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Hintergrund
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Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein mit hoher Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug komprimiert einen Abschnitt der Luft, wodurch eine turbulente Luftströmung verursacht wird. Die auf diese Weise erzeugte turbulente Strömung verringert die Stabilität und Fahrleistung des Fahrzeuges, was problematisch ist. Um dieses Problem zu umgehen, wurden vor einiger Zeit Heckspoiler eingeführt. Ein Heckspoiler steuert die Luftverwirbelung am Heck des Fahrzeuges, um den Druck zu erhöhen, mit welchem das Fahrzeug sicherer nach unten auf die Straße gedrückt werden kann, wodurch die Fahrstabilität und Fahrleistung des Fahrzeuges verbessert werden.
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Die Offenbarung dieses Abschnitts dient der Bereitstellung eines Hintergrunds der Erfindung. Die Anmelderin weist darauf hin, dass dieser Abschnitt Information enthalten kann, die vor dieser Anmeldung zugänglich war. Durch die Bereitstellung dieses Abschnitts erkennt die Anmelderin jedoch nicht, dass jede in diesem Abschnitt enthaltene Information einen Stand der Technik bildet.
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Zusammenfassung
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystem für eine Fahrzeug bereit, wobei das einstellbare Heckstoßstangenspoilersystem in der Lage ist, eine Luftverwirbelung in Abhängigkeit davon zu steuern, ob das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt oder abbiegt, wodurch die Fahrleistung und Fahrsicherheit des Fahrzeuges verbessert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug umfassen: eine Heckstoßstange mit einem linken Durchgangsloch und einem rechten Durchgangsloch, die symmetrisch zu einer seitlichen Mitte einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind; Klappeneinrichtungen, die über der Heckstoßstange in Positionen entsprechend dem linken Durchgangsloch und dem rechten Durchgangsloch angeordnet sind, um wahlweise das linke hintere Durchgangsloch und das rechte Durchgangsloch zu öffnen und zu schließen; und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, die Klappeneinrichtungen zu steuern und eine Lenk-bezogene Information zu empfangen, wobei, beim Abbiegen eines Fahrzeuges, die Steuerung derart ausgebildet ist, um die Klappeneinrichtungen zu steuern, um das linke Durchgangsloch oder das rechte Durchgangsloch entsprechend einer Links-Abbiege-Richtung oder einer Rechts-Abbiege-Richtung zu öffnen.
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Ein oder mehrere linke Durchgangslöcher des linken Durchgangsloches und ein oder mehrere rechte Durchgangslöcher des rechten Durchgangsloches können symmetrisch in einem unteren Abschnitt der Heckstoßstange ausgebildet sein.
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Jede der Klappeneinrichtungen kann umfassen: eine Klappenabdeckung, die an einem hinteren Träger befestigt ist, so dass darin ein Aufnahmeraum gebildet ist, wobei die Klappenabdeckung einen Antriebsmotor aufweist; und eine Klappenplatte, die drehbar in dem Aufnahmeraum der Klappenabdeckung angeordnet und mit dem Antriebsmotor verbunden ist, um sich unter Verwendung von Energie, die von dem Antriebsmotor zugeführt wird, zu drehen.
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Der Aufnahmeraum der Klappenabdeckung kann in einen oberen Raum und einen unteren Raum unterteilt sein. Die Klappenplatte kann eine obere Platte umfassen, die drehbar in dem oberen Raum angeordnet ist, und eine untere Platte, die drehbar in dem unteren Raum angeordnet und mit dem Antriebsmotor verbunden ist, wobei die obere Platte und die untere Platte miteinander über eine Verbindungseinheit verbunden sind.
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Ein Abschnitt der unteren Platte kann drehbar mit dem unteren Raum verbunden sein, und der gegenüberliegende Abschnitt der unteren Platte kann eine mit dem Antriebsmotor verbundene Rotationswelle bilden, wobei sich ein unterer Verbindungsabschnitt der unteren Platte senkrecht zu der Rotationswelle erstreckt. Ein Abschnitt der oberen Platte kann drehbar mit dem oberen Raum verbunden sein, und die gegenüberliegende Abschnittsseite der oberen Platte kann senkrecht gebogen sein, um einen oberen Verbindungsabschnitt zu bilden. Die Verbindungseinheit kann auf dem Antriebsmotor angeordnet und drehbar mit dem unteren Verbindungsabschnitt und dem oberen Verbindungsabschnitt verbunden sein.
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Die Verbindungseinheit kann eine erste Verbindung umfassen, die drehbar auf dem Antriebsmotor angeordnet ist, und eine zweite Verbindung, wobei beide Enden der zweiten Verbindung drehbar mit dem unteren Verbindungsabschnitt und dem oberen Verbindungsabschnitt verbunden sind, und wobei die erste Verbindung drehbar mit einem mittleren Abschnitt der zweiten Verbindung verbunden ist.
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Wenn festgestellt worden ist, dass das Fahrzeug nicht abbiegt, kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, die Klappeneinrichtungen nicht zu steuern, so dass das linke Durchgangsloch und das rechte Durchgangsloch geschlossen sind.
