CN108430859B - 挡风板装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括被配置成降低空气阻力的挡风板(114)的挡风板装置(102)，所述挡风板(114)被布置在车辆(100)的驾驶室顶板(112)上，所述挡风板(114)可围绕所述车辆(100)的基本横向轴线(116)枢转，其中，所述挡风板装置(102)还包括至少一个气压传感器(202)，以测量所述车辆(100)行驶期间的气压，其中，所述至少一个气压传感器(202)被布置在由所述挡风板(114)和所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)形成的空间(204)内。本发明也涉及一种用于控制挡风板装置的方法以及一种包括这种挡风板装置的车辆。

Description

挡风板装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的挡风板装置。本发明也涉及一种包括这种挡风板装置的车辆以及一种用于控制所述挡风板装置的方法。本发明适用于车辆，诸如统称为卡车的轻型车辆、中型车辆或者重型车辆。虽然本发明将主要针对卡车来描述本发明，但是本发明也适用于其它类型的车辆，优选为包括牵引车单元和拖车单元的车辆，并且其特别关注降低空气阻力。

背景技术

在车辆领域中，特别是统称为卡车的轻型车辆、中型车辆或者重型车辆，众所周知，空气阻力在行驶期间产生不利的作用力，导致例如速度降低以及燃料消耗增加。通常，车辆上的空气阻力可能位于特定区域，例如车辆的前表面，即挡风罩，引擎罩等。尤其暴露于空气阻力的一个区域是相关拖车的、位于车辆驾驶室的上方和后方的区域。暴露在风中的所述拖车前端的上部构成了空气阻力的重要区域。因而期望减少在该位置处的空气阻力，从而例如减少燃料消耗等。

为了降低空气阻力，车辆通常被设计成流线型，因而具有更有利的空气动力学形状。一种常见的解决方案是为车辆提供扰流板或导流板/挡风板，以便空气流可以在车辆周围转向。在公路卡车上，导流板/挡风板通常位于车辆驾驶室的顶部上，即车辆驾驶室顶板上。

GB 2465393描述了一种用于商用车的导流板系统。GB 2465393中的挡风板被布置成在车辆运动时减小空气阻力。所述车辆接收与车辆的空气动力学轮廓有关的输入，包括例如与所述车辆相连的拖车的几何形状。由此，挡风板被设定在预定位置处。该车辆包括控制单元，该控制单元接收当前车辆速度和来自布置在车辆表面上的气压传感器的气压值，其中，所述控制单元响应于气压和车辆速度来控制挡风板的位置。因而，基于车辆速度和气压值，可以改变挡风板的预定位置。然而，GB 2465393中的挡风板系统仍需要例如在进一步改进挡风板的定位以降低空气阻力这方面来进一步改进。

发明内容

本发明的目标在于提供一种与现有技术相比改善挡风板的定位的挡风板装置。该目标通过根据本发明的实施例的挡风板装置实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种包括被构造成降低空气阻力的挡风板的挡风板装置，所述挡风板被布置在车辆的驾驶室顶板上，该挡风板能够围绕所述车辆的基本横向轴线枢转，其中，所述挡风板装置还包括至少一个气压传感器，以测量车辆行驶期间的气压，其中，所述至少一个气压传感器被布置在由挡风板和车辆驾驶室顶板形成的空间内。

应易于理解，由于诸如壳体或者外罩等中间装置可能被布置在驾驶室顶板结构和挡风板之间，因此所述挡风板不必直接连接至车辆的驾驶室顶板。因此，在下文以及整个说明书中，术语“被布置在驾驶室顶板上的挡风板”应被理解为也包括挡风板可通过中间结构机械地连接至驾驶室顶板。

此外，应易于理解，测量由挡风板与车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压。因而，术语“气压传感器被布置在由挡风板和车辆的驾驶室顶板所形成的空间内”自然也包括这样的气压传感器：其虽然被布置在该空间外，但是包括用于测量该空间内的气压的设备。因而，气压传感器被布置成获得由挡风板与车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压数据，以最优化挡风板的位置。

本发明基于如下意外认识：由挡风板和车辆的驾驶室顶板所形成的空间内的压力水平与车辆的空气动力学阻力经由相对较好的相关性。详细而言，由于由挡风板和车辆的驾驶室顶板所形成的空间内的、相对较高的气压水平对应于被布置在车辆的驾驶室后面的拖车或货物的上部处的相对较低的阻力、即低空气阻力，因此这是一种它是相反或反比关系。

