DE102016123140A1 - Aktiv gesteuerter Spoiler für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Joshua R. Auden
David Dominguez
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Abstract

Ein Fahrzeug hat eine Fahrzeugkarosserie entlang einer Längsachse mit einem ersten Karosserieende, das dafür ausgelegt ist, anströmender Umgebungsluft zu begegnen, wenn sich das Fahrzeug auf einer Fahrbahnoberfläche fortbewegt. Das Fahrzeug verfügt zusätzlich über eine Spoilerbaugruppe, die an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die Spoilerbaugruppe hat einen Spoilerkörper, der senkrecht zur Längsachse montiert ist. Die Spoilerbaugruppe verfügt weiterhin über einen Mechanismus zur Verstellung des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende. Diese Verstellbarkeit der Position des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende dient der Regulierung des Umgebungsluftstroms bezogen auf die Karosserie.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Offenbarung bezieht sich auf einen aktiven Spoiler zur Verbesserung der Aerodynamik eines Kraftfahrzeugs.
  • HINTERGRUND
  • Automobile Aerodynamik untersucht die Aerodynamik von Straßenfahrzeugen. Die Hauptziele der Untersuchung sind die Reduktion von Luftwiderstand zur Minimierung von Geräuschemissionen sowie die Verhinderung von unerwünschten Auftriebskräften und anderen Ursachen für aerodynamische Instabilität bei hohen Geschwindigkeiten. Des Weiteren kann die Untersuchung der Aerodynamik auch dazu verwendet werden, Abtrieb in Performance-Fahrzeugen zu erzielen, um die Bodenhaftung, die Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten und die Kurvenlage des Fahrzeugs zu verbessern. Die Untersuchung wird normalerweise zur Formgestaltung der Fahrzeugkarosserie zusammen mit der Verwendung von aerodynamischen Vorrichtungen herangezogen, um einen gewünschten Kompromiss aus den oben genannten Eigenschaften speziell für den Fahrzeugeinsatz zu erzielen.
  • Ein Spoiler ist eine aerodynamische Vorrichtung zur „Glättung” einer ungünstigen Luftbewegung über die Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs, üblicherweise als Turbulenz oder Luftwiderstand. Spoiler können an der Vorder- und/oder an der Rückseite der Fahrzeugkarosserie montiert werden. Spoiler auf der Vorderseite eines Fahrzeugs werden häufig als Luftbremse bezeichnet. Bei einem Fahrzeug in Bewegung leiten diese Luftbremsen die Luftströmung und reduzieren zusätzlich das Einströmen von Luft unter das Fahrzeug, was generell aerodynamischen Auftrieb und Luftwiderstand vermindert.
  • Zusätzlich wird bei einem Fahrzeug in Bewegung die Luftströmung am Heck verwirbelt, hier entsteht ein Niederdruckbereich, der den Luftwiderstand und die Instabilität erhöht. Ein Heckspoiler kann die Strömungsabrisskante der Karosserie verlagern und eine Zone höheren Drucks vor dem Spoiler hilft bei der Verminderung des Auftriebs des Fahrzeugs durch Erzeugung eines Anpressdrucks. Im Ergebnis kann in bestimmten Fällen der Luftwiderstand reduziert werden, während sich die Stabilität bei hoher Geschwindigkeit im Allgemeinen durch den verminderten Heckauftrieb verbessert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Fahrzeug hat eine Fahrzeugkarosserie entlang einer Längsachse mit einem ersten Karosserieende, das dafür ausgelegt ist, anströmender Umgebungsluft zu begegnen, wenn sich das Fahrzeug auf einer Fahrbahnoberfläche fortbewegt. Das Fahrzeug verfügt zusätzlich über eine Spoilerbaugruppe, die an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die Spoilerbaugruppe hat einen Spoilerkörper, der senkrecht zur Längsachse montiert ist. Die Spoilerbaugruppe verfügt weiterhin über einen Mechanismus zur Verstellung des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende. Diese Verstellbarkeit der Position des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende dient der Regulierung des Umgebungsluftstroms bezogen auf die Karosserie.
