DE102018119670A1

DE102018119670A1 - Aerodynamische Spoileranordnungen mit variabler Breite und Steuerlogik für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102018119670A1
Application number: DE102018119670.9A
Authority: DE
Inventors: Caleb J. Potvin; Jason D. Fahland
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2019-02-21
Also published as: US10246141B2; US20190054962A1; CN109398508A

Abstract

Es werden aerodynamische Spoileranordnungen mit variabler Breite, Verfahren zur Herstellung oder zum Betrieb derartiger aktiver Spoileranordnungen und Fahrzeuge mit derartigen aktiven Spoileranordnungen offenbart. Eine offenbarte aktive Spoileranordnung zur Änderung der aerodynamischen Leistung eines Kraftfahrzeugs beinhaltet eine starr an der Fahrzeugkarosserie angebrachte Hauptkarosserie, die sich quer über das Fahrzeug erstreckt. Die Hauptkarosserie weist eine längliche Konstruktion mit gegenüberliegenden Längsenden auf. Die ersten und zweiten Rippen sind jeweils beweglich an einem der gegenüberliegenden Längsenden der Hauptkarosserie befestigt. Zudem sind jeweils ein erstes und ein zweites Rippenstellglied an der Fahrzeugkarosserie und an einer der beweglichen Rippen befestigt. Das erste Rippenstellglied ist selektiv betätigbar, um die erste Rippe zwischen der jeweils eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu bewegen, während das zweite Rippenstellglied selektiv betätigbar ist, um die zweite Rippe zwischen der jeweils eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu bewegen.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Eigenschaften zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften von Kraftfahrzeugen. Insbesondere betreffen Aspekte dieser Offenbarung aktive Spoileranordnungen, die dynamisch einstellbar sind, um die aerodynamischen Eigenschaften von Kraftfahrzeugen zu verändern.
Viele derzeitige Serienfahrzeuge, wie beispielsweise das moderne Automobil, sind ursprünglich mit Hardware und Nachrüstzubehör ausgestattet oder nachgerüstet, um die aerodynamische Leistung des Fahrzeugs zu verbessern. Zum Beispiel modifizieren Frontschürze und Splitter den Luftstrom, der unter der Fahrzeugkarosserie hindurchströmt, um die Verteilung von Vorwärts- und Rückwärts-Abtrieb auszugleichen. Wie der Name andeutet, ist eine Frontschürze eine Fluidbarrierenstruktur; in diesem Fall eine, die unter der vorderen Stoßfängerstruktur der Fahrzeugkarosserie angebracht oder mit dieser integriert ist und sich nach unten in die Nähe der Fahrbahn erstreckt. Frontschürze - oder umgangssprachlich eher „Frontspoiler“ - verbessern die Stabilität und Aerodynamik des Fahrzeugs, indem sie den turbulenten Luftstrom unter dem Fahrgestell blockieren und umlenken. Splitter hingegen erscheinen in der Regel als flache Verlängerung bis zum unteren Ende des vorderen Stoßfängers, der sich vom Fahrzeug nach vorne und parallel zum Boden erstreckt. Ein Splitter wirkt wie ein Keil, der Hochdruckluft nach oben und über das Fahrzeug drängt und Hochdruck-Niederdruckluft unter das Fahrzeug drängt, was zu einem positiven Netto-Abtrieb führt.
Während Splitter und Frontschürze dazu dienen, die aerodynamischen Eigenschaften am vorderen Ende eines Fahrzeugs zu modifizieren, arbeiten Spoiler und Diffusoren, um den aerodynamischen Fluss am hinteren Ende eines Fahrzeugs zu modifizieren. Ein Luftspoiler ist normalerweise an der Oberseite des Kofferraumdeckels oder der hinteren Dachschiene verankert und weist eine ähnliche Geometrie wie eine umgekehrte Tragfläche auf, die den Luftstrom modifiziert und ein aerodynamisches Druckgefälle erzeugt, das Abtrieb an den Hinterreifen erzeugt. Ein hinterer Diffusor hingegen verwendet eine Reihe von speziell geformten Kanälen am hinteren Teil des Fahrzeugunterbodens, die die aerodynamischen Eigenschaften verbessern, indem der Übergang zwischen dem Hochgeschwindigkeitsluftstrom entlang des Unterbodens und dem viel langsameren freiströmenden Luftstrom der umgebenden Umgebungsluft verbessert wird. Im Allgemeinen hilft ein hinterer Diffusor den Unterbodenluftstrom zu verlangsamen und zu expandieren, indem er eine Druckwiederherstellung bereitstellt, sodass er keine übermäßige Strömungstrennung und keinen Strömungswiderstand verursacht.