因而，本发明的优点在于，挡风板能够被布置在对应于与由车辆的挡风板和驾驶室顶板形成的空间内的相对较高气压的位置处。由此能够确定，车辆的空气动力学阻力相对较低。随着空气动力学阻力达到相对最低水平，由挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的静态压力达到相对最高水平。因此，如下文进一步所述，可以将挡风板自动地布置在用于显著减小车辆的空气动力学阻力的位置。这继而又会减少车辆燃料消耗等。此外，至少一个气压传感器被布置在挡风板和车辆驾驶室顶板之间的相对受保护的空间中，因而对于相当恶劣的灰尘环境、来自道路以及来自容易污染车辆周围区域的易受天气影响的物体的污垢和碎片相对不敏感。

另一优点在于，由于挡风板能够自动定位在几乎“最佳”位置，所以如果改变为与先前使用的拖车/货物相比具有另一高度的拖车或货物，则车辆驾驶员不需要手动调节挡风板。与上述现有技术相比，本发明不必依赖于预定的空气动力学轮廓来将挡风板布置在最佳位置。

根据示例性实施例，挡风板可被构造成降低车辆后部的空气阻力，其中，后部的高度高于车辆的驾驶室顶板的高度。

所述后部可以为车辆的拖车，该拖车可以包括可连接货箱，或者其高度高于车辆的驾驶室顶板高度的其它货物。所述车辆并非必须包括拖车。在这种情况下，所述后部可由集成在车辆的牵引车单元中的货箱/货物形成。因而，当在前行方向上观察时，所述后部可被布置在车辆的驾驶室之后。然而，下文也将后部称为拖车或者货物。例如，货物可为刚性车辆或者牵引车的集成部分，并且可以响应于货物的可变高度来执行对挡风板的调节。

根据示例实施例，所述挡风板装置可包括连接所述该至少一个气压传感器的控制单元。

因此，所述至少一个气压传感器可将信号发送至控制单元，控制单元继而可控制挡风板，或者进一步将所述信号发送至车辆的其它控制单元，以控制挡风板。

根据示例实施例，所述控制单元可被配置成控制所述挡风板围绕基本横向轴线的角位移。

然而，应理解，如上所述，控制单元也可将信号发送至车辆的其它控制单元，以控制挡风板的角位移。可通过控制例如被连接至挡风板的致动器等而控制角位移。

根据另一实施例，所述至少一个气压传感器可被装置在车辆的驾驶室顶板上。

因此，优点在于，在其中具有例如货箱等高于先前连接至拖车的货箱的新拖车的情况下，能够通过将至少一个气压传感器定位在车辆的驾驶室顶板上，或者定位被布置于车辆的驾驶室顶板上的结构上而检测气压异常。因而，当响应于变化的拖车高度而最优化挡风板的定位时，将该至少一个气压传感器布置在车辆的驾驶室顶板上是有利的。

根据示例性实施例，所述至少一个气压传感器可被布置在挡风板的、面对车辆驾驶室顶板的表面上。

因此，能够获得与将至少一个气压传感器定位在挡风板和车辆的驾驶室顶板之间的空间中的驾驶室顶板上类似的优点。

根据示例性实施例，所述挡风板装置可包括在车辆的横向方向上彼此互相间隔隔开的多个气压传感器。

因此，优点在于，当车辆暴露于例如侧向风等时，提供多个气压传感器可以改进测量。同样地，通过使用一个以上的气压传感器，改进了例如由连接到基本上专用实施例的不可预见的局部现象或一个或多个压力传感器的故障造成的测量可靠性。根据示例，多个气压传感器可被布置在车辆的基本横向几何轴线上。

根据示例实施例，气压传感器可包括附加的气压传感器，所述附加的气压传感器被布置在驾驶室顶板的、与车辆前行方向背向的外表面上。

因而，附加的气压传感器可以被装置成与在由挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内装置的至少一个气压传感器组合。优点在于，通过该附加的气压传感器，能够获得由于从驾驶室到拖车的距离增加/减少而出现的压差。相应地，当变为关于先前连接的拖车，例如到车辆驾驶室的距离增大的拖车时，能够基本上最佳地调节挡风板，以减小由于到拖车的新距离而将发生的空气阻力。此外，通过将装置在由挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压传感器与附加的气压传感器结合是有利的，因为它将检测由于拖车的高度增加/减小以及离拖车的距离增加/减小而引起的气压差。此外，通过将附加的气压传感器与该至少一个气压传感器结合使用，控制单元可收集来自这两个传感器的信息，并且借助于控制算法，主要考虑那些将显示预期的行为的传感器。例如，如果环境条件在特殊情况下将消除至少一个传感器的适当和预期的功能，则可以在该特定时刻忽略来自该至少一个传感器的控制信号。

根据示例实施例，该至少一个气压传感器可以是差分气压传感器，包括被装置在由挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的至少一个气压测量装置以及至少一个参考气压测量装置。

