DE102004030571B4

DE102004030571B4 - Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004030571B4
Application number: DE102004030571A
Authority: DE
Inventors: Oliver Vogt; Thomas Rudolph; Oguzhan Guendogdu; Sven Fuchs; Marco Pöller; Manfred Nowak
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Webasto SE
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: DE102004030571A1

Abstract

Luftleitvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Spoiler (12–12d), der mittels einer Verstelleinrichtung zwischen einer Ruheform, in der er im Wesentlichen innerhalb der Fahrzeugkontur liegt, und einer Betriebsform, in der er die Fahrzeugkontur überragt, verstellbar ist, wobei der Spoiler (12–12d) eine Spoilerfläche aufweist, die zumindest in der Betriebsform des Spoilers (12–12d) während der Fahrt des Kraftfahrzeugs vom Fahrtwind angeströmt wird und dadurch aerodynamisch wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spoiler (12–12d) einen Spoilerkorpus (14–14d) und an beiden seitlichen Enden des Spoilerkorpus angeordnete Spoilererweiterungen (18–18c) aufweist, deren Stellung bezüglich des Spoilerkorpus (14–14d) sich im Verlauf der Verstellung von der Ruheform zur Betriebsform in Sinne einer Vergrößerung der aerodynamisch wirksamen Spoilerfläche zur Vergrößerung der aerodynamischen Wirkung verändert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Luftleitvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 94 22 244 U1 , der DE 199 02 289 A1 und der DE 100 02 511 A1 bekannt und umfassen einen Spoiler, der mittels einer Verstelleinrichtung zwischen einer Ruheform, in der er im Wesentlichen innerhalb der Fahrzeugkontur liegt, und einer Betriebsform, in der er die Fahrzeugkontur überragt, verstellbar ist.

Bekanntlich können durch einen solchen Spoiler die aerodynamischen Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs und damit das Fahrverhalten vorteilhaft beeinflusst werden. Hierbei ist es auch bekannt, die Verstellung des Spoilers zwischen seiner Ruheform und seiner Betriebsform in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vorzusehen, beispielsweise um die Bodenhaftung des Fahrzeugs bei höheren Geschwindigkeiten zu vergrößern.

Bei der konstruktiven Auslegung der Luftleitvorrichtung kommt es in der Praxis zu einem Zielkonflikt, da der in Ruheform befindliche Spoiler möglichst platzsparend untergebracht und an die Fahrzeugkontur angepasst sein soll, wohingegen der Spoiler in seiner Betriebsform hinsichtlich seiner aerodynamischen Wirkung optimiert sein sollte.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Luftleitvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass bei geringen Bauraumanforderungen in der Ruheform eine vergleichsweise große aerodynamische Wirkung in der Betriebsform erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass eine besondere Art und Weise der Verstellung zwischen Ruheform und Betriebsform vorgesehen wird.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch eine Luftleitvorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Gemäß dieses Aspekts ist vorgesehen, dass der Spoiler einen Spoilerkorpus und an beiden seitlichen Enden des Spoilerkorpus angeordnete Spoilererweiterungen aufweist, deren Stellung bezüglich des Spoilerkorpus sich im Verlauf der Verstellung von der Ruheform zur Betriebsform in Sinne einer Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche verändern lässt.

Der Begriff "Spoilerkorpus" bezeichnet hierbei einen während der Fahrt angeströmten Luftleitkörper, der einen Großteil des Spoilers bildet und beispielsweise als ein starres, etwa plattenförmiges Luftleitprofil ausgebildet ist. Bei der Formgestaltung des Spoilerkorpus wie auch des gesamten Spoilers kann auf die in diesem technischen Bereich in großer Vielfalt bekannten Gestaltungen zurückgegriffen werden. Zur Verringerung des Auftriebs während der Fahrt bzw. zur Erzeugung eines Abtriebs ist oftmals ein Luftleitprofil vorgesehen, welches die (umgekehrte) Form eines Flugzeug-Tragflügels besitzt.

Die an beiden seitlichen Enden des Spoilerkorpus angeordneten Spoilererweiterungen werden im Verlauf der Spoilerverstellung zur Betriebsform hin im Sinne einer Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche bezüglich des Spoilerkorpus verstellt. Damit ist eine Betriebsform des Spoilers mit vergrößerter aerodynamischer Wirkung ermöglicht.