Bei einigen Hochleistungsanwendungen im Automobilbereich ist das Fahrzeug mit einem aktiven aerodynamischen Element ausgestattet, das während der Fahrt zum Anpassen der aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs neu ausgerichtet oder neu positioniert werden kann. Ein derartiges „aktives Aero“-Gerät ist der einsetzbare Heckspoiler, der je nach Betriebsbedingungen des Fahrzeugs dynamisch ein- und ausgefahren werden kann. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten wird der Spoiler beispielsweise in eine verstaute Position zurückgezogen, die im Allgemeinen bündig am Heck des Fahrzeugs anliegt, um die Strömungswiderstandskräfte zu reduzieren. Wenn das Fahrzeug höhere Geschwindigkeiten erreicht - etwa 50 bis 60 mph - wird der Spoiler automatisch ausgefahren, verlagert oder schräg vom Heck des Fahrzeugs vorgestreckt, um die Auswirkungen einer turbulenten Luftströmung zu reduzieren und Abtrieb zu erzeugen, um die Stabilität und das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. Ein weiteres aktives Aero-Gerät ist der drehbare Heckflügel, der über einen dynamisch einstellbaren Neigungswinkel verfügt, um den Luftwiderstand und die Abtriebskraft bei verschiedenen Geschwindigkeiten zu steuern und bei einigen Architekturen Druckluftbremsfähigkeiten zu ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Hierin werden aktiv gesteuerte Spoileranordnungen mit variabler Breite und dazugehörige Steuerlogik zur Verbesserung der Aerodynamik des Fahrzeugs, Verfahren zur Herstellung und zum Betrieb derartiger aktiver Spoileranordnungen sowie Kraftfahrzeuge, die mit aktiven Spoileranordnungen mit variabler Breite und Aerovektorisierung ausgestattet sind, offenbart. Als Beispiel wird eine fahrzeuggesteuerte Heckspoileranordnung mit verstellbaren Rippenenden vorgestellt, die diskret aus- und einklappbar sind, um die Breite der Spoileranordnung zu variieren. Diese gegenüberliegenden Rippenenden sind gleichzeitig ausziehbar, um eine maximale Spoilerbreite für mehr Fläche und damit mehr Abtrieb zu ermöglichen. Bei Bedarf kann das Steuerbordende (oder das Backbordende) des Spoilers unabhängig voneinander ausgefahren werden, um den Abtrieb zur rechten (oder linken) Seite des Fahrzeugs vorzuspannen und so die Stabilität und den Seitenausgleich zu erhöhen, z. B. bei Kurvenfahrten oder anderen Manövern. Die jeweiligen Positionen der beiden Rippenenden des Spoilers können während eines Manövers stufenlos verstellt werden, um diese Abtriebsvorspannung konstant zu modulieren und so das Fahrverhalten und die Fahrzeugstabilität weiter zu verbessern. Wie hierin verwendet, kann sich der Begriff „Spoiler“ auf jede logisch relevante Spoilerkonstruktion beziehen, einschließlich Flügelspoiler, Lippenspoiler, Enten- und Walschwanzspoiler, Front-, Heck-, Dach- und Heckklappenspoiler, usw.
Zu den Vorteilen zumindest einiger der offenbarten Konzepte gehören aktive aerodynamische Spoileranordnungen mit dynamisch variablen Breiten, die eine selektive Erhöhung und Verringerung der Gesamtabtriebskraft und auf Wunsch eine optionale seitliche Abtriebsvorspannung ermöglichen. Die offenbarten aktiven aerodynamischen Spoilerarchitekturen ermöglichen auch eine kontinuierliche Variation der Spoilerbreite, um selektiv gleichmäßige und ungleichmäßige Abtriebsverteilungen über das Heck des Fahrzeugs für ein verbessertes Fahrverhalten bei komplexen Fahrzeugmanövern anzuwenden. Die offenbarten aktiven aerodynamischen Anordnungen tragen dazu bei, die Fahrzeugstabilität zu verbessern und das Seitenverhältnis zu erhöhen, wodurch die Abhängigkeit von elektronischen Stabilitätskontroll-(ESC)-Systemen verringert wird. Weitere Vorteile für aktive aerodynamische Spoiler sind die Reduzierung von Luftwiderstand und Windgeräuschen, während unerwünschte Auftriebskräfte, turbulente Fluidströmungen und andere Ursachen für aerodynamische Instabilität bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten verbessert werden.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Spoileranordnungen mit fahrzeuggesteuerten variablen Breiten zur Minderung des Luftwiderstands und des Auftriebs an einem Kraftfahrzeug. Offenbart wird beispielsweise eine aktive Spoileranordnung zum Modifizieren der aerodynamischen Leistung eines Kraftfahrzeugs. Diese aktive Spoileranordnung beinhaltet einen Hauptkörper, die direkt oder indirekt starr an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist und sich quer über das Fahrzeug erstreckt. Der Hauptkörper der Spoileranordnung weist eine langgestreckte, umgekehrte Flügelkonstruktion mit gegenüberliegenden Längsenden auf. Die ersten und zweiten Spoilerrippen sind jeweils beweglich an einem der gegenüberliegenden Längsenden des Hauptkörpers befestigt. Die aktive Spoileranordnung beinhaltet auch ein Paar Rippenstellglieder, die direkt oder indirekt an der Fahrzeugkarosserie befestigt sind. Jedes Rippenstellglied ist funktionsfähig an einer der beweglichen Spoilerrippen befestigt. Das erste Rippenstellglied ist selektiv betätigbar, z. B. über eine Fahrzeugsteuerung, ein Programmmodul oder eine Logikschaltung, um die erste Rippenstellung unabhängig voneinander zu bewegen. Das zweite Rippenstellglied ist ebenfalls selektiv betätigbar, z. B. wie zuvor angegeben, um die zweite Rippenstellung unabhängig voneinander zwischen der jeweils eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu bewegen.