差分气压传感器是有利的，因为其提供精确并且相对可靠的测量值。

根据示例实施例，控制单元可被配置成测量该至少一个气压测量装置和该至少一个参考气压测量装置之间的压力水平差。

控制单元可为与上述被连接至气压传感器相同的控制单元。

根据示例实施例，该至少一个参考气压装置可被布置在从车辆的前行方向观察的基本纵向轴线的前方，或者被布置在车辆驾驶舱内。基本横向轴线的前部或者驾驶舱内的区域是具有相对稳定压力水平的区域，因而有利于用作参考值。也可考虑其它位置，诸如包含整个牵引车单元的体积内的、压力水平基本固定或者恒定的任何位置，或者随着车顶导流板的冲击甚至大致基本线性变化的位置。

根据示例实施例，该至少一个气压传感器可为被布置成测量绝对气压的绝对气压传感器。因此，优点在于不需要参考测量装置。因此，不需要定位参考压力位置。

根据本发明的第二方面，提供一种包括车辆驾驶舱和如上文关于本发明的第一方面所述的挡风板装置的车辆，其中，挡风板装置包括挡风板，所述挡风板被安装在车辆的驾驶室顶板上，并且被配置成降低车辆的空气阻力。

根据示例实施例，车辆还可包括具有驾驶舱的卡车单元，以及在车辆的前行方向上观察时布置在卡车单元之后的后部，其中，后部的高度高于车辆的驾驶室顶板的高度。

第二方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于第一方面所述的那些效果和特征。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于控制包括用于减小空气阻力的挡风板的挡风板装置的方法，该挡风板被装置在车辆的驾驶室顶板上，该挡风板可围绕基本横向的轴线枢转，并且可在第一和第二位置之间移动，其中，该挡风板装置包括被布置在由该挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内、以测量气压的至少一个气压传感器，该方法包括以下步骤：对于挡风板的至少两个不同位置，测量挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压；确定挡风板的该至少两个不同位置中的哪个位置对应于最高测量气压；以及将挡风板定位在相应于最高测量气压的位置。

应将挡风板的第一位置理解为意指挡风板的下部位置或上部位置。因此，应将第二位置理解为意指挡风板的下部位置或上部位置中的另一个位置。根据非限制性示例，下部位置可以是挡风板的下端位置，而上部位置可以是挡风板的上端位置。更详细地说，在下端位置，车辆驾驶室顶板和面向车辆驾驶室顶板的挡风板的内表面之间的距离为最小距离。相反，在上端位置，车辆驾驶室顶板与面向车辆驾驶室顶板的挡风板的内表面之间的距离为最大距离。

优点在于提供了一种自动化方法，其针对挡风板的不同位置测量由挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压值，之后将挡风板设置在对应于适合的气压值的位置处。由此如上所述，由于在由挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压增大对应于车辆的空气阻力减小，因而使空气阻力减小。因而，例如当连接与先前连接的拖车相比具有其它尺寸的拖车时，能够执行该方法，并且挡风板能够被布置在新的更合适的位置处。

根据示例实施例，该方法可包括下列步骤：对于挡风板的多个位置，测量挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压；和将挡风板定位在对应于比挡风板的多个位置的平均压力水平更高的压力水平的位置处。

因此，优点在于，可接收挡风板的进一步位置的气压水平，并且提供了关于空气阻力降低的进一步改进。因而，针对挡风板的多个位置计算/确定平均气压水平，之后将挡风板定位在具有比所计算/所确定的平均气压水平更高的测量气压值的位置处。

根据示例实施例，该方法可包括将挡风板定位在相应于最高测量气压水平的位置处的步骤。因此，可设置挡风板的基本最佳位置，以便降低车辆的空气阻力。

根据示例实施例，可在挡风板从第一位置朝着第二位置移动时，执行测量挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压的步骤。

因此，挡风板在第一和第二位置之间执行扫动运动。第一和第二位置可为挡风板的第一和第二端位置。然而，控制单元等可能已经存储了例如关于挡风板最通常被布置在其中的静态位置的信息。在这些情况下，第一和第二位置可对应于这些静态位置的最小和最大位置。所存储的第一和第二位置也可对应于被连接至车辆的特定拖车/货物。因此，对于特定的拖车/货物，挡风板可从第一位置朝着第二位置移动，在这种范围内，最可能提供挡风板的最终位置。测量步骤可在将挡风板从第一位置朝着第二位置移动时连续地或者以适当的频率取样。

因为能够在相对短的时间跨度内获得多个测量值，所以执行扫动运动是有利的，使得环境无差异性，诸如侧向风变化、爬山、斜坡等等将具有最低影响。

根据示例实施例，可接收关于预测道路数据的信息，使得用于校准挡风板的定位的校准序列可以在适于如此的道路分区处执行，诸如在平坦的、基本上笔直的道路上执行，这里有少量无差异性影响。