Der Begriff "wirksame Spoilerfläche" bezeichnet hierbei sämtliche Oberflächenbereiche des Spoilers, die freiliegen und vom Fahrtwind angeströmt oder umströmt werden.

Die Verstelleinrichtung kann beispielsweise elektrisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch arbeiten. Dies bevorzugt in Abhängigkeit vom Bewegungszustand des Fahrzeugs, insbesondere abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einer ersten Phase im Verlauf der Verstellung von der Ruheform zur Betriebsform hin der Spoiler korpus bezüglich der Fahrzeugkarosserie verstellt (ausgefahren) wird und/oder in einer zweiten Phase dieser Verstellung, insbesondere am Ende dieser Verstellung, die Spoilererweiterungen bezüglich des Spoilerkorpus zur Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche verstellt werden. Das Einfahren des Spoilers zur Ruheform erfolgt bevorzugt in umgekehrter Weise.

Die an jedem seitlichen Spoilerkorpusende vorgesehene Spoilererweiterung kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei bei mehrteiliger Ausbildung die einzelnen Spoilererweiterungselemente gleichzeitig oder mit einer bestimmten zeitlichen Abfolge nacheinander bezüglich des Spoilerkorpus verstellt werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein Abschnitt der Spoilererweiterung im Verlauf der Verstellung des Spoilers von der Ruheform zur Betriebsform bezüglich des Spoilerkorpus translatorisch in Fahrzeugquerrichtung nach außen verlagert wird. Ein oder mehrere Spoilererweiterungselemente können beispielsweise über eine Linearführungseinrichtung derart mit dem Spoilerkorpus gekoppelt sein, dass diese Elemente in Fahrzeugquerrichtung nach außen verschoben werden können.

Ein solches Erweiterungselement kann beispielsweise etwa plattenförmig ausgebildet sein und in unverstellter Position in einer geeignet geformten Aussparung an der Oberseite, an der Unterseite oder im Inneren des seitlichen Spoilerkorpusendes aufgenommen sein. Falls mehrere Spoilererweiterungselemente vorgesehen sind, so können diese beispielsweise als ineinandergreifende Profilteile ausgebildet sein, deren Ausdehnung in Fahrzeugquerrichtung durch teleskopartige Verstellung dieser Elemente vergrößert werden kann.

Alternativ oder zusätzlich zu der translatorischen Verlagerung eines Spoilererweiterungsabschnitts kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein Abschnitt der Spoilererweiterung im Verlauf der Verstellung des Spoilers von der Ruheform zur Betriebsform bezüglich des Spoilerkorpus um eine sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Achse verschwenkt (weggeklappt) wird. In unverstellter Position eines solchen Abschnitts kann dieser wieder in Überdeckung mit dem Spoilerkorpus an dessen Oberseite oder Unterseite vorgesehen sein, wohingegen dieser Abschnitt zur Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche nach oben bzw. unten abgeklappt werden kann.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Spoilererweiterung wenigstens ein Spoilererweiterungselement aufweist, welches ausgehend von einer Lage, in der dieses Element an oder im Spoilerkorpus aufgenommen ist, um eine sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckende Achse ausgeschwenkt wird, um die wirksame Spoilerfläche zu vergrößern. Dieses Ausschwenkprinzip lässt sich auch auf eine Mehrzahl von solchen Erweiterungselementen übertragen. Daher ist in einer spezielleren Ausführungsform vorgesehen, dass die Spoilererweiterung eine Mehrzahl von fächerartig übereinander angeordneten und relativ zueinander um eine sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckende Achse verschwenkbaren Lamellen aufweist. Die Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche erfolgt dann ähnlich dem Ausbreiten eines Fächers.

Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung, der unabhängig von der bis hierher beschriebenen Gestaltung eingesetzt werden kann, jedoch auch vorteilhaft mit dieser Gestaltung kombiniert werden kann, ist eine Luftleitvorrichtung mit den in Anspruch 5 angegebenen Merkmalen vorgesehen.

Für diesen Aspekt wesentlich ist, dass der Spoiler einen Spoilerkorpus aufweist, der sich im Verlauf der Verstellung von der Ruheform zur Betriebsform insgesamt krümmt.

