DE102018000494A1 - Method for the active control of an air guiding element of a sports vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aktiven Steuerung eines Luftleitelementes eines Sportfahrzeuges, bei welchem eine Position des mindestens einen Luftleitelementes (13) verstellt wird. Bei einem Verfahren erfolgt die Verstellung des mindestens einen Luftleitelementes (13) in Abhängigkeit eines aktuell von dem Fahrzeug (1) befahrenen Streckenabschnittes und einer für den aktuellen Streckenabschnitt abgespeicherten Luftleitelementeinstellung automatisch.The invention relates to a method for actively controlling an air guiding element of a sports vehicle, in which a position of the at least one air guiding element (13) is adjusted. In one method, the adjustment of the at least one air guiding element (13) takes place automatically as a function of a route section currently being traveled by the vehicle (1) and an air guide element setting stored for the current route section.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aktiven Steuerung eines Luftleitelementes eines Sportfahrzeuges, bei welchem eine Position des mindestens einen Luftleitelementes verstellt wird.The invention relates to a method for actively controlling an air guide element of a sports vehicle, in which a position of the at least one air guide element is adjusted.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur aktiven Steuerung eines Luftleitelementes eines Sportfahrzeuges anzugeben, bei welchem in jeder Fahrsituation des Sportfahrzeuges eine optimale Position des Luftleitelementes eingestellt wird.The object of the invention is to provide a method for actively controlling an air guiding element of a sports vehicle, in which an optimal position of the air guiding element is set in each driving situation of the sports vehicle.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass die Verstellung des mindestens einen Luftleitelementes in Abhängigkeit eines aktuell von dem Fahrzeug befahrenen Streckenabschnittes und einer für den aktuellen Streckenabschnitt abgespeicherten Luftleitelementeinstellung automatisch erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass bei einem verbesserten Renneinsatz der Abtrieb in engen Kurven groß und auf geradem Streckenabschnitt zur Erzielung der Höchstgeschwindigkeit niedrig eingestellt wird. Somit ändert sich der Abtrieb automatisch je nach vorgegebener Streckenposition des Fahrzeuges durch die automatische Verstellung der Position des Luftleitelementes, ohne dass der Fahrer eingreifen muss.The object is achieved with a method in that the adjustment of the at least one air-guiding element takes place automatically as a function of a route section currently being traveled by the vehicle and an air-guiding element setting stored for the current route section. This has the advantage that in an improved racing use the downforce is set large in tight bends and low on a straight stretch to achieve the maximum speed. Thus, the output changes automatically depending on the predetermined distance position of the vehicle by the automatic adjustment of the position of the air guide element without the driver has to intervene.
Vorteilhafterweise wird zur Ermittlung der dem aktuellen Streckenabschnitt entsprechenden Luftleitelementeinstellung eine vorgegebene Fahrstrecke unter realen Bedingungen einmal durchfahren, wobei Beschleunigungswerte des Sportfahrzeuges gemessen werden und anhand der gemessenen Beschleunigungswerte für den jeweiligen Streckenabschnitt ein streckenspezifischer aerodynamischer Kennwert zur Bestimmung der Luftleiteinstellung ermittelt und abgespeichert wird. Durch die Zurücklegung einer solchen Trainingsrunde werden die entsprechenden für den Rennbetrieb benötigten Einstellungen des Luftleitelementes, beispielsweise eines Heckspoilers, zuverlässig ermittelt und dem Rennbetrieb zugrunde gelegt.Advantageously, a predetermined driving route under real conditions is traversed once for determining the air guide element setting corresponding to the current route section, wherein acceleration values of the sports vehicle are measured and a line-specific aerodynamic characteristic value for determining the air guidance setting is determined and stored on the basis of the measured acceleration values for the respective route section. By covering such a round of training the corresponding required for racing settings of the spoiler, such as a rear spoiler, reliably determined and based on racing.