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Kraftfahrzeuge, die mit aktiven Spoileranordnungen mit variabler Breite und aerodynamischer Ausrichtung ausgestattet sind. Ein „Kraftfahrzeug“, wie hierin verwendet, kann sich auf jede relevante Fahrzeugplattform, wie z. B. Personenkraftwagen (Verbrennungsmotoren, Hybrid-, Elektro-, Brennstoffzellenantrieben, vollständig oder teilweise autonom, usw.), Transportfahrzeuge, Industriefahrzeuge, Raupenfahrzeuge, Geländefahrzeuge (ATV), landwirtschaftliche Geräte, Boote, Flugzeuge usw. Es wird ein Kraftfahrzeug vorgestellt, das eine Fahrzeugkarosserie mit gegenüberliegenden Front- und Heckbereichen und eine aktive Spoileranordnung in der Nähe des hinteren Endes der Fahrzeugkarosserie beinhaltet (z. B. montiert an einem Kofferraumdeckel, einer Heckklappe oder einer Dachreling hinter dem Fahrzeuginnenraum). So kann beispielsweise die aktive Spoileranordnung mit einer Standfußkonfiguration zur sicheren Befestigung des Spoilers mit variabler Breite am Heck des Fahrzeugs oder mit einer Lippenspoileranordnung mit Befestigungsmaterial zur sicheren Befestigung des Spoilers mit variabler Breite am Heck des Fahrzeugs ausgestattet sein.
In Fortführung des vorstehenden Beispiels beinhaltet die aktive Spoileranordnung einen Hauptkörper, die direkt oder indirekt starr an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist und sich quer über das Heck des Kraftfahrzeugs erstreckt. Der Hauptkörper des Spoilers weist eine längliche Flügelkonstruktion mit gegenüberliegenden Längsenden auf. An jedem Längsende des Hauptkörpers ist jeweils eine Spoilerrippe beweglich angebracht. Elektronisch gesteuerte Rippenstellglieder, die in den Hauptkörper des Spoilers oder an einem Segment der Fahrzeugkarosserie montiert sind, werden jeweils an einer der beweglichen Rippen befestigt. Eine Fahrzeugsteuerung, die kommunikativ mit den Rippenstellgliedern verbunden ist, ist so programmiert, dass sie Steuersignale an jedes Rippenstellglied sendet, um seine jeweilige Rippenstellung unabhängig voneinander auf einem diskreten geradlinigen Weg zwischen den jeweiligen eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen. Dabei ist die aktive Spoileranordnung in der Lage, den Anpressdruck am Fahrzeug gezielt zu erhöhen und zu verringern und bei Bedarf einen seitlichen Anpressdruck auf das Fahrzeug auszuüben.
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung betreffen Verfahren zur Herstellung und Verfahren zur Verwendung von aktiv gesteuerten Spoileranordnungen mit variabler Breite. Offenbart wird beispielsweise ein Verfahren zur Montage einer aktiven Spoileranordnung zum Modifizieren der aerodynamischen Leistung eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren beinhaltet in beliebiger Reihenfolge und in beliebiger Kombination mit allen in dieser Offenbarung dargestellten Merkmalen: die starre Befestigung eines der Hauptkörpers der aktiven Spoileranordnung an der Fahrzeugkarosserie, sodass sich der Hauptkörper quer über das Kraftfahrzeug erstreckt, wobei der Hauptkörper eine längliche Konstruktion mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Längsenden aufweist; die bewegliche Befestigung der ersten und zweiten Rippen der aktiven Spoileranordnung an den ersten bzw. zweiten Längsenden des Hauptkörpers; und die Befestigung der ersten und zweiten Rippenantriebe der aktiven Spoileranordnung an der Fahrzeugkarosserie und den ersten und zweiten Rippen. Das erste Rippenstellglied ist konfiguriert, um die erste Rippenstellung selektiv zwischen den jeweiligen ersten eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen, und das zweite Rippenstellglied ist konfiguriert, um die zweite Rippenstellung selektiv zwischen den jeweiligen zweiten eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen.