  • Das erste Karosserieende kann eine Schürze haben, die eine Grillöffnung bildet. Die Vorrichtung kann so konfiguriert werden, dass der Spoilerkörper aus dem Luftstrom in eine Position in der Grillöffnung bewegt wird, dadurch verringert sich der Anpressdruck auf das erste Karosserieende.
  • Die Vorrichtung kann auch so konfiguriert werden, dass der Spoilerkörper aus der Grillöffnung in den vor dem ersten Karosserieende ankommenden Luftstrom ausgefahren wird. Die Ausbringung des Spoilerkörpers soll den Anpressdruck auf das erste Karosserieende erhöhen.
  • Das Fahrzeug kann auch über eine Steuerung für diesen Mechanismus verfügen, mit der die Position des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende verändert werden kann.
  • Das Fahrzeug kann zudem über ein Rad und einen ersten Sensor verfügen, der die Rotationsgeschwindigkeit des Rades misst und das Ergebnis an die Steuerung meldet.
  • Das Fahrzeug kann zudem einen zweiten Sensor haben, der für die Erfassung der Gierrate der Fahrzeugkarosserie ausgelegt ist und die Ergebnisse an die Steuerung übermittelt. Außerdem kann das Fahrzeug mit einem Lenkrad zur Regulierung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges über einen Lenkradwinkel ausgestattet sein und einem dritten Sensor zur Erfassung und Übermittlung des erkannten Lenkradwinkels an die Steuerung.
  • Die Steuerung kann dafür konfiguriert sein, als Reaktion auf die erfasste Gierrate, den Lenkwinkel und die Drehgeschwindigkeit des Rades den Mechanismus des Spoilerkörpers entsprechend zu regulieren, um ihn in den Luftstrom auszufahren oder aus dem Luftstrom einzufahren.
  • Durch die Regulierung des Mechanismus kann die Steuerung den Spoilerkörper in eine Position in Relation zum ankommenden Luftstrom vor dem ersten Karosserieende bringen, um so den Anpressdruck zu erhöhen und die erfasste Gierrate zu verringern. Außerdem kann die Steuerung durch die Regulierung des Mechanismus den Spoilerkörper zurück in die Position innerhalb der Grillöffnung bringen und so den Anpressdruck und den Luftwiderstand für die Karosserie verringern, die Gierrate jedoch erhöhen.
  • Der Mechanismus kann ein Stellglied enthalten, zum Beispiel eine hydraulische, mechanische oder elektromechanische Vorrichtung zur Veränderung der Position des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende.
  • Der Spoilerkörper kann bei Betrachtung des Querschnitts die Form eines Flügels haben, also ein Flügelprofil.
  • Der Mechanismus kann zusätzlich so konfiguriert werden, dass der Spoilerkörper innerhalb der Grillöffnung geneigt oder gedreht werden kann, um die Größe der Grillöffnung variabel zu verringern und somit die Menge der durch die Grillöffnung einströmenden Luft zu regulieren. Dementsprechend kann der Mechanismus einen Getriebezug und andere Vorrichtungen zur Kraftübertragung enthalten, mit denen der Spoilerkörper geneigt oder gedreht werden kann.
  • Die oben aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und der besten Art(en) zur Umsetzung der beschriebenen Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Karosserie, auf einer Karosserieebene entlang einer Längsachse angeordnet und mit einer Spoilerbaugruppe aus einem ersten und einem zweiten beweglichen Flügel im Sinne der Offenbarung.
  • 2 ist eine schematische Vorderansicht des Fahrzeugs mit der Spoilerbaugruppe in ausgefahrener Stellung im Sinne der Offenbarung.
  • 3 ist eine schematische Vorderansicht des Fahrzeugs mit der Spoilerbaugruppe in geschlossener Stellung im Sinne der Offenbarung.
  • 4 ist eine schematische, seitliche Teilansicht des Fahrzeugs mit der Spoilerbaugruppe in ausgefahrener Stellung im Sinne der Offenbarung.