In einer Ausgestaltung wird der streckenspezifische aerodynamische Kennwert für eine vorgegebene Anzahl von Streckenpunkten ermittelt. Je mehr Streckenpunkte bei der Ermittlung des streckenspezifischen aerodynamischen Kennwertes zugrunde gelegt werden, umso besser kann das Fahrverhalten des Sportfahrzeuges auf der Fahrstrecke optimiert werden, da eine differenzierte Veränderung der Position des Luftleitelementes schnell und zuverlässig realisiert werden kann, was die Fahreigenschaften des Sportfahrzeuges verbessert.In one embodiment, the route-specific aerodynamic characteristic value is determined for a predefined number of route points. The more distance points are taken as the basis for determining the path-specific aerodynamic characteristic, the better the driving behavior of the sports vehicle on the route can be optimized, since a differentiated change in the position of the air guide element can be realized quickly and reliably, which improves the driving characteristics of the sports vehicle.
In einer Variante wird der streckenspezifische aerodynamische Kennwert manuell gesamtheitlich variiert. Durch diese manuelle Variation kann der Fahrer des Sportfahrzeuges die für die einzelnen Streckenpunkte erfassten aerodynamischen Kennwerte seinem Fahrgefühl anpassen, wobei aber alle Streckenpunkte gleichzeitig durch die manuelle Einstellung beeinflusst werden.In one variant, the route-specific aerodynamic characteristic is manually varied in total. Through this manual variation, the driver of the sports vehicle can adjust the aerodynamic characteristics recorded for the individual route points to his driving feeling, but all the route points are simultaneously influenced by the manual adjustment.
In einer Ausführungsform wird eine Schwelle zum Einsatz des Luftleitelementes manuell verstellt, wobei bei Reduzierung der Schwelle eine frühere und/oder längere Aktivierung des Luftleitelementes und bei Erhöhung der Schwelle eine spätere und/oder kürzere Aktivierung des Luftleitelementes eingestellt wird. Dies lässt sich einfach über ein Bedienelement, beispielsweise einen Drehregler, für den gesamten Streckenablauf realisieren, wobei entweder eine kontinuierliche oder eine stufenweise Veränderung der Schwelle möglich ist. Die kontinuierliche Veränderung erlaubt eine besonders feinfühlige Einstellung der Schwelle.In one embodiment, a threshold for the use of the air guide element is adjusted manually, with a reduction of the threshold earlier and / or prolonged activation of the air guide element and increasing the threshold a later and / or shorter activation of the air guide is set. This can be easily realized via an operating element, for example a rotary control, for the entire route, whereby either a continuous or a stepwise change of the threshold is possible. The continuous change allows a particularly sensitive adjustment of the threshold.
In einer Weiterbildung werden die Beschleunigungswerte in x-, y- und z-Richtung durch mindestens einen Sensor eines ESP-Systems und/oder einem nahe eines Fahrzeugschwerpunktes angeordneten Sensor gemessen. Dies hat den Vorteil, dass durch die Auswertung redundanter Signale eine besonders zuverlässige Ermittlung der Beschleunigungswerte möglich ist. Gleichzeitig werden bei Ausfall nur eines Sensors die Beschleunigungswerte zuverlässig durch den zweiten Sensor geliefert.In a development, the acceleration values in the x, y and z directions are measured by at least one sensor of an ESP system and / or a sensor arranged close to a vehicle center of gravity. This has the advantage that a particularly reliable determination of the acceleration values is possible by evaluating redundant signals. At the same time, if only one sensor fails, the acceleration values are reliably delivered by the second sensor.
Vorteilhafterweise wird beim erstmaligen Durchfahren einer vorgegebenen Fahrstrecke ein Fahrdynamikprofil aufgezeichnet, welches sich aus einer GPS-Position des Fahrzeuges zur Kennzeichnung eines Streckenpunktes und der für diese GPS-Position gemessenen Beschleunigungswerte in x-, y- und z-Richtung zusammensetzt. Somit muss bei dem Befahren eines Rundkurses während eines Rennens durch das Sportfahrzeug nur der entsprechende der GPS-Position zugeordnete streckenspezifische aerodynamische Kennwert ausgelesen werden, um eine entsprechende Veränderung der Position des Luftleitelementes zu veranlassen.Advantageously, when first driving through a predetermined route a Vehicle dynamics profile recorded, which is composed of a GPS position of the vehicle for marking a route point and the measured acceleration values for this GPS position in the x, y and z direction. Thus, when driving on a circuit during a race by the sports vehicle only the corresponding GPS specific position associated route-specific aerodynamic characteristic must be read to cause a corresponding change in the position of the spoiler.