Der gemäß dieses Aspekts vorgesehene Spoiler bzw. Spoilerkorpus kann die oben bereits beschriebenen Gestaltungsmerkmale aufweisen. Dies ist jedoch nicht zwingend. Dass der Spoilerkorpus sich "insgesamt krümmt" soll bedeuten, dass die Kontur des Spoilerkorpus sich während der Spoilerverstellung verändert. Beispielsweise kann dieses Krümmen darin bestehen, dass ein in Ruheform konvex gekrümmter Spoilerkorpus im Verlauf der Verstellung eben wird oder sogar eine konkave Kontur annimmt. Auch ist eine Veränderung von einer ebenen Form zu einer (im engeren Sinne) gekrümmten Form denkbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt dieses Krümmen wenigstens in einer Richtung, für welche der (beim Krümmen sich verändernde) Spoilerkorpus-Querschnittsverlauf ersichtlich ist in einem in der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene gedachten Schnitt durch den Spoilerkorpus.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Spoilerkorpus eine flexible, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigte Materialbahn auf. Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit, die gewünschte Krümmbarkeit zu realisieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Spoilerkorpus auch eine Reihe von in Fahrzeugquerrichtung langgestreckten, paarweise scharnierartig an deren Längsseiten miteinander verbundenen, hintereinander angeordneten Lamellen aufweisen. Bei entsprechend hoher Anzahl derart gelenkig miteinander verbundener Lamellen (z. B. etwa 5 bis 10) kann der damit gebildete Spoilerkorpus wieder insgesamt, etwa nach Art einer Gliederkette, gekrümmt werden. Der Begriff "hintereinander" im Zusammenhang mit der Spoilerkonstruktion soll hierbei die Anordnung bezogen auf die Luftströmungsrichtung bezeichnen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung eine entlang der Unterseite des Spoilerkorpus mit dem Spoilerkorpus verbundene Aktorbaugruppe aufweist, die im Sinne einer Ausdehnung auf diese Unterseite einwirkt, um den Spoilerkorpus insgesamt zu krümmen.

Wenngleich die Verstellung des Spoilerkorpus prinzipiell auch durch ein an mehreren Stellen des Spoilerkorpus angreifendes Aktormittel, z. B. Betätigungsgestänge, bewerkstelligt werden kann, so ist die an der Unterseite des Spoilerkorpus angebundene Aktorbaugruppe vor allem deshalb sehr vorteilhaft, weil diese Aktorbaugruppe in ästhetisch ansprechender Form in die Spoilerkonstruktion integriert werden kann, insbesondere gewissermaßen einen Teil des Spoilerkorpus, nämlich dessen Inneres oder dessen Unterseite bilden kann.

Das Wirkprinzip einer solchen Aktorbaugruppe beruht darauf, dass eine Ausdehnung, wie auch eine Kontraktion, einer flexiblen Struktur außerhalb der so genannten "neutralen Faser" eine Krümmungsänderung der Struktur bewirkt.

Um eine gewisse Redundanz bzw. Sicherheit bei der Krümmungsbetätigung zu schaffen und/oder um einen über den Spoilerkorpus variierenden Krümmungsradius zu realisieren, kann die Aktorbaugruppe z. B. eine Reihe von hintereinander angeordneten Einzelaktoren aufweisen. Eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Einzelaktoren kann auch vorteilhaft zur jeweils separaten Verschwenkung der oben erwähnten, scharnierartig verbundenen Korpuslamellen eingesetzt werden.

Wenngleich der Spoiler bevorzugt im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist, so ist die keineswegs zwingend. Alternativ oder zusätzlich kann ein Spoiler auch z. B. im Dachbereich angeordnet sein.

Bevorzugt ist der Spoiler in seiner Ruheform in einer muldenartigen Aussparung der Fahrzeugkarosserie im Wesentlichen bündig zur Fahrzeugkontur angeordnet.

Ferner ist es bevorzugt, wenn in der Betriebsform des Spoilers ein vorderer Endbereich des Spoilerkorpus, z. B. ein vorderer, in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Spoilerkorpusrand im Wesentlichen auf der Fahrzeugkontur liegt, wohingegen ein hinterer Endbereich im Abstand zur Fahrzeugkontur liegt. Wenn der Übergang von der Fahrzeugkarosserie zum vorderen Endbereich eines solchen Spoilerkorpus luftundurchlässig ist, so ist dies im Allgemeinen aerodynamisch vorteilhaft. Des Weiteren ergibt sich hierbei der Vorteil, dass zur Verstellung des Spoilers notwendige Komponenten ästhetisch ansprechend bzw. unsichtbar vom Fahrzeuginneren zum Spoiler verlaufen können, z. B. elektrische Leitungen für eine Verstellbetätigung und/oder eine Verstellsensorik zur Erfassung verschiedener Betriebsformen bzw. zur Erfassung von Spoilerendpositionen.