根据示例实施例，该方法可包括下列步骤：将挡风板从第二位置朝着第一位置移动；和当将挡风板从第二位置朝着第一位置移动时，针对挡风板的多个位置测量挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内的气压。

因此，能够获得能够与在将挡风板从第一位置朝着第二位置移动时获得的对应值比较的第二组测量值。

对于挡风板运动期间记录的每个压力样本，可测量和记录指示挡风板位置的相应值，以便存储位置和压力的每个组合数据对。

根据示例实施例，该方法还包括下列步骤：确定将挡风板从第一位置朝着第二位置移动以及从第二位置朝着第一位置移动之后、针对挡风板的多个位置中的每个位置的平均气压值；确定对应于所确定的平均气压值的最大平均压力值的挡风板位置；和将挡风板定位在对应于最大平均压力值的位置处。

与将挡风板从第二位置朝向第一位置移动时相比，当将挡风板从第一位置移向第二位置时，空气压力值可能不同。造成这种情况的原因是滞后现象。通常，在车顶导流板从较低位置移动到较高位置的运动中，作为挡风板处于较低位置时情况的特征的漩涡或者涡旋运动可能存留在实际上已经稍微超过最佳空气动力学点的挡风板位置。相反，当将挡风板从较高位置移动到较低位置时，可能不会产生涡旋运动，直到车顶导流板的位置实际上略微下降通过最佳空气动力学点。通过在两个方向上移动挡风板、之后使用平均值，能够提高挡风板定位的精度，并且降低滞后效应的影响。

此外，上述方法可以以预定间隔执行，以便校准挡风板的定位。而且，该方法可以结合全球定位系统(GPS)等来布置，例如，通过控制单元装置。然后可以响应于从GPS接收到的信号来执行该方法，该信号指示行驶方向的改变。由此，行驶方向的改变可能相应于可能影响挡风板的最佳位置的车辆的接近风向的改变。

第三方面的进一步效果和特征很大程度上类似于上文关于第一和第二方面所述的那些效果和特征。

根据本公开的第四方面，提供了一种被配置成控制挡风板装置的控制单元，该挡风板装置包括被配置成降低空气阻力的挡风板，该挡风板被装置在车辆的驾驶室顶板上，该挡风板可绕基本横向的轴线枢转，并且可在第一和第二位置之间移动，其中，该挡风板装置包括被布置在由该挡风板和车辆的驾驶室顶板形成的空间内以测量气压的至少一个气压传感器，其中，该控制单元被配置成：对于所述挡风板的至少两个不同位置，从该至少一个气压传感器接收输出数据；确定挡风板的该至少两个不同位置中的哪个位置对应于最高测量气压；以及将挡风板定位在相应于最高测量气压的位置。

因而，控制单元可被装置成接收数据，并且执行上文关于本发明的第三方面所述的计算/确定。

根据示例实施例，控制单元还可被配置成接收指示被连接至车辆的拖车/货物的尺寸和/或位置的信号；将挡风板的位置存储为相应于拖车/货物的尺寸和/或位置的位置。

该信号可关于拖车/货物的高度/标高，即车辆的驾驶室顶板和拖车/货物的上表面之间的竖直距离。该信号也可关于车辆的驾驶室和拖车之间的纵向距离。因此，优点在于，控制单元可被布置成：当连接具有与上述拖车/货物类似或者相等尺寸的拖车/货物时，最初将挡风板定位在相对最佳位置处。

第四方面的进一步效果和特征很大程度上类似于关于本发明的上述方面所述的那些效果和特征。

根据本公开的第五方面，提供一种包括程序代码装置的计算机程序，以在程序在计算机上运行时执行上文关于第三方面所述的任何步骤。

根据本公开的第六方面，提供一种携带包括程序代码装置的计算机程序的计算机可读介质，以在程序产品在计算机上运行时执行上文关于第三方面所述的任何步骤。

本发明的第五和第六方面的进一步效果和特征很大程度上类似于关于本发明的上述方面所述的那些效果和特征。

当研究所附权利要求和下文说明时，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应明白，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合以产生与下文说明中所述的那些实施例不同的实施例。

附图说明

通过下文对本发明的示例性实施例的说明性和非限制性详述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中：

