CN107031740A - 用于机动车辆的空气导向元件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的空气导向元件的方法，其中，该空气导向元件在其相对于该机动车辆的位置中能够定位在一个第一极限位置与一个第二极限位置之间，其中该第一极限位置最大程度地低于该第二极限位置，并且其中检测该空气导向元件的实际位置，将该实际位置与该空气导向元件的最小额定位置相比较。根据本发明在低于一个允许位置的情况下激活该空气导向元件的收缩停止，该允许位置位于该空气导向元件的最小额定位置与该空气导向元件的额定位置之间。

Description

用于机动车辆的空气导向元件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的空气导向元件的方法。

背景技术

已知机动车辆的空气导向元件。安排在机动车辆(优选地在该机动车辆的尾部)处的这些空气导向元件具有一个型材，该型材相对于该车辆车身在一个收缩的休止位置与一个最大程度地伸出的作用位置之间能够调整。例如已知如下机动车辆，其空气导向元件(也称作导流板)能够在该车身中下降并且在其作用位置中主要安排在该车身以外。

因此，该导流板能够采用在这两个极限位置之间的位置。然而，对于确定的车辆速度存在该导流板的有利位置也存在不利的位置，这些有利位置引起优选的下压力(Abtrieb)，这些不利位置能够导致该机动车辆不稳定的运行状态。因此如从现有技术已知的，有必要获取一个当前的导流板位置，并且有必要将关于当前导流板位置的信息，尤其在一个不利位置的情况下，通知该车辆驾驶员。

这样由欧洲专利文献EP 1 932 751 B1公开了一种用于机动车辆的导流板的位置检测的装置，该装置向车辆驾驶员提供关于该导流板的运行状态的信息和/或为了获取该导流板的当前位置而提供的多个传感器的信息。在考虑到容许范围的情况下对该运行状态进行评估。

该公开专利文献DE 10 2011 006 908 A1公开了一种用于机动车辆的功能确定的导流板。在达到第一车辆阈值速度前实施所谓的功能测试。提供该功能测试以用于提早检测该导流板的调节装置的功能故障。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于机动车辆的空气导向元件的方法，以用于引起依赖于该空气导向元件的位置而获取的稳定的运行状态。

根据本发明，该目的通过一种用于机动车辆的空气导向元件的方法实现。

根据本发明的用于机动车辆的空气导向元件的方法包括该空气导向元件，该空气导向元件在其相对于该机动车辆的位置中能够定位在一个第一极限位置与一个第二极限位置之间，其中该第一极限位置对应于最大程度地低于该第二极限位置。检测该空气导向元件的实际位置(换言之，在该车辆运行中的空气导向元件的当前位置)，将该实际位置与该空气导向元件的最小额定位置和该空气导向元件的额定位置相比较。在低于一个允许位置的情况下激活该空气导向元件的收缩停止，该允许位置位于该空气导向元件的最小额定位置与该空气导向元件的额定位置之间。优点在于，该空气导向元件，或者更确切地说该导流板停止在其当前位置中，使得禁止进一步低于该允许位置。

该导流板的最小额定位置对应于如下位置：该位置相对于该第二极限位置不应更低，因为这然后可能以如下方式产生不足的下压力，使得该机动车辆可能陷入不稳定的行驶状态。这是要避免的。由于该允许位置位于该空气导向元件的最小额定位置与该空气导向元件的额定位置之间，形成了与该最小额定位置的安全距离。由此降低了陷入不稳定行驶状态的危险。

在根据本发明方法的一个构型中，该允许位置依赖于该最小额定位置以及第一容许距离和第二容许距离来获取。由此存在以下可能性：引起该允许位置与该最小额定位置的可限定的安全距离。此外存在以下优点，即该安全距离能够作为不同容许值的函数来获取。这些容许值例如能够是作为当前车辆速度的函数的该伺服电机的容许值和该机动车辆的容许值。

在另一个构型中，在低于一个极限值允许位置的情况下进行一个安全模块或一个功能可靠性方案(Funktionssicherheitskonzept)的强制激活，该极限值允许位置依赖于该最小额定位置和第一容许距离来获取。优点在于利用该机动车辆的电子控制和安全功能，该功能设计为：即使在不合适的导流板位置的情况下也达到车辆稳定。优选地，该安全模块是一个电子稳定程序。