Bevorzugt umfasst die Verstellung eine Verlagerung des Spoilerkorpus, die im Wesentlichen eine Verschwenkung des Spoilerkorpus um eine im vorderen Endbereich des Spoilerkorpus vorgesehene horizontale Schwenkachse darstellt.

In an sich bekannter Weise kann auch bei der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung die Verstellung des Spoilers in Abhängigkeit vom Bewegungszustand des Fahrzeugs gesteuert sein, wobei insbesondere im Hinblick auf die seitliche Spoilererweiterung und/oder die Krümmungsverstellung vorgesehen sein kann, dass das Ausmaß letzterer Verstellungen kontinuierlich oder in Stufen abhängig von einem Bewegungszustandsparameter, insbesondere zumindest der Fahrgeschwindigkeit, erfolgt.

Das gemäß der Erfindung vorgesehene Konzept der beidseitigen Anordnung von verlagerbaren Spoilererweiterungen und/oder des Vorsehens eines insgesamt krümmbaren Spoilerkorpus gestattet eine Ausführungsform, bei welcher die Verstelleinrichtung dazu ausgebildet ist, während der Fahrt des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom Bewegungszustand des Fahrzeugs eine bezüglich der vertikalen Längsmittelebene des Fahrzeugs asymmetrische Betriebsform des Spoilers zu ermöglichen. Sofern diese Möglichkeit auf der Krümmbarkeit beruht, setzt dies selbstverständlich eine Krümmbarkeit des Spoilerkorpus in einer Richtung voraus, die zur Schaffung dieser Asymmetrie geeignet ist. Der für eine solche asymmetrische Ansteuerung besonders interessante Bewegungszustandsparameter dürfte neben der Fahrgeschwindigkeit die Fahrzeugquerbeschleunigung sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
1 eine perspektivische Ansicht des Heckbereichs eines Fahrzeugs mit einer Luftleitvorrichtung,
2 eine schematische Schnittdarstellung des Bereichs zwischen dem Spoilerkorpus und der Spoilererweiterung des Spoilers von 1,
3 eine Detailansicht aus 1, wobei die Spoilererweiterung modifiziert ist,
4 eine der 3 entsprechende Ansicht für eine andere Modifikation,
5 eine der 1 entsprechende Ansicht gemäß einer weiteren Ausführungsform,
6 eine Draufsicht des Endbereichs des in 5 dargestellten Spoilers,
7 eine perspektivische Ansicht einer Luftleitvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, und
8 eine schematische Draufsicht (von unten) des in 7 dargestellten Spoilerkorpus.
1 zeigt eine im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs 1 vorgesehene Luftleitvorrichtung 10, umfassend einen Spoiler 12 sowie eine an sich bekannte (nicht dargestellte) Verstelleinrichtung, mittels welcher der Spoiler 12 zwischen einer Ruheform und einer Betriebsform verstellbar ist. Diese Verstellung wird abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen.
Die Figur zeigt den Spoiler 12 in einer Phase des Verstellungsverlaufs zwischen der Ruheform und der Betriebsform. Ein mittlerer Abschnitt des Spoilers 12, der einen Spoilerkorpus 14 bildet, ist bereits aus einer muldenartigen Aussparung der Fahrzeugkarosserie herausgefahren und nach oben verschwenkt (Pfeil 16). Nachfolgend – gewünschtenfalls erst bei weiterer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit – erfolgt darüber hinaus eine Verschiebung von an beiden seitlichen Enden des Spoilerkorpus 14 angeordneten Spoilererweiterungen 18. Diese zusätzliche Verstellung erfolgt in Richtung der Pfeile 20, also translatorisch in Fahrzeugquerrichtung nach außen. Damit wird die wirksame Spoilerfläche vergrößert.
2 zeigt schematisch einen Querschnitt im Bereich einer der beiden Spoilererweiterungen 18, die als Erweiterungskappe ausgebildet ist und in ihrer dargestellten Stellung das seitliche Ende des Spoilerkorpus 14 überlappt. Die Vergrößerung der wirksamen, hier im Wesentlichen horizontalen Spoilerfläche erfolgt durch Verschiebung in Richtung des Pfeils 20.
Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für analoge Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.
3 veranschaulicht eine Modifikation des seitlichen Spoilerendes, bei welcher simultan oder in zeitlicher Abfolge mit der erläuterten Seitwärtsverschiebung einer Spoilererweiterung 18a ein Abschnitt derselben bezüglich des Spoilerkorpus 14a um eine sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Achse verschwenkt wird (Pfeil 22a). In 3 links ist die unverschwenkte Stellung dargestellt, wohingegen in 3 rechts die Situation nach dem Abklappen dieses mit 24a bezeichneten Abschnitts nach unten dargestellt ist. Die Schwenkachse ist hierbei am seitlich äußeren Ende der Spoilererweiterung 18a vorgesehen.
4 zeigt eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die Schwenkachse zum Abklappen eines Abschnitts 24b am seitlich inneren Ende einer Spoilererweiterung 18b angeordnet ist, so dass eine Verschwenkung in Richtung des Pfeils 22b stattfindet.
Den Ausführungsformen nach 3 und 4 ist gemeinsam, dass ein unterer, etwa plattenförmiger Abschnitt der Spoilererweiterung nach unten hin abgeklappt wird. Alternativ oder zusätzlich könnte ein solches Abklappen eines anderen Abschnitts nach oben erfolgen. Wesentlich ist die damit erzielte Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche, die durch die Abklappbewegung freigelegt und vom Fahrtwind umströmt wird.
5 zeigt eine Ausführungsform einer Luftleitvorrichtung 10c, bei welcher Spoilererweiterungen 18c vorgesehen sind, die jeweils von einer Mehrzahl von fächerartig übereinander angeordneten Lamellen gebildet sind, die relativ zueinander um eine sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Achse verschwenkbar sind. Die Vergrößerung der wirksamen Spoilerfläche erfolgt hierbei durch ein Auffächern dieser Lamellen, wie dies gestrichelt in 6 dargestellt ist.
Bei diesem Auffächervorgang kann ein unmittelbarer Antrieb der äußersten Lamellen ausreichend sein, wenn die Lamellen z. B. in geeigneter Mitnahmeverbindung stehen.
Die 7 und 8 zeigen eine Luftleitvorrichtung 10d, bei welcher ein Spoiler 12d einen flexiblen Spoilerkorpus 14d aufweist, der sich im Verlauf der Spoilerverstellung insgesamt krümmt. Die Krümmbarkeit beruht im Wesentlichen auf der Verwendung eines vergleichsweise dünnen (z. B. mit einer Dicke von ca. 0,2 bis 0,5 mm), Oberflächen-behandelten Federstahlbleches, welches die Sichtseite des Spoilerkorpus 14d bildet. Die Figur zeigt den Spoiler 12d in nahezu vollständig ausgefahrener Stellung.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der insgesamt flexible Spoilerkorpus 14d in Luftströmungsrichtung betrachtet vor und hinter dem Korpus 14d jeweils ein damit verbundenes starres Spoilerteil 26d bzw. 28d auf. Diese Verbindungen mit dem mittleren, flexiblen Spoilerabschnitt können starr oder verschwenkbar ausgeführt sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das vordere Spoilerteil 26d verschwenkbar um eine Achse 30d und starr mit dem vorderen Ende des Spoilerkorpus 14d verbunden, wohingegen das hintere Spoilerteil 28d fest mit dem hinteren Ende des Spoilerkorpus 14d verbunden ist.
Das hintere Spoilerteil 28d ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Formoptimierte Spoilerlippe zur Verringerung des Luftwiderstands ausgebildet ("Abrisskante").
Das Spoilerteil 26d wird mittels eines Aktors 32d verschwenkt. Je nach Ausführung kann diese Verschwenkung sowohl beim Ausstell- als auch beim Einstellbewegungsablauf jeweils vor, gleichzeitig mit, oder nach der Krümmungsveränderung erfolgen.
Die bei der Spoilerverstellung ebenfalls vorgesehene Änderung der Krümmung des Spoilerkorpus 14d wird durch eine entlang der Unterseite des Spoilerkorpus mit diesem verbundene Aktorbaugruppe realisiert, die im Sinne einer Ausdehnung auf diese Unterseite einwirkt, um den Spoilerkorpus 14 insgesamt zu krümmen.