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Das einstellbares Heckstoßstangenspoilersystem kann weiterhin eine Spoilereinrichtung umfassen, die auf der Heckstoßstange angeordnet ist, um nach oben und nach unten verlagerbar zu sein, wobei die Spoilereinrichtung derart positioniert ist, um zu dem linken Durchgangsloch und zu dem rechten Durchgangsloch gerichtet zu sein, und mit Hilfe der Steuerung nach unten verlagert wird, um von der Heckstoßstange nach unten hervorzustehen.
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Die Spoilereinrichtung kann umfassen: einen an dem hinteren Träger befestigten Antriebsmotor; eine Verbindungseinrichtung, die sich unter Verwendung von vom Antriebsmotor zugeführter Energie dreht; und eine Spoilerplatte, die mit der Verbindungseinrichtung verbunden ist, um sich unter Verwendung von vom Antriebsmotor zugeführter Energie nach oben und nach unten zu bewegen, wodurch diese in engem Kontakt mit einer unteren Oberfläche der Heckstoßstange geparkt wird oder nach unten von der Heckstoßstange ausgezogen wird.
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Der Antriebsmotor kann eine Antriebswelle umfassen, die sich in einer seitlichen Richtung erstreckt und mit der Verbindungseinrichtung verbunden ist. Die Verbindungseinrichtung kann umfassen: Antriebsverbindungen, die mit beiden Enden der Antriebswelle verbunden sind, um sich zusammen mit der Antriebswelle zu drehen; fixierte Verbindungen, die mit der Spoilerplatte verbunden sind; Nachführverbindungen, deren beide Enden drehbar mit den Antriebsverbindungen und den fixierten Verbindungen verbunden sind, um eine Rotationskraft von den Antriebsverbindungen zu den befestigten Verbindungen zuzuführen; und Unterstützungsverbindungen, deren beide Enden drehbar mit den befestigten Verbindungen und dem hinteren Träger verbunden sind, um die Spoilerplatte zu unterstützen, wenn die Spoilerplatte ausgezogen ist.
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Die Steuerung kann die Spoilereinrichtung steuern und Information hinsichtlich einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges empfangen. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine zuvor gespeicherte eingestellte Geschwindigkeit erreicht, dann kann die Steuerung die Spoilereinrichtung derart steuern, um nach unten bewegt und ausgezogen zu werden.
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Die Steuerung kann Information hinsichtlich einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges empfangen. Wenn eine Verzögerungsrate aufgrund einer Verzögerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine zuvor gespeicherte eingestellte Verzögerungsrate erreicht hat, dann kann die Steuerung die Spoilereinrichtung derart steuern, um nach unten bewegt und ausgezogen zu werden.
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Die Steuerung kann die Klappeneinrichtungen derart steuern, um sie zusammen mit einem Abbiegen des Fahrzeuges zu betreiben, nachdem die Spoilereinrichtung betätigt worden ist.
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Das einstellbare Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug mit der oben beschriebenen Konfiguration kann eine Luftverwirbelung steuern, indem die Luftspoilereinrichtung derart betrieben wird, so dass das Fahrzeug während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit nach unten gedrückt werden kann. Es ist außerdem möglich, die Luftverwirbelung zu steuern, indem die Klappeneinrichtungen derart betrieben werden, so dass die Fahrzeugkarosserie mit Bezug auf die Abbiegerichtung während des Abbiegens nach unten gedrückt wird. Es ist deshalb möglich, die Fahrleistung und Fahrsicherheit des Fahrzeuges zu verbessern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die obigen und andere Merkmale sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
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1 ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 bis 4 die Klappeneinrichtung des einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein in 1 dargestelltes Fahrzeug zeigen;
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5 eine Spoilereinrichtung des einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein in 1 dargestelltes Fahrzeug zeigt;
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6 bis 8 den Betrieb des einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein in 1 dargestelltes Fahrzeug zeigen;
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9 ein Flussdiagramm ist, welches ein Steuerverfahren eines einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 ein Flussdiagramm ist, welches ein Steuerverfahren eines einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen eines einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten.
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Ein Heckspoiler eines Fahrzeuges ist eine Einrichtung, welche die Luftströmung um das Fahrzeug herum ändert. Das Heckspoilersystem in den Ausführungsformen reagiert aktiv auf Fahrzustände des Fahrzeugs. In den Ausführungsformen mit Bezug auf 1 und 5 bis 8 umfasst das Heckspoilersystem eine bewegliche Heckspoilereinrichtung 400, welche derart ausgebildet ist, um zwei oder mehrere unterschiedliche Konfigurationen zu bilden. In den Ausführungsformen ist der Heckspoiler 460 mit einem oder mehreren beweglichen Armen 440 verbunden, welche die Position und/oder Ausrichtung des Heckspoilers 460 ändern.