  • 5 ist eine schematische, seitliche Teilansicht des Fahrzeugs mit der Spoilerbaugruppe in geschlossener Stellung im Sinne der Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin in mehreren Ansichten gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten verweisen, stellt 1 eine schematische Ansicht eines Motorfahrzeugs 10 dar, das in Relation zur Fahrbahnoberfläche 12 positioniert ist. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Karosserie 14, die entlang einer Längsachse X auf einer Karosserieebene P angeordnet ist, die im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnoberfläche 12 liegt. Die Karosserie 14 definiert sechs Karosserieseiten. Die sechs Karosserieseiten beinhalten ein erstes Karosserieende oder eine Fahrzeugfront 16, ein entgegengesetzt liegendes zweites Karosserieende oder Fahrzeugheck 18, eine erste laterale Karosserieseite oder linke Seite 20, und eine zweite laterale Karosserieseite oder rechte Seite 22, einen oberen Karosserieteil 24, der ein Fahrzeugdach beinhalten kann, und einen Unterbodenteil 26.
  • Die linke Seitenwand 20 und die rechte Seitenwand 22 sind im Allgemeinen parallel zueinander und in Bezug auf eine Längsachse X angeordnet und überbrücken den Abstand zwischen der Fahrzeugfront 16 und dem Fahrzeugheck 18. Die Karosserieebene P ist so definiert, dass sie die Längsachse X umfasst. Ein Fahrgastraum (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10 wird im Allgemeinen von der Fahrzeugfront und dem Fahrzeugheck 16, 18 und den linken und rechten Seitenwänden 20, 22 der Karosserie 14 eingegrenzt. Wie ein technisch versierter Fachmann verstehen wird, ist die Fahrzeugfront 16 zum Begegnen der einströmenden Umgebungsluft 27 konfiguriert, wenn das Fahrzeug 10 im Verhältnis zur Fahrbahnoberfläche 12 in Bewegung ist. Wenn das Fahrzeug 10 in Bewegung ist, bewegt sich der einströmende Umgebungsluftstrom 27 im Wesentlichen parallel zur Karosserieebene P und entlang der Längsachse X.
  • Wie dargestellt umfasst das Fahrzeug 10 auch ein Triebwerk 28, wie etwa einen Verbrennungsmotor, einen Hybrid-Elektro-Antriebsstrang (nicht dargestellt) oder andere alternative Arten von Antriebssystemen. Während sich das Fahrzeug 10 bezogen auf die Fahrbahnoberfläche 12 fortbewegt, beispielsweise unter Drehmomenteingabe aus dem Triebwerk 28, strömt die Umgebungsluft 27 um die Karosserie 14 herum und wird in den jeweiligen ersten Luftstromteil 27-1, zweiten Luftstromteil 27-2, dritten Luftstromteil 27-3 und vierten Luftstromteil 27-4 (nicht dargestellt) aufgeteilt, die sich letztendlich in einem Nachlauf- oder Wiederumlauf-Luftstromgebiet 27-6 unmittelbar hinter dem Fahrzeugheck 18 vereinen. Genauer gesagt strömt gemäß der Darstellung in 1 der erste Teil des Luftstroms 27-1 über das obere Karosserieteil 24, der zweite Teil 27-2 entlang der linken Seite 20, der dritte Teil 27-3 entlang der rechten Seite 22 vorbei und der vierte Teil 27-4 (dargestellt in 2) strömt unter der Karosserie 14 zwischen dem Unterboden 26 und der Fahrbahnoberfläche 12 durch. Wie ein technisch versierter Fachmann verstehen wird, entsteht das Wiederumlauf-Luftstromgebiet 27-6 im Allgemeinen bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten aus dem um die sechs Seiten der Karosserie 14 strömenden Luftstrom.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, hat das Fahrzeug 10 auch eine an der Karosserie 14 befestigte Spoilerbaugruppe 30. Die Spoilerbaugruppe 30 beinhaltet einen Spoilerkörper 32, der üblicherweise senkrecht zur Längsachse X steht. Der Spoilerkörper 32 kann flügelförmig sein. „Flügelförmig” wird vorliegend definiert als die Form eines Flügels aufweisend, d. h. eine Finne mit der Form einer Tragfläche. In einer Querschnittsansicht des Spoilerkörpers 32, wie sie in der Seitenansicht des Fahrzeugs 10 in den 4 und 5 zu sehen ist, wird er fragliche Flügel durch die Ziffer 32A identifiziert und definiert sich durch eine strömungsgünstige Form, die beim Flug Auftrieb, oder Vortrieb in einer Flüssigkeit bewirkt. Wie in 2 dargestellt, verfügt die Spoilerbaugruppe 30 auch über einen Mechanismus 34 zur Veränderung der Stellung des Spoilerkörpers 32 in Relation zur Fahrzeugfront 16, um so die Bewegung der Luftströmung 27 gegenüber der Karosserie zu regulieren. Mit anderen Worten ist der Mechanismus 34 so konfiguriert, dass der Spoilerkörper 32 selektiv in den Luftstrom 27 gebracht und aus diesem zurückgezogen werden kann. Der Mechanismus 34 kann zur Veränderung der Position des Spoilerkörpers 32 in Relation zur Fahrzeugfront 16 ein oder mehrere Stellglied(er) 36 enthalten. Solch ein Stellglied 36 kann elektromechanisch funktionieren wie beispielsweise ein Elektromotor, oder hydraulischer bzw. mechanischer Natur sein.
