其中获得在该第一位置(3)与该第二位置(4)之间的位置差(6)的特征值(5)并且其中依赖于该特征值(5)设定该扰流单元(2)的移动速度(7)。

Description

扰流装置和方法

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的扰流装置以及一种用于调整扰流单元的方法。在现有技术中已知依赖于当前的行驶状况来调节扰流装置的扰流单元。在此，能够对机动车辆的有效的空气动力学设备的调整装置或扰流单元进行自动控制。

背景技术

关于DE 10 2006 009 048 B4例如已知用于机动车辆的一种空气引导装置，该空气引导装置包括一个可调整的扰流元件和具有至少一个驱动电机的调节驱动装置。通过轴向固定的、可旋转地支承的并且借助于该驱动电机驱动的一个螺纹转轴(一个转轴螺母安放在该螺纹转轴上)可枢转地铰接一个耦合连杆。为了精确定位该扰流器元件，该驱动电机与一个霍尔传感器连接。一个蜗轮传动装置用作驱动器，该螺纹转轴通过该蜗轮传动装置与该驱动电机的一个驱动轴连接。这导致一种自锁式的系统。替代性地，该螺纹转轴能够通过一个驱动带与该驱动电机连接。然后，在该驱动电机与该螺纹转轴之间的传动比能够通过对应的皮带轮预先确定。

关于DE 103 48 285 A1例如已知对用于机动车辆的有效的空气动力学设备的调整装置进行自动控制。在此，这些调整装置借助于通过该车辆电池用直流电供应的一个电动机和连接在该电动机下游的一个传动装置驱动并且这些调整装置的控制依赖于不同的参数(如该机动车辆的行驶速度、减速度或加速度)进行。为了改善控制，在该内燃发动机的特征图表中保存一个程序，该程序包含用于该机动车辆的有效的空气动力学设备中的至少一者的调整特性和定位特性。通过霍尔传感器或对转速的检测和传输能够相应地检测例如一个后部扰流器的当前位置并且能够依赖于当前的行驶条件相应地调节该后部扰流器的位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于调整扰流装置的扰流单元的改善的方法和一种尤其用于机动车辆的改善的扰流装置。

该目的通过根据本发明的方法并且通过根据本发明的扰流装置而实现。从发明概述和实施例说明中得出本发明的其他的优点和特征。

根据本发明的方法用于调整尤其机动车辆的扰流装置的扰流单元。在此，该扰流单元从一个第一位置转移到一个第二位置。获得在该第一位置(作为当前位置或起始位置)与该第二位置之间的位置差的特征值。依赖于该特征值导出并且尤其调节该扰流单元的移动速度。

根据本发明的方法具有许多优点。根据本发明的方法的一个显著的优点在于，尤其在或大体上在调整开始前获得在该第一位置与该第二位置之间的位置差的特征值。现在，依赖于该特征值导出并且尤其调节该扰流单元的移动速度。这意味着，该扰流单元的移动速度依赖于该特征值并且由此依赖于在该第一位置与该第二位置之间的位置差。

原则上也可行的是，在从一个第一位置到一个第二位置的计划的位置改变的情况下，直接以具有预定的移动速度的位置改变开始，并且与此并行地或在开始后紧接着获得在该此时当前位置与该第二位置之间的位置差，并且然后依赖于该位置差导出并且然后调节该扰流单元的移动速度。

根据本发明获得并且随后优选地预定该移动速度。该第一位置与该第二位置在本发明意义上理解为有显著区别的不同位置。本发明不涉及重新调整一个预定的位置，而涉及调节用于例如不同行驶条件的明显不同的位置。

例如原则上在行经城市和在陆地上行驶和/或在高速公路上行驶的情况下存在不同的行驶条件。在此典型的方式的出发点在于，在城市中驶过的速度显著小于在公路上的速度，在公路上的速度进而能够显著小于在高速公路的空闲路段中的速度。然而，除当前速度外，当前的转弯状况(Kruvenlage)也可以起作用。此外，可以将其他因素考虑在内，如环境条件等。

实际上，应用根据本发明的方法将该扰流装置或该扰流装置的扰流单元从一个第一位置转移到一个第二位置，该第二位置更适合用于此时当前的行驶条件。

当该位置差较大时，该特征值优选地较大。在一个优选的改进方案中，当该位置差较大时，所导出的移动速度也较大。能够逐级地或连续地调节所导出的移动速度。优选地，如下获得该待调节的移动速度，使得该移动速度总是小于预定的最大行驶速度。