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In den Ausführungsformen umfasst das Heckspoilersystem weiterhin wenigstens ein Durchgangsloch, das in einem Körper (zum Beispiel hintere Stoßstange 100, im folgenden auch Heckstoßstange bezeichnet) nahe dem Heckspoiler 460 gebildet ist. In den Ausführungsformen deckt der Heckspoiler 460 das wenigstens eine Durchgangsloch ab, wenn der Heckspoiler 460 nicht in Betrieb ist. In den Ausführungsformen ist das wenigstens eine Durchgangsloch freigelegt, wenn der Heckspoiler 460 in Betrieb ist, um die Luftströmung um das Fahrzeug herum zu ändern. In den Ausführungsformen umfasst das Heckspoilersystem weiterhin wenigstens einen Schieber, der das wenigstens eine Durchgangsloch wahlweise öffnet oder schließt. Der wenigstens eine Schieber oder die Klappeneinrichtung 200 ist hinter der Heckstoßstange 100 angeordnet, so dass die Heckstoßstange 100 zwischen dem wenigstens einen Schieber 200 und dem Heckspoiler 460 angeordnet ist.
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In den Ausführungsformen umfasst – bei Betrachtung des Fahrzeuges von hinten – das wenigstens eine Durchgangsloch wenigstens ein linkes Durchgangsloch 120 und wenigstens ein rechtes Durchgangsloch 140. In den Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Schieber 200 wenigstens einen linken Schieber, der dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine linke Durchgangsloch 120 zu blockieren. In den Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Schieber 200 wenigstens einen rechten Schieber, der dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine rechte Durchgangsloch 140 zu blockieren. In den Ausführungsformen weist jede Seite die gleiche Anzahl an Durchgangslöchern und die gleiche Anzahl an Schiebern auf. In den Ausführungsformen ist jeder Schieber mit einem Mechanismus verbunden, um den Schieber zwischen einer Blockierposition, welche wenigstens ein entsprechendes Durchgangsloch blockiert, und einer Öffnungsposition, welche das wenigstens eine entsprechende Durchgangsloch öffnet, zu bewegen. Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, blockiert oder öffnet jeder Schieber zwei oder mehrere Durchgangslöcher.
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In den Ausführungsformen steuert das Fahrzeug bzw. seine Steuerung (oder Steuerungen) die Position der Schieber 200 relativ zu ihren entsprechenden Durchgangslöchern 120 oder 140 im Hinblick auf das fahrende Fahrzeug, während der Heckspoiler 460 in Betrieb ist, wobei das wenigstens eine Durchgangsloch freigelegt ist. In den Ausführungsformen verändert das wahlweise Öffnen und Schließen des wenigstens einen Durchgangsloches durch die Steuerung der Schieber weiterhin die Luftströmung um das Fahrzeug herum, und zwar zusätzlich zu der Luftströmungs-Änderung durch den Heckspoiler. In den Ausführungsformen werden die Schieber wenigstens auf Grundlage der Geschwindigkeit, der Lenkung oder beidem gesteuert.
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In den Ausführungsformen blockieren, während das Fahrzeug geradeaus fährt, alle Schieber 200 ihre entsprechenden Durchgangslöcher 120 und 140. In den Ausführungsformen ist, wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt, wenigstens ein Teil der rechtsseitigen Durchgangslöcher 140 offen, während alle linksseitigen Durchgangslöcher geschlossen sind. In den Ausführungsformen öffnen, beim Rechtsabbiegen, alle rechtsseitigen Schieber ihre entsprechenden Durchgangslöcher, während alle oder ein Teil der linksseitigen Schieber ihre entsprechenden Durchgangslöcher verschließen. Dies dient dem Ausgleichen der Traktion der linken und rechten Seite des Fahrzeuges beim Abbiegen nach rechts. In den Ausführungsformen ist beim Linksabbiegen wenigstens ein Teil der linksseitigen Durchgangslöcher offen, während alle rechtsseitigen Durchgangslöcher geschlossen sind. In den Ausführungsformen öffnen beim Rechtsabbiegen alle linksseitigen Schieber ihre entsprechenden Durchgangslöcher, während alle oder ein Teil der rechtsseitigen Schieber ihre entsprechenden Durchgangslöcher verschließen. Dies dient dem Ausgleichen der Traktion der linken und rechten Seite des Fahrzeuges beim Linksabbiegen.
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Die Ausführungsformen werden im Folgenden weiter in Bezug zu den Zeichnungen erläutert. 1 zeigt ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2 bis 4 zeigen die Klappeneinrichtung des einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für das in 1 dargestellte Fahrzeug, und 5 zeigt eine Spoilereinrichtung des einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für das in 1 dargestellte Fahrzeug.