在根据本发明方法的另一个构型中，在低于该允许位置的情况下，向该机动车辆的车辆驾驶员直接输出信息。在例如当前车辆状态和/或该车辆驾驶员的导流板位置的直接信息的情况下，该车辆驾驶员立刻被告知并且能够相应地调整其行驶行为。

有利地，该信息通过该机动车辆的显示器和/或音频装置输出，使得该机动车辆的车辆驾驶员以简单的方式视觉地或听觉地被告知。

将作为当前行驶速度的函数获取该第一容许距离具有的优点是，能够将当前车辆状态的动态特性整合到该安全距离中。有利地，该第一容许距离依赖于第一容错时间来确定，其中S1(v)＝FTZ1^*a(v)，其中S1对应于该第一容许距离并且FTZ1对应于该第一容错时间FTZ1。当前车辆速度v以加速度a的形式进入该第一容许距离S1。该第一容错时间FTZ1对应于该安全模块的错误检测和反应时间。

在根据本发明方法的另一个构型中，该第二容许距离依赖于第二容错时间来获取。该第二容错时间优选地是该伺服电机的容错时间，由此例如能够考虑该伺服电机的可能的惯性和/或延迟时间(Nachlaufzeit)。

该第二容许距离有利地依赖于该导向元件的伺服电机的最大转数来确定，其中S2＝FTZ2^*nMax，其中S2对应于该第二容许距离，FTZ2对应于该第二容错时间并且nMax对应于该最大转数。考虑到该伺服电机的生产波动以及电压依赖性和温度依赖性来限定该最大转数。

从下面描述的优选的实施例以及借助于附图得到本发明的其他优点、特征和细节。在说明书中前述特征和特征组合还有下文在附图说明中提及和/或在唯一的附图中单独展示的特征和特征组合，不仅可以按相应给出的组合使用，而且还可以按其他的组合或单独地使用，而不偏离本发明的框架。附图以v-n图示出了不同导流板位置的线。

在唯一的附图中从原理上示出根据本发明的用于在未详细示出的机动车辆处定位未详细示出的空气导向元件的方法。该方法对应于对该空气导向元件的当前位置(一个所谓的实际位置)的分析，并引起依赖于该分析的不同措施。换言之，从该空气导向元件的当前位置出发，在该机动车辆产生的空气动力学特性方面，借助于根据本发明的方法对该空气导向元件的位置实施分析。如果测试表明，该空气导向元件的当前位置不适合当前的行驶状况，则引入不同的措施。

该空气导向元件以在该机动车辆的机动车车身的尾部处的可伸出的导流板的形式形成。

在附图中所示的v-n图中，将该导流板的不同位置的线作为具有该导流板的机动车辆的车辆速度v和该导流板的未详细示出的伺服电机的转数n的函数来表示。该伺服电机用于定位该导流板并且以电动机的形式形成。同样，该伺服电机也能够以一个另外的、足够合适于移动该导流板的形式形成。

该导流板能够在两个极限位置之间调整。该第一极限位置是在完全收缩状态中的位置，其中，该导流板主要接收在该机动车辆的未详细示出的车身中。

该第二极限位置是该导流板完全伸出的位置。在该第二极限位置中，该导流板为了产生最大输出而定位成用于提高该机动车辆的抓地力。在本实施例中引入该导流板的收缩停止作为措施。这意味着，当前时刻的导流板在该第一极限位置的方向上不能进一步收缩。

在该第一极限位置与该第二极限位置之间，该导流板至少在调节阶段的过程中占据其他不同的中间位置。同样地实现如下的机动车辆，其导流板依赖于车辆速度能够自锁式地占据在该第一极限位置与该第二极限位置之间的不同的稳定的中间位置。换言之这意味着，该导流板例如在低速下定位在该第一极限位置中，在中速下定位在一个中间位置中并且在高速至最大速度下定位在该第二极限位置中。