  • Wie in den 2 und 3 ersichtlich, verfügt die Fahrzeugfront 16 über eine Frontschürze 38. Die Frontschürze 38 definiert eine Grillöffnung 40. Der Mechanismus 34 ist dafür ausgelegt, den Spoilerkörper 32 aus der Grillöffnung 40 in eine Position 41A innerhalb des ankommenden Luftstroms 27 vor der Fahrzeugfront 16 auszufahren, um dadurch den Anpressdruck Fd auf das vordere Ende des Fahrzeugs 10 zu erhöhen. Der Mechanismus 34 ist weiterhin dafür ausgelegt, den Spoilerkörper 32 aus dem Luftstrom 27 zurück in eine Position 41B in der Grillöffnung 40 zu bewegen und dadurch einen Anpressdruck Fd auf das vordere Ende 16 des Fahrzeugs 10 zu verringern. Der Mechanismus 34 kann zusätzlich so konfiguriert werden, dass der Spoilerkörper 32 innerhalb der Grillöffnung 40 geneigt oder gedreht werden kann, um die Größe der Grillöffnung variabel zu verringern und somit die Menge der durch die Grillöffnung einströmenden Luft 27 zu regulieren. Zur Umsetzung der gewünschten Neigung oder Drehung des Spoilerkörpers 32 innerhalb der Grillöffnung 40, wie in den 3 und 4 gezeigt, kann der Mechanismus 34 kann zusätzlich einen Schwenk- oder Hebeltrieb 34A und einen oder mehrere Motor(en) 34B haben, sowie/oder andere kraftübertragende Vorrichtungen. Weiterhin kann der Mechanismus 34 so ausgelegt sein, das er den Spoilerkörper 32 bei ausgefahrenem Zustand in Relation zur Karosserie 14 und der Straßenoberfläche 12 neigen bzw. drehen kann, um dadurch den Anpressdruck Fd auf das vordere Ende 16 zu beeinflussen.
  • Das Fahrzeug 10 hat auch eine elektronische Steuerung 42, die so ausgelegt ist, d. h. konstruiert und programmiert ist, dass sie den Mechanismus 34 und dadurch die Position des Spoilerkörpers 32 in Relation zum vorderen Ende 16- steuern kann. Die Steuerung 42 kann eine Zentraleinheit (CPU) sein, die für die Steuerung des Antriebsaggregats 28 und weiterer Fahrzeugsysteme ausgelegt ist, oder aber eine zweckbestimmte Steuerung. Um den Betrieb des Mechanismus 34 ordnungsgemäß zu steuern, beinhaltet die Steuereinheit 42 einen Speicher, von dem zumindest ein Teil physisch und nicht transitorisch ist. Der Speicher kann ein beliebiges beschreibbares Medium sein, das an der Bereitstellung computerlesbarer Daten oder Prozessinstruktionen beteiligt ist. Dieses Medium kann in einem beliebigen Format vorliegen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien.