Die vorstehende Kurzdarstellung soll nicht jede Ausführungsform oder jeden Aspekt der vorliegenden Offenbarung repräsentieren. Vielmehr stellt die vorstehende Kurzdarstellung lediglich einige der neuartigen Konzepte und Merkmale, wie hierin dargelegt, als Beispiel dar. Die vorstehend aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsformen und der Arten zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen leicht ersichtlich. Darüber hinaus beinhaltet die vorliegende Offenbarung ausdrücklich alle Kombinationen und Teilkombinationen der vorangehenden Elemente und Merkmale, die oben und im Folgenden dargestellt sind.
Figurenliste

1 ist eine teilweise schematische Draufsicht eines repräsentativen Kraftfahrzeugs, ausgestattet mit einem Beispiel einer aktiv gesteuerten Spoileranordnung mit variabler Breite gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Rückansicht eines weiteren repräsentativen Kraftfahrzeugs, ausgestattet mit einem Beispiel einer aktiv gesteuerten Heckspoileranordnung mit variabler Breite gemäß Aspekten der offenbarten Konzepte.
3 ist eine Rückansicht eines weiteren repräsentativen Kraftfahrzeugs, ausgestattet mit einem Beispiel für einen Heckspoiler mit variabler Breite gemäß Aspekten der offenbarten Konzepte.

Die vorliegende Offenbarung kann ist verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zur Anwendung zugänglich, und einige repräsentative Ausführungsformen werden exemplarisch in den Zeichnungen dargestellt und hierin ausführlich beschrieben. Es versteht sich allerdings, dass die neuartigen Aspekte dieser Offenbarung nicht auf die in den hinzugefügten Zeichnungen dargestellten besonderen Formen beschränkt sind. Vielmehr umfasst diese Offenbarung alle Modifikationen, Entsprechungen, Kombinationen, Teilkombinationen Permutationen, Gruppierungen und Alternativen, die dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Offenbarung entsprechen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung eignet sich für eine Vielzahl von Ausführungsformen. Diese sind in den Zeichnungen dargestellt und hierin in detaillierten repräsentativen Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben, mit der Erkenntnis, dass die vorliegende Offenbarung als eine Veranschaulichung der Prinzipien der Offenbarung zu betrachten ist, und nicht als eine Einschränkung der breiten Aspekte der Offenbarung bezüglich der repräsentativen Ausführungsformen. Entsprechend sollten Elemente und Einschränkungen, die beispielsweise in den Abschnitten der Kurzdarstellung, der Zusammenfassung und der ausführlichen Beschreibung offenbart, aber nicht explizit in den Patentansprüchen aufgeführt sind, nicht per Schlussfolgerung, Rückschluss oder anderweitig einzeln oder insgesamt in die Patentansprüche integriert werden.
Zu Zwecken der vorliegenden ausführlichen Beschreibung, soweit nicht ausdrücklich dementiert: beinhaltet die Singularform die Pluralform und umgekehrt; die Wörter „und“ und „oder“ sind beide verbindend und trennend; das Wort „alle“ bedeutet „alle und jegliche“; das Wort „jegliche“ bedeutet „alle und jegliche“; und die Wörter „einschließlich“ und „umfassend“ und „mit“ bedeuten „einschließlich ohne Einschränkung“. Darüber hinaus können beispielsweise Wörter für Annäherungen, wie „etwa“, „fast“, „wesentlich“, „ungefähr“ und dergleichen, hierin im Sinne von „bei, nahe oder nahezu“, oder „innerhalb 3-5 % von“ oder „innerhalb akzeptabler Herstellungstoleranzen“ oder jegliche logische Kombination davon verwendet werden. Schließlich sind Richtungsadjektive und Adverbien, wie etwa vorn, achtern, innen, außen, Steuerbord, Backbord, vertikal, horizontal, oben, unten, vorne, hinten usw. in Bezug auf ein Kraftfahrzeug, wie etwa eine Vorwärtsfahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs, vorliegen, wenn das Fahrzeug operativ auf einer normalen Fahroberfläche ausgerichtet ist.