图1是包括根据示例实施例的挡风板装置的车辆的立体图；

图2是示出用于根据示例实施例的气压传感器的适当位置的立体图；

图3a为示例实施例，其示出当所述挡风板位于在下端位置时、图1所示车辆的侧视图；

图3b为示例实施例，其示出当所述挡风板位于高于图3a所示的下端位置时、图1所示车辆的侧视图；

图4是示出根据挡风板的位置、气压和空气阻力之间关系的示例实施例的曲线图；

图5是用于改进所述挡风板的定位的示例性方法的流程图；以及

图6是用于改进所述挡风板的定位的另一示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在参考在其中示出本发明示例性实施例的附图，以在下文中更全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式来加以实施，并且不应被解释为限于本文提出的实施例；相反，这些实施例是出于彻底性和完整性而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。

参考图1，图1是包括根据本发明示例性实施例的挡风板装置102的车辆100的立体图。图1所示车辆100包括牵引车单元104和后部106。图1所示后部106是拖车单元106，其可释放地连接到牵引车单元104。因此，下文将把所述后部称为拖车单元106。此外，牵引车单元106包括驾驶室110，车辆驾驶员在所述驾驶室110中操作车辆100。所述驾驶室110包括驾驶室顶板112，所述挡风板装置102的挡风板114连接到所述驾驶室顶板112上。特别地，如图1所示，挡风板114围绕基本上横向的几何轴线116以可枢转的方式连接到车辆100的驾驶室顶板112。因此，挡风板114能够围绕所述基本横向的几何轴线116旋转一定的偏转角度θ，以便位于不同的位置。

此外，所述车辆100的拖车单元106包括货物120，其在图1中被示为货箱，所示货箱被布置为拖车106的集成部分。然而，货箱120还可以被布置为所述车辆100的拖车单元106的可释放部分。此外，如图1所示，所述拖车106或货箱120的上表面122所在的竖直高度高于所述车辆100的牵引车单元104的驾驶室顶板112的竖直高度。更具体地，所述拖车单元106或货箱120的高度126高于车辆100的驾驶室顶板112的高度128。因而，在所述车辆100行驶期间，拖车106或货箱120的前表面124的多个部分将造成车辆100的空气阻力。这将在下文中参考图3a和3b进一步说明。

参考图2，该立体图从后方以一定角度示出车辆100的驾驶室110。如图2所示，所述挡风板装置102包括至少一个气压传感器202，所所述至少一个气压传感器202被布置在由挡风板114和车辆100的驾驶室顶板112所形成的空间204内。在图2所示的示例实施例中，所述挡风板装置102包括三个气压传感器202，所述三个气压传感器202被连接至车辆100的驾驶室顶板112，并且在车辆100的横向方向上观察时，所述三个气压传感器202彼此间隔隔开。虽然图2示出了所述气压传感器202位于车辆100的驾驶室顶板112上，但是还可以考虑由挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间内的其它位置，诸如挡风板114的、面对驾驶室顶板112的内表面，或者挡风板114的、基本垂直于驾驶室顶板112的内侧表面。所述气压传感器202以及挡风板114被连接至控制单元118。图2中示意性地示出了所述控制单元118，并且所述控制单元118在图1中被示出为布置在车辆100的牵引车单元104内。因而，控制单元118被布置成从气压传感器202接收气压值形式的输出数据，并且基于所接收的输出，从而控制挡风板114的运动和角位移。

此外，如图2所示，所述挡风板装置102或者气压传感器202包括至少一个附加的气压传感器206。图2中示出了两个附加的气压传感器206。所述附加的气压传感器206被优选布置在从车辆100的前行方向观察时的、驾驶室110的后表面上。因此，所述附加的气压传感器206被布置成面对与所述牵引车单元104相连的拖车单元106。所述附加的气压传感器206也被连接至控制单元118，以将气压信号形式的输出数据传输至控制单元118。

另外，气压传感器202可优选为差分气压传感器。所述差分气压传感器包括至少一个参考气压测量装置208。利用所述差分气压传感器，以测量被布置在由所述挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间内的气压传感器202与所述参考气压测量装置208之间的气压差。也可测量所述附加的气压传感器206和参考气压测量装置208之间的气压差。因此，所述参考气压测量装置208可被连接至控制单元118。因而，所述控制单元118计算/测量气压的差异。如图2所示，在车辆100的前行方向上看去，所述参考气压测量装置208在驾驶室顶板112上被布置在所述基本横向轴线116的前方。在被选为参考位置的位置处，气压相对固定。然而，所述参考气压测量装置208可被布置在车辆的其它位置，诸如驾驶室110内，或者下列任何位置：在所述位置，压力关于在由挡风板114和车辆的驾驶室顶板112所形成空间204内检测/测量的压力相对稳定。

应易于理解，虽然图2中未示出，但是所述控制单元可被连接至挡风板装置102的致动器。因而，所述致动器被布置成控制所述挡风板114的角位移。

现在参考图3a和3b，其中示出了挡风板114被布置在两个不同位置处的车辆100的侧视图。更具体而言，图3a示出挡风板114被布置在下端位置，而在图3b中，挡风板114所布置的位置高于图3a所示位置。