In einer weiteren Variante wird für eine wiederholte Befahrung der vorgegebenen Fahrstrecke die Position des Luftleitelementes in Abhängigkeit der aktuellen GPS-Position des Sportfahrzeuges automatisch eingestellt. Dies erlaubt dem Fahrer, sich vollständig auf den Rundkurs zu konzentrieren, wobei das Sportfahrzeug trotzdem immer ein zuverlässiges Fahrverhalten aufweist.In a further variant, the position of the air guiding element is automatically adjusted as a function of the current GPS position of the sports vehicle for a repeated examination of the predetermined route. This allows the driver to concentrate fully on the circuit, but the sport vehicle always has a reliable driving behavior.
In einer Ausführungsform wird das Fahrdynamikprofil der befahrenen Strecke mit Informationen über auf dem jeweiligen Streckenabschnitt benötigten Abtrieb im Sportfahrzeug angezeigt. Somit kann sich der Fahrer während der Fahrt jederzeit über den benötigten Abtrieb je Streckenabschnitt informieren.In one embodiment, the vehicle dynamics profile of the traveled route is displayed with information on the output required on the respective section downforce in the sports vehicle. As a result, the driver can obtain information about the required output for each section of the route at any time during the journey.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may also be the subject of one or more separate application / s. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeuges zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
3 ein Beispiel für eine Simulation einer Rundstrecke nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
-
1 An embodiment of a vehicle for carrying out the method according to the invention, -
2 an embodiment of the method according to the invention, -
3 an example of a simulation of a circuit according to the inventive method.
In
In
Aus diesen Beschleunigungswerten wird ein streckenspezifischer aerodynamischer Kennwert µ nach folgender Formel berechnet:
- Fx
- die Radmomente/die Längsbeschleunigung
- Fy
- die Querbeschleunigung und
- Fz
- die Aufbaubeschleunigung bzw. den Auftrieb
- Fx
- the wheel torques / the longitudinal acceleration
- Fy
- the lateral acceleration and
- Fz
- the body acceleration or the lift
Dabei wird eine Kombination aus Längs-/Quer- zur Aufstandskraft einer Hinterachse des Sportfahrzeuges betrachtet.A combination of longitudinal / transverse to the Aufstandskraft a rear axle of the sports vehicle is considered.
Der streckenspezifische aerodynamische Kennwert µ ist infolge der Querkraft Fy bei Kurvenfahrten groß. Bei Be- und Entschleunigungen tritt eine hohe Längskraft Fx auf, während beim Überfahren von Kuppen eine kleine Aufstandskraft Fz auftritt. Der Kennwert µ liefert so einen Anhaltspunkt für die Situationen, in welchen das Fahrzeug eine aerodynamische Unterstützung benötigt.The line-specific aerodynamic characteristic μ is large due to the lateral force Fy when cornering. During acceleration and deceleration occurs a high longitudinal force Fx, while the Driving over hills a small footing Fz occurs. The parameter μ thus provides an indication of the situations in which the vehicle requires aerodynamic support.
Der aerodynamische Kennwert µ wird dabei für jeden Streckenpunkt des Rundkurses berechnet. Anschließend erfolgt eine Bewertung der Berechnungsergebnisse (Block E), indem abgeschätzt wird in welchem Streckenabschnitt ein reduzierter Abtrieb, d.h. eine abgesenkte Position des Luftleitelementes
Das so berechnete Fahrdynamikprofil des Rundkurses wird im Fahrzeugdisplay
Ein Beispiel für das Fahrdynamikprofil ist in
Hat der Fahrer das Gefühl, dass das bestimmte Fahrdynamikprofil noch anpassungsbedürftig ist, so kann er eine Schwelle für den Einsatz des Luftleitelementes
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example, to the operation or arrangement of particular elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SportfahrzeugSports car
- 33
- GPS-SystemGPS system
- 55
- Steuergerätcontrol unit
- 77
- ESP-SystemESP system
- 99
- Sensorsensor
- 1111
- Displaydisplay
- 1313
- Luftleitelementair guide
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102018000494A1 true DE102018000494A1 (en) | 2018-07-12 |
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-
2018
- 2018-01-22 DE DE102018000494.6A patent/DE102018000494A1/en not_active Withdrawn
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