In der Ruhestellung des Spoilers 12d ist dieser Spoilerkorpus 14d konvex gekrümmt in einer muldenartigen, etwa rechteckigen Aufnahme 34d aufgenommen, wohingegen im dargestellten ausgefahrenen Spoilerzustand eine konkave Krümmung vorgesehen ist, welche das hintere Ende des Spoilers 12d aus der Fahrzeugkontur heraus nach oben abhebt.
Die zur Krümmung vorgesehene Aktorbaugruppe besteht aus zwei Reihen von jeweils hintereinander angeordneten Einzelaktoren, von denen in der Figur einige mit 36d gekennzeichnet sind. Es handelt sich hierbei um pneumatische Aktoren, welche bei Ansteuerung den gegenseitigen Abstand von Stegen 38d zu vergrößern suchen, die in zwei seitlichen Reihen an der Unterseite des Spoilerkorpus 14d fest mit diesem verbunden angeordnet sind.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird jeder Aktor 36d von einer gasdichten elastischen Hülle (z. B. aus Gummi) gebildet, wobei der Gasdruck im Innenraum über eine für jede Aktorreihe separat vorgesehene Pneumatikleitungsanordnung 40d durch die Verstelleinrichtung gesteuert verändert werden kann.
Wenn, wie bei der dargestellten Ausführungsform vorgesehen, die einzelnen elastischen Hüllen zugfest mit den benachbarten Stegen 38d verbunden sind, so kann durch Erzeugung eines Unterdrucks auch eine kontrahierende Zugwirkung an der Unterseite des Spoilerkorpus 14d ausgeübt werden, welche eine umgekehrte Krümmungsveränderung (z. B. zum Einfahren des Spoilers) hervorruft.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnten anstelle der elastischen Hohlkörper z. B. auch pneumatische Hubzylindereinheiten vorgesehen sein.
Ebenfalls abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann die (nicht dargestellte) Druckerzeugungs- bzw. Druckänderungseinrichtung (z. B. reversierbare Pumpe) auch im Bereich des Spoilerkorpus 14d, beispielsweise zwischen den beiden Aktorreihen, angeordnet sein. Ferner kann in diesem Fall auch eine separate Druckveränderung für einzelne Aktoren 36d vorgesehen sein, sei es durch eine Mehrzahl von beispielsweise elektromotorisch getriebenen Pumpeinrichtungen und/oder eine Anordnung individuell betätigbarer Pneumatikventile. Eine separate Ansteuerbarkeit der einzelnen Aktoren 36d besitzt neben einem verbesserten "Fail Safe"-Verhalten den Vorteil einer über die Spoilerkorpusfläche betrachtet variierbaren Krümmungsstärke.
Alternativ zur dargestellten Pneumatik könnte die Betätigung z. B. mittels elektrischer Kleinmotoren erfolgen.
Zur Sicherstellung einer zuverlässigen Funktion sollte die Spoilerverstellung mittels einer Sensoreinrichtung überwacht bzw. gesteuert werden, welche die tatsächliche Stellung wenigstens einer der bewegten Vorrichtungskomponenten erfasst (z. B. Spoiler-Endpositionserfassung). Die damit bereitgestellten Sensorinformationen können auch dazu verwendet werden, den Fahrer bei einer Funktionsstörung zu informieren.
Der im Wesentlichen aus einer vergleichsweise dünnen Materialbahn gebildete Spoilerkorpus 14d ermöglicht prinzipiell auch eine bezüglich der vertikalen Fahrzeuglängsmittelachse asymmetrische Spoilerverkrümmung, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel tatsächlich z. B. dadurch realisiert werden kann, dass die beiden seitlichen Aktorreihen mit unterschiedlichem Pneumatik- (oder Hydraulik-)Druck beaufschlagt werden. Eine solche Spoileransteuerung kann z. B. vorteilhaft in Abhängigkeit von einer Fahrzeugquerbeschleunigung eingesetzt werden, um den Anpressdruck zwischen Fahrzeug und Fahrbahn bei einer Kurvenfahrt zu vergleichmäßigen.
Alternativ oder zusätzlich kann diese asymmetrische Ansteuerung auch durch ein unterschiedliches Ausmaß einer oben mit Bezug auf die 1 bis 6 erläuterten seitlichen Spoilererweiterung realisiert werden.