首先，参考图3a，其中示出被布置在下端位置处的挡风板114。因此，挡风板114和驾驶室顶板112之间的竖直距离最小。而且，在车辆的竖直方向上观察的挡风板114的最高点低于拖车106的高度126。

在车辆100沿着向前方向行驶期间，车辆100暴露于来临的风流302。在图3a和3b中，风流302被示出为处于笔直向前朝着车辆100的方向上，并且应易于理解，本发明对于以一定角度来自车辆侧面的风流、即侧向风也起作用。如图3a中所示，风流302沿着驾驶室顶板112和挡风板114上方的空气动力学路径流动。然而，由于挡风板114被布置在下端位置处，所以风流302的一部分302'冲击拖车单元106的前表面124的上部。因此，拖车单元106的前表面124的上部造成车辆100的空气阻力，这将例如提高车辆的燃料消耗。

此外，击中拖车单元106的前表面124的上部的风流302的部分302'在车辆100的驾驶室和拖车单元106之间产生空气漩涡304。更特别地，所述空气漩涡304通常产生在由挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204与拖车106之间。因此，由于被束缚在牵引车和拖车之间的流动路径的涡旋运动，所以由挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压降低。如上文关于图2所述，这种气压被至少一个气压传感器202检测和测量。最低压将位于所述涡旋运动的中心处，但是由于实际原因，更方便的是测量更靠近驾驶室表面的位置处的这种低压的影响。因而，根据示例，可不直接在驾驶室表面上测量压力，而是在从驾驶室顶板或者驾驶室后壁向后突出到涡旋流路304中的叉或者杆上进行测量。

根据卡车单元104和拖车单元104的前表面124之间的纵向表面，空气漩涡304还可能更竖直向下地产生在驾驶室110和拖车单元106之间的空间内。因此，也可通过所述至少一个附加的气压传感器304来检测和测量气压的降低。

参考图3b，挡风板114被布置在高于图3a所示下端位置的位置处。相应地，挡风板114已经围绕大致横向轴线116旋转。因此，如图3b所示，作为代替，冲击图3a中的拖车单元106的前表面124的上部的风流302的一部分302'现在在驾驶室顶板112、挡风板114和拖车单元106上方形成流线型风流302。因此，图3a所示的空气漩涡基本不会产生，因而，挡风板114被布置在基本最佳位置处。

上文关于图3a和3b的说明主要关于被布置在太低位置和相对最佳位置的挡风板114。在挡风板114被布置在太高位置的情况下，即挡风板114围绕大致横向轴线116旋转过度的情况下，挡风板114本身就起到了车辆100的空气阻力的作用，因此这对于车辆100而言也不是最优的。在这种太高位置，当空气流被迫在挡风板上方流动时，空气流被过度加速，结果是，相关的低压影响牵引车和拖车之间的区域，因此也影响驾驶室顶板和车顶导流板之间的区域。

因此，本发明的核心在于下列认识：车顶导流板被设为“太低”或设为“太高”的两种情况将与相对低的压力相关，并且当压力达到最大时为最佳位置。

现在参考图4，其示出了根据挡风板114的位置、所测量的气压和车辆空气阻力之间的关系的示例实施例的曲线图。挡风板114的位置由虚线402指示。X轴对应于挡风板114的偏斜角度θ，其中，与左侧的位置相比，右侧的位置对应于更大角度。因此，图中的最右端位置对应于挡风板114的上部位置。

利用具有矩形图案404的虚线示出被测气压，所述被测气压例如由被布置在挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压传感器202来测量，同时，利用具有圆形图案406的实线来表示车辆的空气阻力，或者车辆的空气动力学阻力。因此，Y1轴对应于被测气压，Y2轴对应于被测空气阻力/空气动力学阻力。

下面将在图中从右向左移动来说明图4中所示情形。

因而，当从图4示图的右侧移动时，挡风板114从上部位置朝着下部位置移动。如图所示，当将挡风板114向下移动时，由于出现在挡风板的边缘上方的空气加速量减小，从而由挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压连续地升高。此时，车辆的空气阻力连续地降低。换句话说，在第一距离处，由于挡风板114位置较高，因此空气阻力相对较高。当挡风板114向下移动时，气压升高，并且空气阻力降低，直到挡风板114被布置在X轴上以数字408指示的相对最佳位置处。

当挡风板114之后进一步向下移动时，即进一步移动到X轴上的相对最佳位置408的左侧时，上文关于图3a所述的风流302的一部分302'冲击拖车单元106的前表面124的上部。因此，在挡风板114向下运动期间，空气开始以涡旋运动旋转，并且由挡风板114和驾驶室顶板112形成的空间204内的相应气压连续地降低，并且空气阻力/空气动力学阻力连续地升高。