Mit Bezug auf die Zeichnungen, worin sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Merkmale in den verschiedenen Ansichten beziehen, wird in 1 eine teilweise schematische Darstellung eines repräsentativen Fahrzeug, das im Allgemeinen mit 10 bezeichnet wird und hierin zu Zwecken der Erörterung als ein Zweisitzer-Coupe-Personenwagen dargestellt. An der Karosserie 12 des Automobils 10, z. B. hinter einem Fahrgastraum 14 und über einem hinteren Laderaum 16 (hierin auch „Kofferraum“ genannt), ist eine aktiv gesteuerte („aktive“) Spoileranordnung 20 zur Verbesserung der aerodynamischen Leistung des Fahrzeugs 10 montiert. Das dargestellte Automobil 10 - hierin auch kurz als „Kraftfahrzeug“ oder „Fahrzeug“ bezeichnet - ist lediglich eine exemplarische Anwendung, mit der die neuartigen Aspekte und Merkmale dieser Offenbarung praktiziert werden können. Gleichermaßen sollte die Implementierung der vorliegenden Konzepte für eine Hecksockel- oder Lippenspoileranordnung als exemplarische Anwendung der hierin offenbarten Aspekte und Merkmale verstanden werden. Somit versteht es sich, dass die Aspekte und Merkmale dieser Offenbarung in andere Spoilerkonfigurationen integriert werden können und für jeden logisch relevanten Typ eines Kraftfahrzeugs implementiert werden können. Letztendlich sind die hierin abgebildeten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu und dienen lediglich Anleitungszwecken. Somit gelten die spezifischen und relativen Maße der Zeichnungen nicht als einschränkend.
Wie in 1 dargestellt, definiert die Fahrzeugkarosserie 12 vier Karosserieseiten: eine Karosserie-Vorderseite oder -Frontend S_FE , eine Karosserie-Hinterseite oder -Heck S_RE gegenüber der Frontseite S_FE , eine seitliche Backbordseite oder linke Seite S_LS , und eine seitliche Steuerbordseite oder rechte Seite SRS gegenüber der linken Seite S_LS . Die linke (Backbord) Seite S_LS und die rechte (Steuerbord) Seite S_RS sind im Allgemeinen parallel zueinander und in Bezug auf eine Längsachse A_LO des Fahrzeugs 10 und überspannen den Abstand zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Fahrzeugs SFE, SRE. Während des normalen Fahrzeugbetriebs ist das Frontend S_FE auf die einströmende Umgebungsluft F_OA ausgerichtet, wenn sich das Fahrzeug 10 mit Bezug auf die Fahrbahnoberfläche vorwärts bewegt. Wenn sich das Fahrzeug 10 über die Fahrbahnoberfläche bewegt, strömt der Umgebungsluftstrom F_OA um die Fahrzeugkarosserie 12 herum und teilt sich in verschiedene Luftstromabschnitte, dargestellt in 1, wobei der erste Luftstromabschnitt Fsi um die Steuerbordseite S^RS des Fahrzeugs 10, der zweite Luftstromabschnitt F_S2 um die Backbordseite des Fahrzeugs S_LS und der dritte Luftstromabschnitt F_S3 um die Oberseite des Fahrzeugs 10 verläuft. Ein vierter Luftstromabschnitt (in der Ansicht nicht sichtbar) verläuft unter dem Fahrzeug 10 entlang des Fahrwerks. Diese Luftstromsegmente FS1, FS2 und FS3 schließen sich schließlich in einem Nachlaufbereich oder Umluftbereich FWA unmittelbar hinter dem Fahrzeugheck SRE an.
Das Automobil 10 ist nachgerüstet oder mit einem oder mehreren aktiven Aero-Geräten ausgestattet, von denen ein Beispiel in 1 als aktive Spoileranordnung 20 mit einer selektiv variablen Breite dargestellt ist. Die selektive Expansion und Kontraktion der aktiven Spoileranordnung 20 in Bezug auf eine Fahrzeugquerachse A_LA wird über eine Fahrzeugsteuerung 30 automatisiert, die an der Karosserie 12 des Fahrzeugs 10 angesiedelt oder von dieser entfernt sein kann. Wie nachfolgend detailliert beschrieben, beinhaltet diese aktive Spoileranordnung 20 einen flügelförmigen Hauptkörper 22, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit Rippenenden (oder „Rippen“) 24A und 24B endet, die entlang einer seitlich ausgerichteten Spoilerachse A_LA beweglich sind. Wie hierin verwendet, kann der Begriff „flügelförmig“ definiert werden als eine Struktur mit einer Schaufelform, die eine aerodynamische Kraft, wie Auftrieb oder Abtrieb, beim Vortrieb durch ein Fluid erzeugt. Der Hauptkörper 22 des Spoilers und die Rippen 24A, 24B regeln gemeinsam die Bewegung der Umgebungsluftströmung entlang der Längsachse A_LO der Fahrzeugkarosserie 12 hinter dem Fahrgastraum 14. Der flügelförmige Körper 22 und die Rippen 24A, 24B können aus einem entsprechend steifen, aber massearmen Material, wie beispielsweise einem technischen Kunststoff, faserverstärktem Glasverbund oder Aluminium, z. B. für strukturelle Stabilität und Elastizität, gebildet sein. Die erste Rippe 24A wird benachbart zu einem ersten Längsende des Hauptkörpers 22 entlang der Backbordseite S_LS des Fahrzeugs 10 montiert. Umgekehrt ist die zweite Rippe 24B benachbart zu einem zweiten Längsende des Hauptkörpers 22 an der Steuerbordseite S_RS des Fahrzeugs montiert. Die Abdeckung des distalen Endes jeder Rippe 24A, 24B ist eine polyedrische Platte, die im Allgemeinen senkrecht zur Fahrbahnoberfläche verläuft und auf einer jeweiligen Rippenachse ausgerichtet ist, die im Wesentlichen parallel zur Karosserielängsachse A_LO verläuft. Dementsprechend helfen die Spoilerrippen 24A, 24B auch, die Bewegung der Umgebungsluftströmung senkrecht zur Längsachse A_LO der Karosserie 12 zu steuern.