在所有构型中优选的是，该位置差从至少一个移动行程和/或至少一个移动角度获得。可行的是，考虑仅一个移动行程或仅一个移动角度。可行的并且优选的尤其是，获得并且考虑至少一个移动行程和至少一个移动角度。例如一个扰流单元可以伸出并且在其角位置中改变。多个组合的移动行程和枢转运动也是可行的。

在优选的改进方案中，在一次调整的起始区域中的当前移动速度小于在该调整的一个中间区域中的移动速度。这意味着，在一次调整开始时优选地预定一个较小的移动速度。当到达该调整的中间区域时，在该调整中当前起作用的移动速度然后优选地提高到所导出的移动速度。

在简单的情况下，在该调整开始时的一个起始区域中设定第一低的移动速度。可行的并且优选的也在于，在该起始区域中设置一个启动斜率(Anfahrrampe)。于是，在该启动斜率的时间段上，优选地将该移动速度提高到至少大体上先前获得的、导出的移动速度。该移动速度的提高可以从0线性地提高到所导出的移动速度。其他的曲线走向也是可行的。

在优选的改进方案中，在一次调整的终止区域中的当前移动速度小于在一个中间区域中的移动速度。特别优选地，在该调整结束时的一个终止区域中降低该当前移动速度。该降低可以连续地或逐级地进行。该终止区域尤其接近该第二位置。可行的是，该移动速度沿着一个制动斜率减小。该移动速度可以减小至一个确定的值。或者该移动速度降低至最小移动速度并且然后在达到该第二位置时直接减小至零。从该中间区域中的所导出的移动速度至到达该第二位置时的完全停止的线性走向或还有其他的曲线走向是可行的。在计算该移动速度的曲线时可以考虑过冲过程

在有利的改进方案中，在该中间区域中，至少大体上设定为所导出的移动速度。在该中间区域中的移动速度至少局部地尤其保持在所导出的移动速度的值。

优选地，在该调整的终止区域和/或该起始区域中的当前移动速度大于一个最低速度。该最低速度例如能够通过该驱动器产生，该驱动器只有在最低转速或类似情况下才确保可靠的功能。

在所有构型中特别优选的是，移动速度通过脉冲宽度调制进行设定。在此，进行例如该驱动装置的电压供应的周期性接通和关断。该周期性的开关过程以如此高的频率进行：该驱动装置仅检测或传输有效的平均值。通过通相位(Ein-Phasen)与断相位(Aus-Phasen)之间的比率能够这样设定任意的有效的电压并且由此在宽界限内设定任意的移动速度。

优选地连续进行在该最低速度与所导出的移动速度之间的移动速度的改变。该移动速度的改变(即加速度或减速度)可以线性地以平坦的末端或S形地进行，使得在这些单独的速度范围内存在软过渡。

在所有构型中特别优选的是，周期性地获得该扰流单元的当前位置的至少一个度量。用于一个当前位置的此类度量例如能够通过一个位置传感器获得，该位置传感器输出该当前位置。也可行的是，通过一个相关的传感器检测一个测量值，从该测量值能够导出该扰流单元的当前位置。然而也可行的是，通过对这些运行过程的检测(没有直接的传感器)相应地推导出该位置。例如能够通过检测转速和存在对应转速的对应时间段推导出该扰流单元的一个位置。可能混入的位置误差能够通过一个末端开关器或类似物排除。

在所有构型中有利的是，该终止区域包括一个制动区段。该制动区段优选地在一个预定的位置差上延伸。在该制动区段内，优选地以最小速度并且例如该最低速度调整该扰流单元。这导致，该终止区域接近结束时，以较小的速度移动该扰流单元，由此产生较小的噪声并且也实现在该扰流单元移动中的更好的声学特性。

该制动区段可以限定一个预定的角度范围或一个预定的距离。在所有构型中可行的是，该制动区段的位置差也依赖于所导出的移动速度。这样在高的所导出的移动速度下该制动区段可以例如选择为比在小的所导出的移动速度下更长，其中，原则上也只需要较小的制动行程即可制动该扰流单元。

一个根据本发明的扰流装置尤其设置为用于机动车辆并且包括至少一个扰流单元，至少一个用于调整该扰流单元的驱动装置，至少一个用于检测该扰流单元的当前位置的度量的传感器装置以及一个用于控制该驱动装置的相关的控制装置。在此该控制装置设置并且构造用于，在将该扰流单元从一个第一位置调整到一个第二位置时，尤其首先获得在该第一位置与该第二位置之间的位置差的特征值并且依赖于该特征值导出该扰流单元的移动速度。

