DE102011121538A1 - Motor vehicle e.g. rear wheel drive (RWD) vehicle, includes adjustable air guide elements for generating compressive force, having specific areas which are separately adjustable in vehicle transverse direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Anpassen der aerodynamischen Eigenschaften eines solchen Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 5.The invention relates to a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for adjusting the aerodynamic properties of such a motor vehicle according to claim 5.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Anpassen der aerodynamischen Eigenschaften eines solchen Kraftfahrzeugs zu schaffen, welche die Fahrstabilität und die Flexibilität der Anpassung erhöhen.Object of the present invention is therefore to provide a motor vehicle of the type mentioned and a method for adjusting the aerodynamic properties of such a motor vehicle, which increase the driving stability and flexibility of the adaptation.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a motor vehicle having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst wenigstens ein Luftleitelement zur Erzeugung einer das Kraftfahrzeug auf den Untergrund pressenden Kraft. Dieses Luftleitelement hat in Fahrzeugquerrichtung mindestens zwei Bereiche, die separat verstellbar sind. Somit kann der Anpressdruck auf den Untergrund in geeigneten Fahrsituationen erhöht werden und durch die separate Verstellmöglichkeiten der wenigstens zwei Bereiche des Luftleitelements besonders bei Kurvenfahrten an die unterschiedlichen Kräfteverteilungen in Fahrzeugquerrichtung optimal angepasst werden. Dies ermöglicht mehr Flexibilität und verbessert zudem die Fahrstabilität.The motor vehicle according to the invention comprises at least one air guiding element for generating a force pressing the motor vehicle onto the ground. This spoiler element has at least two areas in the vehicle transverse direction, which are adjustable separately. Thus, the contact pressure on the ground can be increased in suitable driving situations and be optimally adjusted by the separate adjustment of at least two areas of the air guide especially when cornering to the different power distributions in the vehicle transverse direction. This allows more flexibility and also improves driving stability.
Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Kurvenfahrten die fliehkraftbedingte Kraftverteilung auf die kurvenäußeren Räder und die kurveninneren Räder unterschiedlich ist. Durch die Anpassungsmöglichkeit eines Luftleitelements, das mindestens zwei Bereiche in Fahrzeugquerrichtung aufweist, können die unterschiedlichen Kraftwirkungen bei einer Kurvenfahrt kompensiert werden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass ein höherer Anpressdruck auf die kurveninneren Räder des Fahrzeugs erzeugt werden kann als auf die kurvenäußeren Räder, was die Fahrstabilität erhöht und eine flexible und individuelle Anpassung auf die Fahrsituation zulässt.This is based on the finding that when cornering the centrifugal force distribution on the outside wheels and the inside wheels is different. Due to the possibility of adapting an air guiding element which has at least two regions in the vehicle transverse direction, the different force effects during cornering can be compensated. This is accomplished by the fact that a higher contact pressure can be generated on the inside wheels of the vehicle than on the outside wheels, which increases the driving stability and allows a flexible and individual adaptation to the driving situation.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug eine auch als Splitter bezeichnete, frontseitig angeordnete Luftleitwand oder einen Frontspoiler auf, dessen wenigstens zwei Bereiche separat in ihrer Höhe und/oder in ihrem Neigungswinkel verstellbar sind. Stellt man einen Bereich tiefer beziehungsweise erhöht dessen Neigungswinkel, so erhöht sich auch der Anpressdruck auf den Untergrund in diesem Bereich. Dadurch kann der Anpressdruck der Räder der Vorderachse des Kraftfahrzeugs während der Kurvenfahrt an die fliehkraftbedingte Kraftverteilung angepasst werden. Somit wird eine hervorragende Fahrstabilität, gerade bei Fahrzeugen mit Frontantrieb, gewährleistet.In an advantageous embodiment of the invention, the motor vehicle on a designated as a splitter frontally arranged spoiler or a front spoiler, whose at least two areas are separately adjustable in their height and / or in their inclination angle. If one adjusts an area deeper or increases its angle of inclination, so also increases the contact pressure on the ground in this area. Thereby, the contact pressure of the wheels of the front axle of the motor vehicle during cornering can be adapted to the centrifugal force distribution. Thus, an excellent driving stability, especially on vehicles with front-wheel drive, guaranteed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Luftleitelement als Diffuser ausgebildet, dessen wenigstens zwei Bereiche jeweils über eine Luftleitplatte verfügen, wobei die Luftleitplatten jeweils separat verstellbar sind. Mit diesen Luftleitplatten ist ein Durchgang für den zwischen Unterboden und Untergrund verlaufenden Luftstrom im jeweiligen Bereich wenigstens zum Teil zu öffnen bzw. zum Teil zu schließen. Wird in einem Bereich die Luftleitplatte geöffnet, so erhöht sich in diesem Bereich der Anpressdruck auf den Untergrund. Somit kann der Anpressdruck der Räder der Hinterachse des Kraftfahrzeugs während der Kurvenfahrt an die fliehkraftbedingte Kraftverteilung angepasst werden. Diese flexible Anpassungsmöglichkeit resultiert wiederum in mehr Fahrstabilität, besonders bei Fahrzeugen mit Heckantrieb.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one air guide element is designed as a diffuser whose at least two regions each have an air guide plate, wherein the air guide plates are each separately adjustable. With these baffles, a passage for the current flowing between the underbody and ground airflow in the respective area at least partially open or partially close. If the air baffle plate is opened in one area, the contact pressure on the ground increases in this area. Thus, the contact pressure of the wheels of the rear axle of the motor vehicle during cornering can be adapted to the centrifugal force distribution. This flexible adjustment option in turn results in more driving stability, especially in vehicles with rear-wheel drive.