Claims

Luftleitvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Spoiler (12–12d), der mittels einer Verstelleinrichtung zwischen einer Ruheform, in der er im Wesentlichen innerhalb der Fahrzeugkontur liegt, und einer Betriebsform, in der er die Fahrzeugkontur überragt, verstellbar ist, wobei der Spoiler (12–12d) eine Spoilerfläche aufweist, die zumindest in der Betriebsform des Spoilers (12–12d) während der Fahrt des Kraftfahrzeugs vom Fahrtwind angeströmt wird und dadurch aerodynamisch wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spoiler (12–12d) einen Spoilerkorpus (14–14d) und an beiden seitlichen Enden des Spoilerkorpus angeordnete Spoilererweiterungen (18–18c) aufweist, deren Stellung bezüglich des Spoilerkorpus (14–14d) sich im Verlauf der Verstellung von der Ruheform zur Betriebsform in Sinne einer Vergrößerung der aerodynamisch wirksamen Spoilerfläche zur Vergrößerung der aerodynamischen Wirkung verändert.
Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Abschnitt der Spoilererweiterung (18–18c) im Verlauf der Verstellung des Spoilers (12–12d) von der Ruheform zur Betriebsform bezüglich des Spoilerkorpus (14–14d) translatorisch in Fahrzeugquerrichtung nach außen verlagert wird.
Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens ein Abschnitt der Spoilererweiterung (18–18c) im Verlauf der Verstellung des Spoilers (12–12d) von der Ruheform zur Betriebsform bezüglich des Spoilerkorpus (14–14d) um eine sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Achse verschwenkt wird.
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spoilererweiterung (18–18c) eine Mehrzahl von fächerartig übereinander angeordneten Lamellen aufweist, die relativ zueinander um eine sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckende Achse verschwenkbar sind.
Luftleitvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spoiler (12–12d) einen die aerodynamisch wirksame Spoilerfläche ausbildenden Spoilerkorpus (14–14d) aufweist, der eine flexible Materialbahn und/oder eine Reihe von in Fahrzeugquerrichtung langgestreckten, paarweise scharnierartig an deren Längsseiten miteinander verbundenen, hintereinander angeordneten Lamellen aufweist und der sich im Verlauf der Verstellung von der Ruheform zur Betriebsform zur Vergrößerung der aerodynamischen Wirkung insgesamt krümmt.
Luftleitvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verstelleinrichtung eine entlang der Unterseite des Spoilerkorpus (14–14d) mit dem Spoilerkorpus (14–14d) verbundene Aktorbaugruppe aufweist, die im Sinne einer Ausdehnung auf diese Unterseite einwirkt, um den Spoilerkorpus (14–14d) zu krümmen.
Luftleitvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Aktorbaugruppe wenigstens eine Reihe von hintereinander angeordneten Einzelaktoren (36d) aufweist.
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Spoiler (12–12d) im Heckbereich des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Spoiler (12–12d) in seiner Ruheform in einer muldenartigen Aussparung (34d) der Fahrzeugkarosserie im Wesentlichen bündig zur Fahrzeugkontur angeordnet ist.
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Betriebsform des Spoilers (12–12d) ein vorderer Endbereich des Spoilerkorpus (14–14d) im Wesentlichen auf der Fahrzeugkontur liegt, wohingegen ein hinterer Endbereich im Abstand zur Fahrzeugkontur liegt.
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verstellung eine Verlagerung des Spoilerkorpus (14–14d) umfasst, die im Wesentlichen eine Verschwenkung des Spoilerkorpus um eine im vorderen Endbereich des Spoilerkorpus vorgesehene horizontale Schwenkachse (30d) darstellt.
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verstellung des Spoilers (12–12d) gesteuert wird in Abhängigkeit vom Bewegungszustand des Fahrzeugs (1).
Luftleitvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verstelleinrichtung dazu ausgebildet ist, während der Fahrt in Abhängigkeit vom Bewegungszustand des Fahrzeugs (1) eine bezüglich einer vertikalen Längsmittelebene des Fahrzeugs asymmetrische Betriebsform des Spoilers (12–12d) zu ermöglichen.