根据本发明的扰流装置同样具有许多优点。该扰流装置还可以包括多个扰流单元，这些扰流单元相应地也可以被称为空气引导装置或有效的空气动力学设备。

本发明总体上提供一种有利的扰流装置和一种用于调整扰流装置的至少一个扰流单元的有利方法。通过本发明能够提高扰流单元的重要性并且能够实现扰流单元的改善的声学特性及更和谐的移动过程。在此，依赖于该待经过的区段或在该第一或当前位置与该待争取实现的第二位置之间的位置差来例如调节驱动装置的转速。简而言之，以高速度驶过大的调整行程并且以低的速度驶过小的调整行程。

优选地在该起始区域或该终止区域处进行缓慢的启动和缓慢的制动。由此在该扰流装置的机械零件处尤其也实现减小调整噪声。这样在使用传动装置的情况下通过平缓地贴合这些传动齿轮例如实现较小的噪声。同时，尤其将转速调节叠加以用于确保该转速曲线。在简单的情况下，依赖于在该第二位置与该第一位置之间的位置差在该移动过程开始时选择移动速度和尤其转速。

总体上得出该扰流装置的扰流单元的和谐的移动，因为该移动速度或转速适配于该待经过的区段或该位置差。

如果使用多个扰流单元或扰流装置，可以在对应扰流装置的对应扰流单元中同样移动。

通过脉冲宽度调制方法对该移动速度的调节能够以简单的方式方法相应地在当前设定最佳的移动速度。

附图说明

从实施例中得出本发明的进一步的优点和特征，以下将参照附图对该实施例进行说明。

在附图中示出：

图1示出根据本发明的扰流装置的大幅度简化和示意性的图示；

图2示出在该调整移动过程中该移动速度的时间曲线的大幅度示意性的图表；并且

图3示出具有通过该位置差的所导出的移动速度的示意性图表。

具体实施方式

以下参照这些附图1至3详细解释本发明的一个实施例。图1中以大幅度示意性的视图示出一个扰流装置1的原理图示，该扰流装置在此具有一个可调整的扰流单元2。

一个尤其电气的驱动装置21用于将该扰流单元2从该实线示出的第一位置3调整到该虚线示出的第二位置4。一个传感器装置22检测该扰流单元2的当前位置。在此，该传感器装置22和该驱动装置21都与一个控制装置25连接。该控制装置可以整合在该扰流装置1内。也可行的是，该控制装置25仅是相关联的并且例如用作该机动车辆的中央控制装置。

在此在图1中示出一个扰流单元2，该扰流单元在从一个第一位置3转移至该第二位置4的情况下移动一个移动行程9并且同时-或此后-枢转一个移动角度10。也可行的是，多个例如线性的移动行程和多个枢转运动被实施或是必须的，以便将该扰流单元2从该第一位置3转移至该第二位置4。

在图1中所示的位置中，该扰流单元2位于该第一位置3中，该第一位置在这种情况下现在是当前位置18。在将该扰流单元2转移至该第二位置4后，该第二扰流单元2位于该第二位置4中，该第二位置此时是当前位置18。

参照图2详细解释将该扰流单元2从该第一位置3转移至该第二位置4。当应将该扰流单元2从一个第一位置3转移至一个第二位置4时，根据本发明确定一个位置差6。这例如于是可能是这种情况，即当前行驶状况发生改变并且为了更好的空气动力和/或为了提高行驶安全性或为了改善行驶特性，该扰流单元2的一个另外的位置是更有利的。

然后，该控制装置25分析当前位置(即该第一位置3)和所争取的位置(即该第二位置4)并且从该第一位置2和该第二位置3导出一个位置差6。对于该位置差6构成一个代表性的特征值5，考虑该特征值以确定该待设定的移动速度7。

具体地，在较大的位置差6的情况下导出的移动速度7比在较小的位置差6的情况下更大。这意味着，当该第二位置4远离该第一位置3时，该扰流单元2用较大的移动速度7移动。当该第二位置4安排为接近该第一位置3时，该扰流单元2相反地用较小的速度移动。由此得出更和谐的移动过程并且产生较小的噪声。