  • Nichtflüchtige Medien für die Steuereinheit 42 können beispielsweise optische oder magnetische Platten und andere persistente Speicher umfassen. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM) umfassen, die einen Hauptspeicher darstellen können. Derartige Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien, einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Faseroptik übertragen werden, einschließlich der Leiter, aus denen ein mit dem Prozessor gekoppelter Systembus besteht. Der Speicher der Steuerung 42 kann auch aus einer Floppy Disk, einer Diskette, einer Festplatte, einem Magnetband, einem beliebigen anderen magnetischen Medium, einer CD-ROM, einer DVD oder einem beliebigen anderen optischen Medium usw. bestehen. Die Steuerung 42 kann mit anderer erforderlicher Computer-Hardware ausgerüstet oder konfiguriert werden, wie etwa einem Hochgeschwindigkeitstakt, beliebigen notwendigen Analog-zu-Digital(A/D)- und/oder Digital-zu-Analog(D/A)-Schaltungen, jeglichen erforderlichen Eingabe-/Ausgabeschaltungen und -geräten (I/O) sowie geeigneter Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltungen. Sämtliche Algorithmen, die für die Steuereinheit 42 erforderlich oder durch dieselbe zugänglich sind, können im Speicher gespeichert und automatisch ausgeführt werden, um die benötigte Funktionalität bereitzustellen.
  • Das Fahrzeug 10 hat auch Räder 44. Wie in 1 dargestellt, können über die Karosserie 14 eine Vielzahl von ersten Sensoren 46 zur Feststellung von Drehgeschwindigkeiten sämtlicher Räder 44 verteilt sein. Jeder erste Sensor 46 kann zudem dafür konfiguriert werden, die erfasste Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugrads 44 an die Steuereinheit 42 zu übermitteln, während die Steuereinheit dafür konfiguriert werden kann, die von den jeweiligen ersten Sensoren empfangenen Daten mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu korrelieren. Das Fahrzeug 10 kann auch einen zweiten Sensor 48 haben (in 1 dargestellt), der für die Erfassung der Gierrate oder -geschwindigkeit der Karosserie 14 in Relation zur Fahrbahnoberfläche 12 ausgelegt ist und die erfasste Gierrate an die Steuerung 42 meldet. Außerdem kann das Fahrzeug 10 einen dritten Sensor 50 beinhalten, der betriebsmäßig mit einem Lenkrad 52 (in 1 dargestellt) verbunden und dafür konfiguriert ist, während des Fahrzeugbetriebs einen Winkel des Lenkrads zu ermitteln. Eine beabsichtigte Richtung des Fahrzeugs 10 kann durch den Lenkradwinkel identifiziert werden, der von dem dritten Sensor 50 festgestellt und an die Steuereinheit 42 übermittelt wird.
  • Wie in 1 dargestellt, kann das Fahrzeug zusätzlich einen vierten Sensor 54 haben, der für die Erfassung einer Geschwindigkeit des entgegenkommenden Luftstroms 27 in Relation zum Fahrzeug 10 ausgelegt ist. Der vierte Sensor 54 kann zusätzlich für die Meldung der ermittelten Luftstromgeschwindigkeit an die Steuerung 42 zur Korrelation der Luftstromgeschwindigkeit mit der Fahrgeschwindigkeit von Fahrzeug 10 ausgelegt sein. Bei dem besagten Sensor 54 kann es sich beispielsweise um ein Staurohr zur Feststellung des Luftstromdrucks 27 an einer bestimmten Stelle in Relation zur Karosserie 14 handeln, die Steuerung 42 kann den gemessenen Druck mit der Luftstromgeschwindigkeit korrelieren.