Wie vorstehend angegeben, ist die elektronische Fahrzeugsteuerung 30 so konstruiert und programmiert, dass sie die Ausdehnung und Kontraktion der Spoileranordnung 20 in der Breite steuert, um die aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs 10 gezielt zu verändern. Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Steuereinheit, Prozessor und alle Permutationen hiervon können definiert werden als eine oder mehrere Kombinationen einer oder mehrerer logischer Schaltungen, anwendungsspezifischer integrierter Schaltung(en) (ASIC), elektronische Schaltung(en), zentrale Verarbeitungseinheit(en) (z. B. Mikroprozessor(en)) und dazugehörige Arbeits- und Datenspeicher (Lesespeicher, programmierbare Lesespeicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenlaufwerke usw.)), ob resident, entfernt oder eine Kombination aus beidem, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder Routinen, kombinatorische Logikschaltung(en), Eingangs-/Ausgangsschaltung(en) und -geräte, entsprechende Signal-Konditionierungs- und Pufferschaltungen ausführen, sowie weitere Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Routinen, Codes, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf jedwede von einer Steuerung ausführbare Befehlssätze inklusive Kalibrierungen und Nachschlagetabellen. Das elektronische Steuersystem kann mit einem Satz von Steuerroutinen konzipiert sein, die ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Steuerroutinen werden zum Beispiel durch eine zentrale Verarbeitungseinheit ausgeführt und dienen dazu, die Eingänge der Sensorgeräte und anderer vernetzter Steuermodule zu überwachen und um Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Vorrichtungen und Stellantrieben zu steuern. Routinen können in Echtzeit, kontinuierlich, systematisch, sporadisch und/oder in regelmäßigen Abständen, z. B. nach jeweils 100 Mikrosekunden, 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden im laufenden Fahrzeugbetrieb ausgeführt werden. Alternativ dazu können die Routinen in Reaktion auf ein auftretendes Ereignis ausgeführt werden.
In Fortführung von 1 nutzt das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Antriebsmaschinen, wie beispielsweise die Verbrennungsmotor-(ICE)-Anordnung 40, zur Übertragung der Zugkraft auf mehrere Laufräder 32. Eine Reihe von Radsensoren 34 kann an verschiedenen Stellen der Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet werden, um die jeweiligen Drehgeschwindigkeiten für jedes der Laufräder 32 zu erfassen und entsprechende Signale an die Fahrzeugsteuerung 30 zu übermitteln. Nach dem Empfangen kann die Fahrzeugsteuerung 30 programmiert werden, um Sensordaten zu verarbeiten, zu analysieren und zu speichern, einschließlich der Korrelation der Raddrehzahldaten von Sensor(en) 34 mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 ist mit einem oder mehreren Fahrdynamiksensoren 36 ausgestattet, von denen jeder in der Art eines einachsigen oder dreiachsigen Beschleunigungssensors, eines Winkelgeschwindigkeitssensors, eines Inklinometers usw. sein kann, um Gier, Neigung, Drehung, Vorwärtsbeschleunigung/- verzögerung, Querbeschleunigung/-verzögerung oder andere dynamische Informationen des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche zu erfassen und Signale, die dies anzeigen, an die Steuerung 30 zu übermitteln. Es ist vorgesehen, dass das Fahrzeug zusätzliche oder alternative Sensoren verwenden kann, die an ähnlichen oder alternativen Positionen verpackt sind, um die in den Zeichnungen dargestellten offenbarten Vorgänge auszuführen. In 1 stehen die gestrichelten Pfeile der verschiedenen veranschaulichten Komponenten symbolisch für elektronische Signale oder andere Kommunikations-Vermittlungen, mit denen Daten und/oder Steuerbefehle von einer Komponente zur anderen drahtgebunden oder drahtlos übertragen werden.