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6 bis 8 zeigen den Betrieb des einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für das in 1 dargestellte Fahrzeug, 9 ist ein Flussdiagramm, welches ein Steuerverfahren für ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren für ein einstellbares Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 1 dargestellt ist, umfasst das einstellbare Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung: eine hintere Stoßstange 100 mit einem linken Durchgangsloch 102 und einem rechten Durchgangsloch 140, die symmetrisch zu der seitlichen Mitte einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind; Klappeneinrichtungen 200, die auf der hinteren Stoßstange 100 angeordnet sind, in Positionen entsprechend dem linken Durchgangsloch 120 und dem rechten Durchgangsloch 140, um wahlweise das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 zu öffnen und zu schließen; und eine Steuerung 300, welche die Klappeneinrichtungen 200 steuert und eine Lenkungs-bezogene Information empfängt, wobei die Steuerung beim Abbiegen des Fahrzeuges die Klappeneinrichtung 200 steuert, um das linke Durchgangsloch 120 oder das rechte Durchgangsloch 140 entsprechend einer Abbiegerichtung nach links oder rechts zu öffnen. Wenn nicht festgestellt worden ist, dass das Fahrzeug abbiegt, dann steuert die Steuerung 300 die Klappeneinrichtungen 200 nicht, so dass das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 geschlossen sind, wodurch der Einfluss einer Luftverwirbelung minimiert wird, während das Fahrzeug fährt.
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Da das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 in der hinteren Stoßstange 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind, ist es möglich, die Verwirbelung durch Verwenden der durch die Durchgangslöcher hindurchströmenden Luft zu steuern. In den Ausführungsformen können wenigstens ein linkes Durchgangsloch 120 und wenigstens ein rechtes Durchgangsloch 140 symmetrisch in dem unteren Abschnitt der hinteren Stoßstange 100 ausgebildet sein. Da das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 in dem unteren Abschnitt der hinteren Stoßstange 100 ausgebildet sind, kann ein atmosphärischer Druckunterschied unter Verwendung der in die untere Richtung des Fahrzeuges strömenden Luft erzeugt werden. Zusätzlich kann ein ausreichendes Maß an Luftströmung erzielt werden, indem eine Mehrzahl von linken Durchgangslöchern 120 und eine Mehrzahl von rechten Durchgangslöchern 140 ausgebildet ist.
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Die durch die Steuerung 300 gesteuerten Klappeneinrichtungen 200 sind auf der hinteren Stoßstange 100 als ein Mittel zur Steuerung der durch das linke Durchgangsloch 120 und der durch das rechte Durchgangsloch 140 strömenden Luftverwirbelung bereitgestellt. Die Steuerung 300 ist in der Lage, Information hinsichtlich der Abbiegerichtung des Fahrzeuges von einem Lenksensor zu beziehen.
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Wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, dann steuert die Steuerung 300 die Klappeneinrichtung 200 derart, so dass das linke Durchgangsloch 120 geöffnet wird. Wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt, dann steuert die Steuerung 300 die Klappeneinrichtungen 200 derart, so dass das rechte Durchgangsloch 140 geöffnet wird. Daher öffnen die Klappeneinrichtungen 200 während des Abbiegens des Fahrzeuges das linke Durchgangsloch 120 oder das rechte Durchgangsloch 140 entsprechend der Abbiegerichtung, wodurch das Fahrzeug in einer stabilen Position abbiegen kann, ohne durch einen Druckunterschied aufgrund der durch das linke Durchgangsloch 120 oder das rechte Durchgangsloch 140 strömenden Luft angehoben zu werden.
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Insbesondere umfasst bei der Beschreibung der Klappeneinrichtungen 200 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie es in 1 und 2 dargestellt ist, jede der Klappeneinrichtungen 200: eine an einem hinteren Träger 10 befestigte Klappenabdeckung 220, so dass darin ein Aufnahmeraum 222 ausgebildet ist, wobei die Klappenabdeckung 220 einen Antriebsmotor 240 aufweist; und eine Klappenplatte 260, die drehbar in dem Aufnahmeraum 222 der Klappenabdeckung 220 angeordnet und mit dem Antriebsmotor 240 verbunden ist, um sich unter Verwendung von vom Antriebsmotor 240 zugeführter Energie zu drehen.
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In Ausführungsformen sind die Klappenabdeckungen 220 der Klappeneinrichtung 200 auf dem hinteren Träger 10 angeordnet, und zwar in Abschnitten der hinteren Stoßstange 100 in Richtung auf das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140. Mit dieser Konfiguration sind die in den Aufnahmeräumen 220 angeordneten Klappenplatten 260 in dem linken Durchgangsloch 120 und in dem rechten Durchgangsloch 140 angeordnet, um das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 zu öffnen und zu schließen. Die Klappenplatten 260 sind fächerartig und drehen sich unter Verwendung von vom Antriebsmotor 240 zugeführter Energie, um das linke Durchgangsloch 120 oder das rechte Durchgangsloch 140 zu öffnen und zu schließen.
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Insbesondere ist, wie es in 3 und 4 dargestellt ist, der Aufnahmeraum 222 der Klappenabdeckung 220 unterteilt in einen oberen Raum 222a und einen unteren Raum 222b, während die Klappenplatte 260 eine obere Platte 262 umfasst, die drehbar in dem oberen Raum 222a angeordnet ist, und eine untere Platte 264 umfasst, die drehbar in dem unteren Raum 222b angeordnet und mit dem Antriebsmotor 240 verbunden ist. Die obere Platte 262 und die untere Platte 264 können miteinander über eine Verbindungseinheit 280 verbunden werden.