  • Durch die Regulierung des Mechanismus 34 kann die Steuerung 42 den Spoilerkörper 32 in die Position 41A innerhalb des ankommenden Luftstroms 27 vor dem vorderen Ende 16 bewegen. Eine derartige Position 41A im Luftstrom 27 ergibt eine wirksame Steigerung des Anpressdrucks Fd und somit eine Reduzierung der erfassten Gierrate. Umgekehrt kann die Steuerung 42 durch Regulierung des Mechanismus 34 den Spoilerkörper 32 zurück in die Position 41B in der Grillöffnung 40 bewegen und so den Anpressdruck Fd verringern, was den Luftwiderstand der Karosserie 14 reduziert und die Gierrate erhöht. Weiterhin kann die Steuerung 42 so konfiguriert werden, dass sie einen Winkel θ (in 4 dargestellt) des Spoilerkörpers 32 gegenüber der Fahrbahnoberfläche 12 als Reaktion auf die vom ersten Sensor 46 erfassten Drehgeschwindigkeiten der Räder 44 und/oder die vom vierten Sensor 54 ermittelte Geschwindigkeit des Luftstroms 27 verändern kann. Wie oben diskutiert, kann der der Winkel θ des Spoilerkörpers 32 über einen Schwenk-/Hebeltrieb 34A und Motoren 34B verstellt werden. Dementsprechend kann der Winkel θ des Spoilerkörpers 32 proportional zu der während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs 10 erzeugten Gierrate durch selektive Betätigung des Mechanismus 34 gesteuert werden. Die Steuerung 42 kann mit einer Nachschlagetabelle 56 zur Herstellung einer Übereinstimmung zwischen der Gierrate, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Geschwindigkeit des Luftstroms und dem Anstellwinkel θ des Spoilerkörpers 32 programmiert werden, um eine entsprechende Regulierung des Mechanismus 34 zu erreichen. Die Nachschlagetabelle 56 kann während der Validierungs- und Testphase des Fahrzeugs 10 empirisch erstellt werden.
  • Die Steuereinheit 42 kann zudem so programmiert werden, dass ein Schlupf des Fahrzeugs 10 in Relation zur Fahrbahnoberfläche 12 festgestellt wird. Der Schlupf des Fahrzeugs 10 gibt mitunter an, inwieweit jedes der Fahrzeugräder 44 in eine Richtung verrutscht ist, die im Allgemeinen rechtwinklig zur Fahrzeuglängsachse X verläuft, wodurch festgestellt wird, dass das Fahrzeug von der vorgesehenen Richtung oder Bahn entlang der Fahrbahnoberfläche 12 abgewichen ist, die durch den vom dritten Sensor 50 ermittelten Lenkradwinkel erkannt wurde. Die Steuerung 42 kann zum Vergleichen des erfassten Lenkradwinkels mit der Gierrate programmiert werden, um zu bestimmen, um wie viel das Fahrzeug von seiner vorgesehenen Richtung oder Bahn abgewichen ist. θDie Steuereinheit 42 kann außerdem so programmiert werden, dass sie den Schlupf des Fahrzeugs 10 in Relation zur Fahrbahnoberfläche 12 steuert, indem der Winkel des verstellbaren Spoilerkörpers 32 über den Mechanismus 34 als Reaktion auf die Abweichung des Fahrzeugs von der vorgesehen Bahn selektiv reguliert wird. Die Winkeländerung θ des Spoilerkörpers 32 bezogen auf die Fahrbahnoberfläche 12 zwingt das Fahrzeug 10, zur ursprünglichen Fahrtrichtung zurückzukehren, die durch einen Fahrer des Fahrzeugs über das Lenkrad 52 angefordert wurde. Während der Winkel θ des Spoilerkörpers 32 während der Kurvenfahrt verändert wird, kann die Spoilerbaugruppe 30 am vorderen Ende 16 den Luftstrom 27 effektiver zur Maximierung des Anpressdrucks Fd auf das vordere Ende der Karosserie 14 nutzen.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann die Regulierung der Stellung des Spoilerkörpers 32 verwendet werden, um bei hohen Geschwindigkeiten den Kontakt des Fahrzeugs 10 zur Fahrbahnoberfläche 12 beizubehalten, indem der aerodynamische Auftrieb der Karosserie 14 am vorderen Fahrzeugende 16 als Reaktion auf die vom dritten Sensor 50 erfasste Geschwindigkeit des Luftstroms 27 verhindert wird. Zusätzlich kann die Regulierung der Stellung des Spoilerkörpers 32 benutzt werden, um das Handling des Fahrzeugs 10 zu unterstützen, indem der auf die Karosserie 14 einwirkenden, vom zweiten Sensor 48 erfassten Gierrate entgegengewirkt wird und das Fahrzeug so in seiner vorgesehenen Bahn gehalten wird. Dementsprechend kann die Steuerung 42 dafür programmiert werden, als Reaktion auf die erfasste Gierrate, Lenkwinkel, und Drehgeschwindigkeiten der Räder 44 über die Regulierung des Mechanismus 34 den Spoilerkörper 32 selektiv in den Luftstrom 27 auszubringen und aus diesem zurück zu bewegen.
  • Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, der Umfang der Offenbarung wird jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert. Während einige der besten Modi und weitere Ausführungsformen der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zur Umsetzung der in den beigefügten Patentansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche.

Claims (10)

  1. Fahrzeug, Folgendes umfassend: eine Fahrzeugkarosserie, entlang einer Längsachse angeordnet und mit einem ersten Karosserieende versehen, das dafür ausgelegt ist, anströmender Umgebungsluft zu begegnen, wenn sich das Fahrzeug in Relation zu einer Fahrbahnoberfläche fortbewegt; und eine Spoilerbaugruppe an der Fahrzeugkarosserie angebracht und umfassend: einen Spoilerkörper, der senkrecht zur Längsachse angeordnet ist; und eine Vorrichtung zur Veränderung einer Position des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende um somit eine Bewegung des Luftstroms bezogen auf die Karosserie zu regulieren; und eine Steuerung, die für die Regulierung des Mechanismus ausgelegt ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, worin das erste Karosserieende eine Frontschürze hat, die eine Grillöffnung definiert und worin der Mechanismus so konfiguriert ist, dass er den Spoilerkörper aus dem Luftstrom zurück in eine Position innerhalb der Grillöffnung bewegen kann und somit den Anpressdruck auf das erste Karosserieende reduziert.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, worin der Mechanismus so konfiguriert ist, dass er den Spoilerkörper aus der Grillöffnung in eine Position innerhalb des ankommenden Luftstroms vor dem ersten Karosserieende bewegen kann, um den Anpressdruck auf das erste Karosserieende zu steigern.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, des Weiteren umfassend ein Rad und einen ersten Sensor, der für die Erfassung der Drehgeschwindigkeit des Rades und deren Übermittlung an die Steuerung ausgelegt ist.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen zweiten Sensor, der zur Erfassung einer Gierrate der Karosserie und der Übermittlung der erfassten Gierrate an die Steuerung ausgelegt ist; ein Lenkrad, das die Richtung des Fahrzeuges über einen Lenkradwinkel reguliert; und einen dritten Sensor, der für die Erfassung des Lenkradwinkels und die Meldung des Winkels an die Steuerung ausgelegt ist.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 5, worin die Steuerung für die Regulierung des Mechanismus so ausgelegt ist, dass sie als Reaktion auf die erfasste Gierrate, den Lenkwinkel und die Drehgeschwindigkeit des Rades den Spoilerkörper selektiv in den Luftstrom ausbringen und aus dem Luftstrom zurück bewegen kann.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 6, worin die Steuerung über die Regulierung des Mechanismus konfiguriert ist, um Folgendes zu tun: das Verschieben des Spoilerkörpers in die Stellung innerhalb des ankommenden Luftstroms vor dem ersten Karosserieende zur Steigerung des Anpressdrucks und Verringerung der erfassten Gierrate; und das Verschieben des Spoilerkörpers in die Stellung in der Grillöffnung zur Verringerung des Anpressdrucks und des Luftwiderstands der Karosserie und Erhöhung der erfassten Gierrate.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 1, worin der Mechanismus ein Stellglied hat, das für die Veränderung der Position des Spoilerkörpers in Relation zum ersten Karosserieende ausgelegt ist.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 1, worin der Spoilerkörper in einer Querschnittsansicht ein Flügelprofil aufweist.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 1, worin der Mechanismus zusätzlich so konfiguriert ist, dass der Spoilerkörper innerhalb der Grillöffnung geneigt werden kann um so die Größe der Grillöffnung zu variieren und die Menge der eintretenden Luft in die Grillöffnung zu beeinflussen.
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