Anschließend sind in den 2 und 3 weitere repräsentative Kraftfahrzeuge 110 bzw. 210 dargestellt, die mit aktiv gesteuerten Heckspoileranordnungen 120, 220 mit variabler Breite ausgestattet sind. Während sie sich im Aussehen unterscheidet, ist es vorgesehen, dass jedes der Merkmale, die mit Bezug auf die Beispiele der 2 und 3 offenbart sind, einzeln oder in beliebiger Kombination in das Beispiel von 1 eingearbeitet werden kann und umgekehrt. Wie dargestellt, beinhaltet jede aktive Spoileranordnung 120, 220 jeweils einen Hauptkörper 122 und 222, die starr an der Fahrzeugkarosserie 112, 212 befestigt ist und sich quer über das Heck des Automobils 110, 210 erstreckt. Der Hauptkörper 122, 222 der Spoileranordnungen weist eine Flügelform oder ein anderes aerodynamisches Design mit einer länglichen Konstruktion auf, die an gegenüberliegenden Längsenden endet, die sich in der Nähe der Backbordseite und der Steuerbordseite des Fahrzeugs, 110, 210, befinden. In 2 ist die Rungenanordnung 120 eine Sockel- oder „Flügel“-Architektur, z. B. mit dem Einsatz einer Stützenanordnung 150 zur Befestigung des Hauptkörpers 122 am Fahrzeug 110. Die Rungenanordnung 150 von 2 besteht aus zwei seitlich beabstandeten, aufrechten Montagerahmen 152A und 152B, die an ihrem oberen Ende (z. B. über Konsolen, Schrauben und Muttern) fest mit dem Hauptkörper 122 verbunden und an ihrem unteren Ende (z. B. über Dichtungen, Schrauben und Klammern) fest mit der Hinterachse der Fahrzeugkarosserie 112 verbunden sind. Umgekehrt ist die Spoileranordnung 220 von 2 ein Spoiler vom Typ „Lippe“, bei dem ein Paar Befestigungssätze 252A und 252B verwendet werden, die z. B. aus Montagewinkeln, Dichtungskissen und Schrauben bestehen, um den Hauptkörper 222 direkt am Kofferraumdeckel 218 fest zu befestigen.
Entsprechend der in 2 dargestellten repräsentativen Architektur ist die Heckspoileranordnung 120 mit einem Paar Spoilerrippen 124A und 124B aufgebaut, die jeweils beweglich an einem Längsende des Hauptkörpers 122 befestigt sind. Wie dargestellt, bestehen diese ersten und zweiten Rippen 124A, 124B jeweils aus einer elliptischzylinderförmigen Hülse („Außenhülse“) 125 mit einer polyedrischen Platte 127, die an deren außenliegendem Ende befestigt ist. Die Außenhülse 125 jeder Rippe 124A, 124B wird teleskopartig auf eine komplementäre elliptisch-zylinderförmige Innenhülse (nicht sichtbar in 2) aufgesetzt und umgrenzt, die vom entsprechenden Längsende des Hauptkörpers 122 nach außen ragt. Bei dieser Konfiguration gleiten die Rippen 124A, 124B z. B. in 2 nach links und rechts zwischen der jeweils eingefahrenen und ausgefahrenen Position. Insbesondere bewegt sich die erste Rippe 124A auf einer ersten geraden Bahn (dargestellt durch Pfeil P₁ ) zwischen einer ersten eingefahrenen Position (dargestellt mit durchgezogenen Linien in 2) und einer ersten ausgefahrenen Position (dargestellt mit verdeckten Linien in 2). In gleicher Weise bewegt sich die zweite Rippe 124B auf einer zweiten geraden Bahn (dargestellt durch Pfeil P2) zwischen einer zweiten eingefahrenen Position (dargestellt mit durchgezogenen Linien in 2) und einer zweiten ausgefahrenen Position (dargestellt mit verdeckten Linien in 2). Zumindest für einige Anwendungen sind die geradlinigen Bahnen P₁ und P₂ im Allgemeinen koaxial zueinander und beide im Allgemeinen orthogonal zur Fahrzeuglängsachse A_LO (1). Optionale Designs können Rippenbahnen verwenden, die schräg zueinander stehen. Darüber hinaus können die Rippen gebogenen und anderen nichtlinearen Bahnen folgen.