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Der Aufnahmeraum 222 der Klappenabdeckung 220 kann als ein einzelner Aufnahmeraum ausgebildet sein, wobei die Klappenplatte 260 mit einer einstückigen Struktur in dem einzelnen Aufnahmeraum untergebracht sein kann. Wenn das Durchgangsloch jedoch unter Verwendung der einstückigen Klappenplatte 260 geöffnet und geschlossen wird, dann können eine Bruchgefahr und ein Haltbarkeitsproblem bestehen, da die einstückige Klappenplatte 260 während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit einen hohen Winddruck aufnimmt.
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Deshalb ist der Aufnahmeraum 222 der Klappenabdeckung 220 in den oberen Raum 222a und in den unteren Raum 222b unterteilt, wobei die Klappenplatte 260 eine zweistückige Struktur aufweist, einschließlich der in dem oberen Raum 222a angeordneten oberen Platte 262 und der in dem unteren Raum 222b angeordneten unteren Platte 264. Diese Anordnung kann eine ausreichende Stabilität bereitstellen, selbst in dem Fall, wo ein hoher Winddruck wirkt. Obwohl die obere Platte 262 und die untere Platte 264 voneinander getrennt sind, sind die obere Platte 262 und die untere Platte 264 miteinander über die Verbindungseinheit 280 derart miteinander verbunden, so dass sowohl die obere Platte 262 als auch die untere Platte 264 unter Verwendung des einzelnen Antriebsmotor 240 gedreht werden können.
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Mit dieser Anordnung kann sich, wenn sich die untere Platte 264 in Antwort auf den Betrieb des Antriebsmotors 240 dreht, die mit der unteren Platte 264 über die Verbindungseinheit 280 verbundene obere Platte 262 zusammen mit der unteren Platte 264 drehen.
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Insbesondere ist, wie es in 4 dargestellt ist, ein Abschnitt der unteren Platte 264 drehbar mit dem unteren Raum 262b verbunden, wobei der gegenüberliegende Abschnitt der unteren Platte 264 eine mit dem Antriebsmotor 240 verbundene Rotationswelle 264a bildet, wobei sich ein unterer Verbindungsabschnitt 264b senkrecht zu der Rotationswelle 264a erstreckt. Ein Abschnitt der oberen Platte 262 ist drehbar mit dem oberen Raum 222a verbunden, wobei die gegenüberliegende Abschnittsseite der oberen Platte 262 senkrecht gebogen ist, um einen oberen Verbindungsabschnitt 262b zu bilden. Die Verbindungseinheit 280 ist auf dem Antriebsmotor 240 angeordnet und ist drehbar mit dem unteren Verbindungsabschnitt 264b und dem oberen Verbindungsabschnitt 262b verbunden.
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In den Ausführungsformen ist ein Abschnitt der unteren Platte 262 an einem Abschnitt des unteren Raums 222b angelenkt, wobei der gegenüberliegende Abschnitt der unteren Platte 262 über die Rotationswelle 264a derart mit dem Antriebsmotor 240 verbunden ist, so dass sich die untere Platte 264 in dem unteren Raum 222b dreht, wenn der Antriebsmotor 240 in Betrieb ist. In den Ausführungsformen erstreckt sich der untere Verbindungsabschnitt 264b senkrecht von der Rotationswelle 264a und ist mit der Verbindungseinheit 280 verbunden.
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Ein Abschnitt der oberen Platte 262 ist drehbar an einem Abschnitt des oberen Raums 222a angelenkt, wobei der obere Verbindungsabschnitt 262b senkrecht gebogen ist und sich von dem gegenüberliegenden Abschnitt der oberen Platte 262 erstreckt. In den Ausführungsformen ist die Verbindungseinheit 280 mit dem oberen Verbindungsabschnitt 262b verbunden, wodurch sich die obere Platte 262 zusammen mit der Rotation der unteren Platte 262 drehen kann.