附图说明

图1的图表中示出特征曲线1、2、3、4。

具体实施方式

在该图表中示出一个第一特征曲线1，该特征曲线表征该导流板的所谓的额定位置。该额定位置对应于该导流板的如下位置，在该位置中该导流板在对应的车辆速度时在保持稳定的车辆性能的情况下产生下压力。

此外，在该图表中在该图表的横坐标与该第一条线1之间标注第二特征曲线2，该第二特征曲线表征该导流板的所谓的最小额定位置。该最小额定位置是在相关的车辆速度范围中的该导流板的位置，该导流板在该第一极限位置的方向上不应低于该最小额定位置，因为在该最小额定位置以下该机动车辆可能陷入不稳定的运动状态或行驶状态。换言之，该导流板的每个位置(在该第二特征曲线2与该横坐标之间的区域中图形式地标注该位置)具有危险：该机动车辆可能采取不稳定的运动状态或行驶状态。这应该得到避免。这意味着，为了产生稳定的运动状态或车辆状态而这样定位该导流板，使得与该实际位置等效的图像表示在该图表中至少位于该第一特征曲线1与该第二特征曲线2之间。

在该图表中，在该第一特征曲线1与该第二特征曲线2之间标注一个第一容许距离S1的第三特征曲线3和一个第二容许距离S2的第四特征曲线4。表征该导流板的极限值允许位置的第三特征曲线3和表征该导流板的允许位置的第四特征曲线4由分析确定。与此相反，该第二特征曲线2从多个在车辆实验中获取的该导流板的位置确定。该第三特征曲线3和该第四特征曲线4表征依赖于容错时间FTZ1、FTZ2的到该最小位置的安全距离并且依赖于这些容错时间来获取。

该第三特征曲线3能够从该机动车辆的未详细示出的安全模块的所谓的第一容错时间FTZ1来获取。该安全模块优选地是一个所谓的电子稳定程序ESP。同样，这也可能是该机动车辆的一个另外的安全模块。然而由于该导流板的错误位置或不允许的位置对该机动车辆的运动稳定性或行驶稳定性(换言之依赖于该行驶动态特性的机动车辆稳定性)具有影响，优选地使用该电子稳定程序ESP的第一容错时间FTZ1。

该第一容错时间FTZ1对应于该安全模块的错误检测时间和反应时间的总和。该第一容错时间是在直接辨别出有缺陷的或不允许的状态后允许引发应对措施的时间。该第一容错时间对于对应的安全模块而言是一个常量。

该第一容许距离S1包括第一容错时间FTZ1、依赖于当前速度v，该当前速度具有确定的加速度a(v)并且求得为S1(v)＝FTZ1^*a(v)。该第一容许距离S1(v)考虑到车辆动力学状态并且因此依赖于该车辆速度v来获取。该第三特征曲线3是该第二特征曲线2与该第一容许距离S1(v)的差的结果。

该第二容许距离S2具有从该收缩停止起的第二容错时间FTZ2，该第二容错时间包括容错时间和反应时间以及延迟时间和一个另外的容许时间。该延迟时间和另外的容许时间在第一实施例中依赖于该伺服电机来确定。同样，这些时间也能够依赖于该系统来确定，该系统除了该伺服电机和该导流板本身外也包括一个可移动该导流板的运动装置以及多个机械和电子类型的控制元件。同样，该另外的容许时间也能够基于经验数值来确定。

由此，该第二容许距离S2考虑到依赖于该伺服电机的收缩停止的容错时间并且求得为S2(v)＝FTZ2^*nMax，其中nMax是该伺服电机的最大转数。

该最大转数nMax是该伺服电机的最大允许的最高转数并且依赖于该伺服电机的温度范围和电压范围以及考虑到生产公差而被限定。因为该第二容许距离S2涉及该伺服电机并且独立于该车辆速度，所以该第二容许距离在整个车辆速度范围上形成常量。

该第四特征曲线4通过该第二容许距离S2的值与该第三特征曲线3的值加和来确定。如果该导流板具有一个位置，该位置的对应的图表等效值能够安排在该第一特征曲线1与该第四特征曲线4之间，则该位置足以获取该车辆稳定性并且不需要其他措施以用于补救，例如改变该导流板的位置或进行通知。然而，如果该导流板具有一个位置，该位置的值标注在该第四特征曲线4的下方，则启用不同的措施。