因而，图4清楚地示出由挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压与车辆100的空气阻力之间的意想不到的关系。如图4所示，挡风板和驾驶室顶板之间的位置处的压力水平与车辆的空气动力学阻力具有非常显著的相反或反比关系。

现在，为了描述用于控制挡风板的方法，参看图5和6，其示出用于改进挡风板位置的示例实施例的流程图。

首先参考图5，当执行用于控制挡风板装置102的方法时，在挡风板114的至少两个位置测量(S1)由挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压。之后，确定(S2)所述挡风板114的至少两个不同位置中哪个位置对应于最高气压。最后，将挡风板114定位(S3)在对应于最高气压的位置处。因而，应易于理解，如果仅评估挡风板114的两个不同位置，则挡风板被定位在对应于最高气压的位置处，而如果评估挡风板114的多个位置，则挡风板114可以被定位这样的位置：该位置所对应的压力值高于挡风板114的所有被测位置的平均压力值。当然，挡风板114也可被定位在对应于绝对最高气压的挡风板114的位置处。

可以在上下和/或下上移动挡风板时来执行挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压的测量步骤。因此，参考图6，其为用于改进挡风板位置的另一示例实施例的流程图。

首先，将挡风板114从第一位置朝着第二位置移动(S4)。根据非限制性示例，第一位置可为下端位置，因而挡风板114朝着更高位置移动。在从挡风板114的第一位置朝着第二位置移动期间，测量(S5)挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压。之后，挡风板114沿着相反方向从第二位置朝着第一位置移动(S6)。在从挡风板114的第二位置朝着第一位置移动期间，再次测量(S7)挡风板114和驾驶室顶板112所形成的空间204内的气压。优选地，当将挡风板114从第一位置朝着第二位置移动(S4)时，与将挡风板从第二位置朝着第一位置移动(S6)相同，在挡风板114的大致类似位置测量气压。

之后，确定(S8)挡风板114的每个位置的平均压力值。可以通过上文关于图2所述的控制单元118来确定/计算平均压力值。因此，对于挡风板114的每个位置，都确定平均气压值。最后，确定平均压力值的最大值，并且将挡风板114定位(S9)在对应于最高平均压力值的位置处。

应理解，本发明不限于上文所述以及附图所示的实施例；相反，本领域技术人员应明白，在所附权利要求的范围内，可做出许多变化和调整。

Claims (24)

1.一种挡风板装置(102)，其包括被配置成降低空气阻力的挡风板(114)，所述挡风板(114)被布置在车辆(100)的驾驶室顶板(112)上，所述挡风板(114)能够围绕所述车辆(100)的基本横向轴线(116)来枢转，其中，所述挡风板装置(102)还包括至少一个气压传感器(202)，用于测量所述车辆(100)的行驶期间的气压，其特征在于，所述至少一个气压传感器(202)被布置在由所述挡风板(114)和所述车辆(100)的驾驶室顶板(112)所形成的空间(204)内。

2.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述挡风板(114)被构造成降低所述车辆(100)的后部(106)的空气阻力，其中，所述后部的高度(126)高于所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)的高度。

3.根据权利要求1或2所述的挡风板装置(102)，还包括被连接至所述至少一个气压传感器(202)的控制单元(118)。

4.根据权利要求3所述的挡风板装置(102)，其中，所述控制单元(118)被构造成控制所述挡风板(114)围绕所述基本横向轴线(116)的角位移。

5.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述至少一个气压传感器(202)被布置在所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)上。

6.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述至少一个气压传感器(202)被布置在所述挡风板(114)的、面对所述车辆(100)的驾驶室顶板(112)的表面上。

7.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述挡风板装置(102)包括多个气压传感器(202)，所述多个气压传感器(202)在所述车辆(100)的横向方向上彼此互相间隔。

8.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述气压传感器(202)包括附加的气压传感器(206)，所述附加的气压传感器(206)被布置所述驾驶室顶板(112)的、与车辆前行方向背向的外表面上。

9.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述至少一个气压传感器(202)是差分气压传感器，其包括至少一个气压测量装置和至少一个参考气压测量装置(208)，所述至少一个气压测量装置被布置在由所述挡风板和所述车辆的所述驾驶室顶板形成的所述空间(204)内。

10.根据权利要求9所述的挡风板装置(102)，其中，控制单元(118)被构造成测量所述至少一个气压测量装置和所述至少一个参考气压测量装置(208)之间的压力水平差。

11.根据权利要求9或10所述的挡风板装置(102)，其中，所述至少一个参考气压装置(208)被布置在从所述车辆(100)的前行方向观察的所述基本纵向轴线(116)的前部，或者被布置在所述车辆(100)的驾驶舱(110)内。