在此额外地在该起始区域11中连续地提高当前移动速度17。当前移动速度可以从0或也可以从最低速度14开始提高。在简单的情况中，该移动速度在该起始区域11中线性地提高到所导出的并且待设定的移动速度7，该移动速度此时在该起始区域11的末端处实现。

在所示的实施例中，该移动速度在该中间区域12内保持恒定，直到达到该终止区域13。然后，当前移动速度减速。当前移动速度可以在该终止区域13中线性地减小至零。也可行的是，当前移动速度18线性地减小至该最低速度14并且在那里对于一个制动区段19保持恒定。

该制动区段尤其具有一个固定的并且预定的长度或位置差20，使得通过该位置差20和与所导出的移动速度7的变化速度16(制动)得出该终止区域13的开端。也可行的是，不移动到制动区段19并且通过该变化速度16(斜坡)减速至移动速度0。

在该第一位置3与该第二位置4之间的较小的位置差6的情况下，获得在该中间区域12中的较小的移动速度。由此，依赖于该待经过的区段导出不同的移动速度7。在较大的区段的情况下导出较大的移动速度并且在较小的区段的情况下导出较小的移动速度。

图3示出用于确定一个导出的移动速度7的2个简单的实例。示出在一次调整开始时具有关于该位置差的移动速度的一个图表。实线所示是该待设定的移动速度7关于在该调整开始时存在的调整行程或该位置差的一个曲线。在此，该曲线阶跃式地走向并且以该最低速度14开始，该最低速度例如是必要的，以便确保该驱动电机的可靠的旋转运动。如果该位置差达到确定的度量，该移动速度被提升到第二阶段等等。

虚线所示是一个变体，在该变体中在此画一条直线穿过该实线的起点和终点。于是得出一个对应于该位置差6的移动速度7。该位置差6可以直接用作特征值5。也可以将该位置差6分类，以便确定特征值5。

总体上得出一种有利的扰流装置和一种有利的方法以用于调节该扰流装置，其中从一个当前存在的第一位置到一个第二位置相应地进行对该扰流单元的合适的快速调整。在此，该待经过的行程越大，该调整进行得越快。在短的调整行程的情况下以合适的低速度进行调整，以便避免频繁的运动变化。

在该调整过程开始和结束时，相应地缓和地提高或缓和地减小该速度，使得例如在一个后部扰流器运动的情况下实现重要性和声学特性的提高。

Claims (15)

1.用于扰流装置(1)的扰流单元(2)从第一位置(3)调整到第二位置(4)的方法，其中获得在该第一位置(3)与该第二位置(4)之间的位置差(6)的特征值(5)，并且其中依赖于该特征值(5)导出该扰流单元(2)的移动速度(7)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当该位置差(6)较大时，所导出的移动速度(7)较大。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该位置差(6)从至少一个移动行程(9)和/或至少一个移动角度(10)获得。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在一次调整的起始区域(11)中的当前的移动速度(17)小于在一个中间区域(12)中的移动速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在一次调整的终止区域(13)中的当前的移动速度(17)小于在一个中间区域(12)中的移动速度。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，在该中间区域(12)中，能够调节所导出的移动速度(7)。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，在该调整的终止区域(13)和/或起始区域(11)中的当前的移动速度(17)大于最低速度(14)。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，导出的移动速度(7)通过脉冲宽度调制进行调节。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，在该最低速度(14)与所导出的移动速度(7)之间的当前的移动速度(17)的改变连续地进行。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，周期性地获得对该扰流单元(2)的当前位置(18)的度量。

11.根据权利要求5所述的方法，其中，该终止区域(13)包括一个制动区段(19)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，该制动区段(19)具有预定的位置差(20)。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法用于调节机动车辆(100)的扰流装置(1)的扰流单元(2)。

14.扰流装置(1)，具有至少一个扰流单元(2)，至少一个用于调整该扰流单元(2)的驱动装置(21)，至少一个用于检测对该扰流单元(2)的当前位置(18)的度量的传感器装置(22)并且具有一个用于控制该驱动装置(21)的相关的控制装置(25)，

其特征在于，

该控制装置(25)设置并且构造用于，在将该扰流单元(2)从一个第一位置(3)调整到一个第二位置(4)时，获得在该第一位置(3)与该第二位置(4)之间的位置差(6)的特征值(5)并且依赖于该特征值(5)导出该扰流单元(2)的移动速度(7)。

15.根据权利要求14所述的扰流装置(1)，其中，该扰流装置设置用于机动车辆(100)。