Des Weiteren ist die Kombination des Diffusors mit dem Splitter oder Frontspoiler besonders vorteilhaft, da dem Luftstrom zwischen Unterboden und Untergrund eine Richtungsänderung aufgezwungen wird, wenn der linke Bereich des Splitters oder des Frontspoilers mehr Luft einlässt als der rechte Bereich, welche zur rechten hinteren Luftleitplatte, die geöffnet ist, umgelenkt wird und umgekehrt. Das Umlenken des Luftstroms bewirkt eine Erhöhung der Strömungsenergie, was wiederum eine Abnahme des lokalen Luftdrucks bewirkt. Dadurch wird der Anpressdruck auf den Untergrund insgesamt erhöht und das Fahrzeug erhält dadurch sowohl im hinteren als auch im vorderen Bereich mehr Stabilität beim Fahren und die Anpassung an Kurvenfahrten ist viel flexibler zu gestalten.Furthermore, the combination of the diffuser with the splitter or front spoiler is particularly advantageous because the air flow between the subfloor and ground is forced to change direction if the left portion of the splitter or the front spoiler lets in more air than the right portion leading to the right rear airfoil, which is opened, diverted and vice versa. The redirection of the air flow causes an increase in the flow energy, which in turn causes a decrease in the local air pressure. As a result, the contact pressure on the ground is increased in total and the vehicle receives thereby both in the rear and in the front area more stability when driving and the adaptation to cornering is much more flexible.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Luftleitelement des Kraftfahrzeugs als Heckspoiler oder Heckflügel ausgestaltet ist, dessen wenigstens zwei Bereiche separat in ihrer Höhe und/oder in ihrem Neigungswinkel verstellbar sind. Wird in einem Bereich der Heckspoiler oder Heckflügel höher gestellt bzw. der Neigungswinkel des Heckspoilers oder des Heckflügels erhöht, so erhöht sich in diesem Bereich der Anpressdruck. Somit kann auch mit dem Heckspoiler oder Heckflügel der Anpressdruck der Hinterachse des Kraftfahrzeugs und deren Räder auf den Untergrund an die Fahrsituation angepasst werden. Auch dies führt zu einer verbesserten Fahrstabilität und erhöht die Flexibilität betreffend der Anpassung an die Fahrsituation. Moreover, it is advantageous if the at least one air-guiding element of the motor vehicle is designed as a rear spoiler or rear wing whose at least two regions are adjustable separately in their height and / or in their angle of inclination. If the rear spoiler or rear wing is raised higher in an area or the angle of inclination of the rear spoiler or the rear wing is increased, the contact pressure increases in this area. Thus, with the rear spoiler or rear wing of the contact pressure of the rear axle of the motor vehicle and its wheels can be adapted to the ground to the driving situation. This also leads to improved driving stability and increases the flexibility regarding the adaptation to the driving situation.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Anpassen der aerodynamischen Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs wird zum einen die Fahrsituation den Möglichkeiten Geradeausfahrt, Rechtskurvenfahrt und Linkskurvenfahrt zugeordnet und zum anderen wenigstens ein Luftleitelement in Abhängigkeit von der so klassifizierten Fahrsituation eingestellt. Somit können die bei einer Kurvenfahrt auf die Räder wirkenden Kräfte an die fliehkraftbedingte Kraftverteilung angepasst werden. Folglich kann der Anpressdruck des Kraftfahrzeugs auf den Untergrund flexibel auf die Fahrsituation eingestellt werden, was auch der Fahrstabilität zu Gute kommt.In the method according to the invention for adapting the aerodynamic properties of a motor vehicle, on the one hand the driving situation is allocated to the possibilities of straight ahead driving, right turning and left turning and on the other hand at least one air guiding element is set as a function of the driving situation classified in this way. Thus, the forces acting on the wheels during cornering forces can be adapted to the centrifugal force distribution. Consequently, the contact pressure of the motor vehicle on the ground can be flexibly adjusted to the driving situation, which also benefits the driving stability.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Anpassung des Diffusors so vorzunehmen, dass bei Geradeausfahrt der Durchgang für den Luftstrom in den wenigstens zwei Bereichen gleichweit geöffnet ist und dass bei einer Rechts- bzw. Linkskurvenfahrt der Durchgang für den Luftstrom in den kurveninneren Bereichen weiter geöffnet ist als in den kurvenäußeren Bereichen. Somit kann der Anpressdruck in den kurveninneren Bereichen erhöht werden, was die Fahrstabilität erhöht.It has proven to be advantageous to make the adjustment of the diffuser so that when driving straight the passage for the air flow in the at least two areas is opened the same distance and that opened in a right or left turn the passage for the air flow in the inside of the curve areas is as in the outside areas. Thus, the contact pressure in the inside of the curve can be increased, which increases the driving stability.