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In den Ausführungsformen umfasst die Verbindungseinheit 280 eine erste Verbindungseinrichtung 282, die drehbar auf dem Antriebsmotor 240 angeordnet ist, und eine zweite Verbindungseinrichtung 284. Beide Enden der zweiten Verbindungseinrichtung 284 sind drehbar mit dem unteren Verbindungsabschnitt 264b und dem oberen Verbindungsabschnitt 262b verbunden, wobei die erste Verbindungseinrichtung 282 drehbar mit dem Mittelabschnitt der zweiten Verbindungseinrichtung 284 verbunden ist. Die erste Verbindungseinrichtung 282 kann drehbar auf dem Antriebsmotor 240 angeordnet sein, oder sie kann derart auf dem Antriebsmotor 240 angeordnet sein, um die gleiche Menge an Energie zusammen mit der unteren Platte 264 von dem Antriebsmotor 240 zu empfangen. Beide Enden der zweiten Verbindungseinrichtung 284 sind drehbar mit dem unteren Verbindungsabschnitt 264b der unteren Platte 264 und dem oberen Verbindungsabschnitt 262b der oberen Platte 262 verbunden. Insbesondere ist die erste Verbindungseinrichtung 282 drehbar mit dem Mittelabschnitt der zweiten Verbindungseinrichtung 284 verbunden. Wenn sich die untere Platte 246 in Antwort auf den Betrieb des Antriebsmotors 240 dreht, dann bewegt sich die zweite Verbindungseinrichtung 284 der Richtung folgend, in welche sich die untere Platte 264 dreht, wodurch sich die obere Platte 264, die über den oberen Verbindungsabschnitt 262b mit der zweiten Verbindungseinrichtung 284 verbunden ist, zusammen mit der unteren Platte 264 drehen kann. Daher können die Position und Länge der ersten Verbindungseinrichtung 282 auf Grundlage des Rotationsradiusses eingestellt werden, mit welchem sich der Punkt, an welchem der untere Verbindungsabschnitt 264b mit der zweiten Verbindungseinrichtung 284 verbunden ist, dreht, wenn sich die untere Platte 264 dreht.
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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst, wie es in 1 und 5 dargestellt ist, das einstellbare Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug weiterhin eine Spoilereinrichtung 400, die auf der hinteren Stoßstange 100 für eine Auf- und Ab-Bewegung angeordnet ist. Die Spoilereinrichtung 400 ist in Richtung auf das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 positioniert und wird mit Hilfe der Steuerung 300 nach unten verlagert, um von der hinteren Stoßstange 100 nach unten abzustehen. In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Spoiler für eine Auf- und Ab-Bewegung unter der hinteren Stoßstange 100 angeordnet. Dies kann die Verwirbelung der Luft steuern, die unter der Fahrzeugkarosserie strömt, wodurch eine Aerodynamikleistung verbessert und verhindert wird, dass der Spoiler nach außen absteht, wodurch das Design nicht beeinträchtigt wird.
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Die Spoilereinrichtung 400 umfasst: einen an dem hinteren Träger 10 befestigten Antriebsmotor 420, ein Verbindungsgestänge 440, das sich unter Verwendung von vom Antriebsmotor 420 zugeführter Energie dreht, und eine mit dem Verbindungsgestänge 440 verbundene Spoilerplatte 460, und zwar für eine Auf- und Ab-Bewegung unter Verwendung der von dem Antriebsmotor 420 zugeführten Energie, wodurch die Spoilerplatte 460 in engem Kontakt mit der unteren Oberfläche der hinteren Stoßstange 100 geparkt oder von der hinteren Stoßstange 100 nach unten ausgezogen werden kann.
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In den Ausführungsformen kann die Spoilerplatte 460 in Richtung auf das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 der hinteren Stoßstange 100 positioniert werden und sich in der seitlichen Richtung erstrecken, um das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140 zu verschließen. Die Spoilerplatte 460 wird durch Energie auf- und ab-bewegt, welche von dem auf dem hinteren Träger 10 angeordneten Antriebsmotor 420 über das Verbindungsgestänge 440 zugeführt worden ist. Der Antriebsmotor 420 wird durch die Steuerung 300 betrieben.
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Bei detaillierterer Beschreibung der Spoilereinrichtung 400, wie in 5 dargestellt ist, weist der Antriebsmotor 420 eine Antriebswelle 422 auf, die sich in der seitlichen Richtung erstreckt und mit dem Verbindungsgestänge 440 verbunden ist. Die Antriebswelle 422 rotiert in Antwort auf den Betrieb des Antriebsmotors 420, um das Verbindungsgestänge 440 zu drehen, was weiter unten beschrieben wird, wodurch die Spoilerplatte 460 nach oben und nach unten verlagert wird. Mit Bezug auf 5 ist die Klappeneinrichtung 200 für die Darstellung der Spoilereinrichtung 400 weggelassen, da lediglich die Spoilereinrichtung 400 beschrieben werden soll.
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Zusätzlich umfasst das Verbindungsgestänge 440: Antriebsverbindungseinrichtungen 442, die mit beiden Enden der Antriebswelle 422 für eine Rotation zusammen mit der Antriebswelle 422 verbunden sind; feste Verbindungseinrichtungen 444, die mit den inneren Oberflächen der Spoilerplatte 460 verbunden sind, um den Winkel zu steuern, bei welchem die Spoilerplatte 460 ausgezogen wird; Nachführverbindungseinrichtungen 446, deren beide Enden drehbar mit den Antriebsverbindungseinrichtungen 442 und den festen Verbindungseinrichtungen 444 verbunden sind, um eine Rotationskraft von den Antriebsverbindungseinrichtungen 442 auf die festen Verbindungseinrichtungen 444 zu übertragen; und Unterstützungsverbindungseinrichtungen 448, deren beide Enden drehbar mit den festen Verbindungseinrichtungen 444 und dem hinteren Träger 10 verbunden sind, um die Spoilerplatte 460 zu unterstützen, wenn die Spoilerplatte 460 ausgezogen wird bzw. ist.