12.根据权利要求1所述的挡风板装置(102)，其中，所述至少一个气压传感器(205)是绝对气压传感器，其被布置为测量绝对气压。

13.一种包括车辆驾驶舱和根据权利要求1-12中任一项所述的挡风板装置(102)的车辆(100)，其中，所述挡风板装置(102)包括挡风板(114)，所述挡风板(114)被安装在所述车辆(100)的驾驶室顶板(112)上，并且被配置成降低所述车辆(100)的空气阻力。

14.根据权利要求13所述的车辆(100)，所述车辆(100)还包括卡车单元(104)和后部(106)，所述卡车单元(104)包括所述驾驶舱，在所述车辆(100)的前行方向上观察时，所述后部(106)被布置在所述卡车单元(104)的后方，其中，所述后部(106)的高度高于所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)的高度(128)。

15.一种用于控制挡风板装置(102)的方法，所述挡风板装置(102)包括用于减小空气阻力的挡风板(114)，所述挡风板(114)被布置在车辆(100)的驾驶室顶板(112)上，所述挡风板(114)能够围绕基本横向的轴线(116)枢转，并且能够在第一位置和第二位置之间移动，其中，所述挡风板装置(102)包括至少一个气压传感器(202)，所述至少一个气压传感器(202)被布置在由所述挡风板(114)和所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)所形成的空间(204)内，以测量气压，所述方法的特征在于包括以下步骤：

-对所述挡风板(114)的至少两个不同位置，测量(S1)由所述挡风板(114)和所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)所形成的所述空间(204)内的气压；

-确定(S2)所述挡风板(114)的所述至少两个不同位置中的哪个位置对应于最高测量气压；以及

-将所述挡风板(114)定位(S3)在对应于所述最高测量气压的位置。

16.根据权利要求15所述的方法，包括下列步骤：

-对所述挡风板(114)的多个位置，测量由所述挡风板和所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)所形成的所述空间内的气压；和

-将所述挡风板(114)定位在对应于比所述挡风板的多个位置的平均压力水平更高的压力水平的位置处。

17.根据权利要求16所述的方法，包括下列步骤：

-将所述挡风板(114)定位在对应于所述最高测量气压水平的位置处。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，在所述挡风板(114)从所述第一位置朝着所述第二位置移动(S4)时，执行测量(S5)由所述挡风板(114)和所述车辆的所述驾驶室顶板所形成的所述空间(204)内的气压的步骤。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括下列步骤：

-将所述挡风板(114)从所述第二位置朝着所述第一位置移动(S6)；和

-当将所述挡风板(114)从所述第二位置朝着所述第一位置移动时，对于所述挡风板(114)的多个位置，测量(S7)由所述挡风板(114)和所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)所形成的所述空间(204)内的气压。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括下列步骤：

-在将所述挡风板从所述第一位置朝着所述第二位置移动以及从所述第二位置朝着所述第一位置移动之后，确定(S8)对于所述挡风板的多个位置中的每个位置处的平均气压值；

-确定对应于所确定的平均气压值的最大平均压力值的所述挡风板位置；以及

-将所述挡风板定位(S9)在对应于所述最大平均压力值的位置处。

21.一种被构造成控制挡风板装置(102)的控制单元(118)，所述挡风板装置包括被构造成降低空气阻力的挡风板(114)，所述挡风板(114)被布置在车辆(100)的驾驶室顶板(112)上，所述挡风板(114)能够围绕基本横向的轴线(116)枢转，并且能够在第一位置和第二位置之间移动，其中，所述挡风板装置(102)包括至少一个气压传感器(202)，所述至少一个气压传感器(202)被布置在由所述挡风板(114)和所述车辆(100)的所述驾驶室顶板(112)形成的空间(204)内，以测量气压，其特征在于，所述控制单元被构造成：

-对于所述挡风板的至少两个不同位置，从所述至少一个气压传感器接收输出数据；

-确定所述挡风板的所述至少两个不同位置中的哪个位置对应于最高测量气压；以及

-将所述挡风板定位在对应于所述最高测量气压的位置。

22.根据权利要求21所述的控制单元，其中，所述控制单元还被构造成：

-接收指示被连接至所述车辆的后部(106)的尺寸和/或位置的信号；

-将所述挡风板的位置存储为对应于所述后部(106)的尺寸和/或位置的位置。

23.一种包括程序代码装置的计算机可读介质，用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求15至20中任一项所述的步骤。

24.一种携带包括程序代码装置的计算机程序的计算机可读介质，用于当所述程序产品在计算机上运行时执行根据权利要求15至20中任一项所述的步骤。

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