在第一步骤中，根据本发明的方法具有在当前车辆速度v的情况下对该导流板的当前位置的获取。将等效于该图表的当前值W0与该位置相关。在本实施例中，借助于以霍尔传感器形式的传感器进行位置获取。同样，也能够用一个另外的传感器或一个系统确定该位置获取，该另外的传感器或系统同样适合于该位置获取。

在第二步骤中，依赖于当前的车辆速度v，借助于该第一特征曲线1获取第一值W1，借助于该第二特征曲线2获取第二值W2，借助于该第三特征曲线3获取第三值W3并且借助于该第四特征曲线4获取第四值W4。

该第一值W1在对应的车辆速度v的情况下对应于该导流板的额定位置。该第二值W2在该车辆速度v的情况下对应于该导流板的最小位置。该第三值W3对应于在考虑到该第一容许距离S1的情况下的该导流板的位置，并且该第四值对应于在考虑到该第二容许距离S2的情况下的该导流板的位置。

如果该值W0与其他的值W1、W2、W3、W4的比较结果为该值位于该第四值W4与该额定值W1之间并且由此W4<W0<W1，则不引入措施，因为就该导流板的当前位置而言存在足够的车辆稳定性。

如果该比较导致该值W0小于或等于该第四值W4并且大于该第三值W3并且由此W3<W0≤W4的结果，则激活或引入该导流板的收缩停止。在本实施例中不产生故障消息，因为只要W3<W0，该位置W0就不造成车辆的不稳定。

该信息装置例如能够以显示器的形式形成在该机动车辆的仪表盘处。同样，该信息装置例能够以音频装置的形式形成，使得能够通过语音将该信息告知该车辆驾驶员。借助于该信息装置也可以组合语音和视觉的故障消息。在本实施例中该信息装置以显示器的形式形成。

如果这些值W0、W1、W2、W3、W4的比较结果为该值W0小于或等于该第三值W3，则除了该收缩停止外，进行对应的视觉和/或语音故障消息发送并且强制激活该电子稳定程序ESP。

这些特征曲线1、2、3、4例如能够电子地保存在该机动车辆的控制和调节系统中。如在本实施例中实现的，同样可能的是，这些容错时间FTZ1、FTZ2作为在一个计算程序中的常量存储在该控制和调节系统中并且在获取该第一容许距离S1时，考虑该机动车辆的当前车辆速度v用于计算该加速度a(v)。这意味着，依赖于所获取的值W2和该第二特征曲线，借助于这些容错时间FTZ1、FTZ2来计算该第三值W3和该第四值W4以用于比较。

Claims (10)

1.用于机动车辆的空气导向元件的方法，其中，该空气导向元件在其相对于该机动车辆的位置中能够定位在一个第一极限位置与一个第二极限位置之间，其中该第一极限位置最大程度地低于该第二极限位置，并且其中检测该空气导向元件的实际位置，将该实际位置与该空气导向元件的最小额定位置相比较，其特征在于，在低于一个允许位置的情况下激活安全功能，尤其为该空气导向元件的收缩停止，该允许位置位于该空气导向元件的最小额定位置与该空气导向元件的额定位置之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该允许位置依赖于该最小额定位置以及第一容许距离(S1)和第二容许距离(S2)来获取。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在低于一个极限值允许位置的情况下进行一个安全模块的强制激活，该极限值允许位置依赖于该最小额定位置和第一容许距离(S1)来获取。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该安全模块是电子稳定程序。

5.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，在低于该允许位置的情况下，向该机动车辆的车辆驾驶员输出信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该信息通过该机动车辆的显示器和/或音频装置输出。

7.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，该第一容许距离(S1)作为当前行驶速度(v)的函数来获取。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该第一容许距离(S1)依赖于第一容错时间(FTZ1)来确定，其中，S1(v)＝FTZ1^*a(v)。

9.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，该第二容许距离(S2)依赖于第二容错时间(FTZ2)来获取。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该第二容许距离(S2)依赖于该导向元件的伺服电机的最大转数(nMax)来确定，其中，S2＝FTZ2^*nMax。