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Die Antriebsverbindungseinrichtungen 442 können kürzer als die Nachführverbindungseinrichtungen 446 ausgebildet sein, um die Bahnen, entlang welcher sich die Antriebsverbindungseinrichtungen 442 beim Parken bzw. Verstauen der Spoilerplatte 460 bewegen, zu minimieren. Zusätzlich weisen die Antriebsverbindungseinrichtungen 442 und die Nachführverbindungseinrichtungen 446 eine konkave Gestalt auf, wobei Mittelabschnitte zwischen beiden Enden nach vorne hervorstehen. Diese Konfiguration verhindert, dass die ausgezogene bzw. ausgefahrene Spoilerplatte 460 durch den Winddruck gedreht wird.
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Die Unterstützungsverbindungseinrichtungen 448 können mit Bezug auf die Antriebsverbindungseinrichtungen 442 und die Nachführverbindungseinrichtungen 446 außen an der Spoilerplatte 460 positioniert sein. Die Unterstützungsverbindungseinrichtungen 448 unterstützen die festen Verbindungseinrichtungen 444 in der Position, in der die Spoilerplatte 460 ausgefahren wird bzw. ist, wodurch sie in der Lage sind, eine Unterstützungskraft gegen den auf der Spoilerplatte 460 erzeugten Winddruck zu erzeugen.
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Die wie oben beschriebene Spoilereinrichtung 400 wird durch die Steuerung 300 betrieben. Die Steuerung 300 steuert die Spoilereinrichtung 400 und empfängt Information hinsichtlich der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges einen zuvor abgespeicherten eingestellten Geschwindigkeitswert erreicht, dann kann die Steuerung 300 die Spoilereinrichtung 400 derart steuern, so dass die Spoilerplatte 460 verlagert und nach unten ausgefahren wird.
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In den Ausführungsformen kann die Steuerung 300 Information hinsichtlich der Geschwindigkeit des fahrenden Fahrzeuges unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors beziehen. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges den zuvor abgespeicherten eingestellten Geschwindigkeitswert erreicht, dann steuert die Steuerung 300 die Spoilerplatte 460, so dass sie verlagert und nach unten ausgefahren wird. Die eingestellte zuvor in der Steuerung 300 abgespeicherte Geschwindigkeit ist ein Wert, der eine hohe Geschwindigkeit des Fahrzeuges anzeigt. Die eingestellte Geschwindigkeit kann in Abhängigkeit von Fahrzeugen unterschiedlich bestimmt werden. Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, und zwar aufgrund des Erreichens der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der eingestellten Geschwindigkeit, dann steuert die Steuerung 300 die Luftverwirbelung durch Ausfahren der Spoilerplatte 460, so dass das Fahrzeug aufgrund der durch die Luftströmungen verursachten Druckdifferenz nach unten gepresst bzw. gedrückt wird, wodurch ein sicheres Fahren mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht wird.
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Die Steuerung 300 empfängt eine Information hinsichtlich der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und wenn die Verzögerungsrate aufgrund der Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit eine zuvor abgespeicherte eingestellte Verzögerungsrate erreicht hat, dann steuert die Steuerung die Spoilereinrichtung 400, um diese zu verlagern und die Spoilerplatte 460 nach unten auszufahren. In den Ausführungsformen ist die eingestellte und zuvor in der Steuerung 300 abgespeicherte Verzögerungsrate ein Wert, der anzeigt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges aufgrund von abruptem Abbremsen des Fahrzeuges rapide abnimmt. Wenn die Verzögerungsrate die eingestellte Verzögerungsrate erreicht, dann bestimmt die Steuerung 300, dass das Fahrzeug abrupt abgebremst wurde, und steuert das Ausfahren der Spoilerplatte 460. Wenn Spoilerplatte 460 ausgefahren ist, dann wird die Fahrzeugkarosserie durch den durch die Luftströmungen verursachten Druckunterschied nach unten gedrückt, so dass das Fahrzeug sicher gefahren werden kann.
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In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung 300 die Klappeneinrichtungen 200 für einen Betrieb zusammen mit dem Abbiegen des Fahrzeuges steuern, nachdem die Spoilereinrichtung 400 in Betrieb genommen worden ist. Das Design des Spoilers ist typischerweise so, dass eine Aerodynamikleistung während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit verbessert ist. Da die Spoilerplatte 460 der Spoilereinrichtung 400 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Richtung auf das linke Durchgangsloch 120 und das rechte Durchgangsloch 140, die auf der hinteren Stoßstange 100 angeordnet sind, positioniert ist, weist die Steuerung 300 eine Betriebsabfolge auf, bei welcher die Klappeneinrichtungen 200 – nach einer Verlagerung der Spoilereinrichtung 400 nach unten – betrieben werden.