Weiterhin vorteilhaft ist es, das Anpassen des Heckspoilers oder des Heckflügels so vorzunehmen, dass sich bei Geradeausfahrt die wenigstens zwei Bereiche des Heckspoilers oder des Heckflügels auf einer Höhe befinden und die Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen gleich sind und dass bei einer Rechts- bzw. Linkskurvenfahrt die kurveninneren Bereiche höher liegen und/oder einen größeren Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen aufweisen als kurvenäußeren Bereiche. Auch hier kann so der Anpressdruck in den kurveninneren Bereichen erhöht werden und besonders auf die Räder der Hinterachse des Kraftfahrzeugs angepasst werden, was ebenfalls die Fahrstabilität und Flexibilität erhöht.It is also advantageous to make the adjustment of the rear spoiler or the rear wing so that when driving straight the at least two areas of the rear spoiler or the rear wing are at a height and the angle of inclination to the horizontal are equal and that in a right or left turn the inside of the curve are higher and / or have a greater angle of inclination relative to the horizontal than outside areas. Here as well, the contact pressure in the areas inside the bend can be increased and adapted especially to the wheels of the rear axle of the motor vehicle, which also increases the driving stability and flexibility.
Vorzugsweise wird die Anpassung des Splitters oder des Frontspoilers so vorgenommen, dass sich bei Geradeausfahrt die wenigstens zwei Bereiche des Splitters oder des Frontspoilers auf einer Höhe befinden und die gleichen Neigungswinkel eingestellt sind und dass bei einer Rechts- bzw. Linkskurvenfahrt die kurveninneren Bereiche tiefer liegen und/oder einen größeren Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen zeigen als kurvenäußeren Bereiche. So lässt sich auch hier der Anpressdruck in den kurveninneren Bereichen erhöhen, besonders an den Rädern der Vorderachse. Durch diese individuellen Einstellmöglichkeiten wird auch hier mehr Flexibilität und Fahrstabilität bereitgestellt.Preferably, the adaptation of the splitter or the front spoiler is made so that when driving straight at least two areas of the splitter or the front spoiler are at a height and the same inclination angles are set and that in a right or left turn the curve inner areas are lower and / or show a greater angle of inclination to the horizontal than outside areas. In this way, the contact pressure in the areas inside the bend can be increased, especially at the wheels of the front axle. These individual adjustment options also provide more flexibility and driving stability.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Ausmaß des Verstellens der Luftleitelemente abhängig von der Fahrgeschwindigkeit und/oder des Lenkwinkels und/oder der Gierrate ist, da dadurch eine noch bessere Anpassung an die Fahrsituation gewährleistet werden kann.Moreover, it is advantageous if the extent of adjustment of the air guiding elements is dependent on the driving speed and / or the steering angle and / or the yaw rate, as this allows an even better adaptation to the driving situation can be ensured.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Showing:
Des Weiteren ist am Kraftfahrzeug ein Frontspoiler
In
Der Diffusor
Die Luftleitplatten sind bei dem in
Bei einer Linkskurvenfahrt ist vorzugsweise die linke Luftleitplatte
Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Anpassen der Luftleitelemente
Bei einer Klassifikation der Fahrsituation als Linkskurvenfahrt werden die Einstellungen der Luftleitelemente
Wird die Fahrsituation als Rechtskurvenfahrt eingeordnet, so werden die Anpassungen der Luftleitelemente
Mit den vorgenannten Anpassungen der Luftleitelemente (Diffusor, Heckspoiler/Heckflügel, Frontspoiler) kann eine optimale Fahrstabilität und eine hohe Flexibilität in jeder Fahrsituation erzielt werden.With the aforementioned adaptations of the spoiler elements (diffuser, rear spoiler / rear wing, Front spoiler) can be achieved optimal driving stability and high flexibility in any driving situation.
Insgesamt wird so ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren geschaffen, welches eine Vielzahl von individuell auf die Fahrsituation angepassten Einstellungsmöglichkeiten zulässt und somit höchste Flexibilität und Fahrstabilität, besonders bei Kurvenfahrten, bietet.Overall, such a motor vehicle and a method is provided which allows a variety of individually adapted to the driving situation adjustment options and thus highest flexibility and driving stability, especially when cornering offers.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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