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Bei den Ausführungsformen, wo die Geschwindigkeit des Fahrzeuges nicht die zuvor abgespeicherte eingestellte Geschwindigkeit erreicht hat, steuert die Steuerung 300 die Spoilereinrichtung 400 derart, so dass die Spoilerplatte 460 an der hinteren Stoßstange 100 geparkt bleibt, wie es in 6 dargestellt ist. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges die zuvor abgespeicherte eingestellte Geschwindigkeit erreicht hat, dann steuert die Steuerung 300 die Spoilereinrichtung 400 derart, so dass die Spoilerplatte 460, wie es in 7 dargestellt ist, von der hinteren Stoßstange 100 verlagert und nach unten ausgezogen wird.
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In dieser Position steuert, wenn festgestellt worden ist, dass das Fahrzeug abbiegt, die Stoßstange 300 die Klappeneinrichtungen 200 derart, so dass das linke Durchgangsloch 120 oder das rechte Durchgangsloch 140 entsprechend der Links-Abbiegerichtung oder der Rechts-Abbiegerichtung des Fahrzeuges geöffnet werden. Bei den Ausführungsformen, wo, wie in 8 dargestellt ist, festgestellt worden ist, dass das Fahrzeug nach rechts abbiegt, steuert die Stoßstange 300 die Klappeneinrichtungen 200, um das rechte Durchgangsloch 140 zu öffnen. Dies kann folglich die Aerodynamikleistung während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit und während des Abbiegens verbessern, wodurch die Fahrsicherheit und Fahrleistung verbessert werden.
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Das oben beschriebene einstellbare Spoilersystem für eine hintere Stoßstange eines Fahrzeuges gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann wie folgt gesteuert werden.
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Wie in 9 dargestellt ist, umfasst ein Steuerverfahren eines einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen Schritt S10 des Bestimmens, ob die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges eine zuvor abgespeicherte eingestellte Geschwindigkeit erreicht hat oder nicht; und einen Schritt S20 des Betätigens der Spoilereinrichtung 400, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges die eingestellte Geschwindigkeit erreicht hat. Danach wird Schritt S30 des Bestimmens ausgeführt, ob das Fahrzeug abbiegt oder nicht. Ein Eingriff in das Lenkrad oder der Lenkwinkel können überprüft werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug abbiegt oder nicht. Dann wird ein Schritt S40 des Bestimmens ausgeführt, ob das Fahrzeug nach links oder nach rechts abbiegt. Wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt, dann wird Schritt S50 des Öffnens des rechten Durchgangsloches 140 ausgeführt, das in der hinteren Stoßstange gebildet ist, indem die Klappeneinrichtungen 200 betätigt werden. Wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, dann wird Schritt S60 des Öffnens des linken Durchgangsloches 120 ausgeführt.
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Wie in 10 dargestellt ist, umfasst ein Steuerverfahren eines einstellbaren Heckstoßstangenspoilersystems für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen Schritt S15 des Bestimmens, ob die Verzögerungsrate des Fahrzeuges eine zuvor abgespeicherte eingestellte Verzögerungsrate erreicht hat oder nicht; und einen Schritte S25 des Betätigens der Spoilereinrichtung 400, wenn die Verzögerungsrate die eingestellte Verzögerungsrate erreicht hat. Danach wird ein Schritt S35 des Bestimmens ausgeführt, ob das Fahrzeug abbiegt oder nicht, und dann wird ein Schritt S45 des Bestimmens ausgeführt, ob das Fahrzeug nach rechts oder links abbiegt. Wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt, dann wird ein Schritt S55 des Öffnens des rechten Durchgangsloches 140 ausgeführt, dass in der hinteren Stoßstange ausgebildet ist, indem die Klappeneinrichtungen 200 betätigt werden. Wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, dann wird ein Schritt S75 des Öffnens des linken Durchgangsloches 120 ausgeführt.
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Wie oben dargelegt worden ist, kann das einstellbare Heckstoßstangenspoilersystem für ein Fahrzeug gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Luftverwirbelung steuern, indem die Spoilereinrichtung 400 während des Fahrens des Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit betätigt wird, so dass die Fahrzeugkarosserie bei hoher Fahrgeschwindigkeit nach unten gepresst werden kann, wodurch die Aerodynamikleistung und Fahrleistung verbessert werden.
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Zusätzlich wird, während das Fahrzeug abbiegt, das linke Durchgangsloch 120 oder das rechte Durchgangsloch 140 entsprechend des Abbiegens nach links oder rechts in Antwort auf den Betrieb der Klappeneinrichtungen 200 geöffnet, um die Luftverwirbelung derart zu steuern, so dass die Fahrzeugkarosserie mit Bezug auf die Abbiegerichtung nach unten gedrückt wird, wodurch das Fahrzeug auf sichere Art und Weise abbiegen kann.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für Zwecke der Darstellung erläutert wurden, wird der Fachmann verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ergänzungen vornehmen wollen, ohne vom Umfang und Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, wie sie in den begleitenden Ansprüchen offenbart ist, abzukehren.