Im Hinblick auf die in 3 dargestellte repräsentative Architektur ist die Heckspoileranordnung 220 mit einem Paar Spoilerrippen 224A und 224B aufgebaut, die jeweils beweglich an einem Längsende des Hauptkörpers 222 des Spoilers befestigt sind. Wie dargestellt, bestehen diese ersten und zweiten Rippen 224A, 224B jeweils aus einer länglichen, polygonalen Klinge 225, die z. B. über eine kugelgelagerte Teleskop-Gleitschiene aufgesetzt ist und bündig an einer komplementären polygonalen Montageplatte (in 3 nicht sichtbar) sitzt, die vom entsprechenden Längsende des Hauptkörpers 222 vorsteht. Bei dieser Konfiguration gleiten die Rippen 224A, 224B z. B. in 3 nach links und rechts zwischen der jeweils eingefahrenen und ausgefahrenen Position. Als nicht einschränkendes Beispiel bewegt sich die erste Rippe 224A auf einer ersten geraden Bahn (dargestellt durch Pfeil P₃ ) zwischen einer ersten eingefahrenen Position (dargestellt mit durchgezogenen Linien in 3) und einer ersten ausgefahrenen Position (dargestellt mit verdeckten Linien in 3). In gleicher Weise bewegt sich die zweite Rippe 224B auf einer zweiten geraden Bahn (dargestellt durch Pfeil P₄ ) zwischen einer zweiten eingefahrenen Position (dargestellt mit durchgezogenen Linien in 3) und einer zweiten ausgefahrenen Position (dargestellt mit verdeckten Linien in 3). Ähnlich wie bei der Anordnung 120 von 2 sind die Bahnen P3, P4 der beweglichen Spoilerrippen 224A, 224B im Allgemeinen orthogonal zur Längsachse A_LO (1) des Fahrzeugs 210. Im Geltungsbereich dieser Offenbarung liegt die Verwendung von mehr oder weniger Stellgliedern, die sich an ähnlichen oder unterschiedlichen Stellen befinden, als in den Zeichnungen angegeben.
Die aktiven Spoileranordnungen 120, 220 aus den 2 und 3 weisen jeweils dynamisch veränderbare Breiten auf, die von einer elektronischen Steuereinheit, wie der Fahrzeugsteuerung 30 aus 1, gesteuert werden, um dadurch wahlweise eine Abtriebskraft am Heck des Fahrzeugs 110, 210 zu erhöhen und zu verringern und bei Bedarf eine linksseitige Abtriebsvorspannung und eine rechtsseitige Abtriebsvorspannung aufzubringen. So sind beispielsweise die Spoileranordnungen 120, 220 jeweils mit einem Satz Rippenstellglieder - Rippenstellglieder 142A und 142B aus 2 und Rippenstellglieder 242A und 242B aus 3 - ausgestattet, welche die Innen- und Außenbewegung der Rippenstellglieder 124A, 124B, 224A und 224B regeln. Wie dargestellt, ist das erste Rippenstellglied 142A aus 2 innerhalb der Backbordseite des Hauptkörpers 122 der Spoileranordnung montiert und funktionsfähig (z. B. über einen Steuerarm und einen Federdämpfer) an der ersten Rippe 124A befestigt, während das zweite Rippenstellglied 142B innerhalb der Steuerbordseite des Hauptkörpers 122 der Spoileranordnung montiert und funktionsfähig (z. B. über einen diskreten Steuerarm und einen Federdämpfer) an der zweiten Rippe 124B befestigt ist. Im Vergleich dazu ist das erste Rippenstellglied 242A von 3 an der Unterseite des Kofferraumdeckels 218 montiert und funktionsfähig (z. B. über einen Steuerarm und Federdämpfer) an der ersten Rippe 224A befestigt, während das zweite Rippenstellglied 242B an einem diskreten Abschnitt der Unterseite des Kofferraumdeckels 218 montiert und funktionsfähig (z. B. über einen Steuerarm und Federdämpfer) an der zweiten Rippe 224A befestigt ist. Obwohl vorgesehen ist, dass die Stellglieder an fast jeder beliebigen Stelle im Fahrzeug 210 montiert werden können, sind die ersten und zweiten Rippenstellglieder 224A, 224B von 3 beide direkt unter dem Hauptkörper 222 montiert.
Die veranschaulichten Rippenstellglieder 142A, 142B, 242A, 242B können viele verfügbare Konfigurationen annehmen, einschließlich von elektrischen Stellgliedern (linear und drehbar; DC, AC und Stepper), hydraulischen Stellgliedern (einfach- und doppeltwirkend), pneumatischen Stellgliedern (Stößel und Membran) oder einer beliebigen Kombination derselben. Bei hydraulischen und pneumatischen Stellgliedern arbeitet ein kleiner Kolben oder eine Blase, um jede Rippe zu schieben und zu ziehen. Eine Energiequelle, wie beispielsweise ein 12V DC-Elektromotor, und eine Quelle für Fluid/Luft, wie ein Ölbehälter oder ein Luftkompressor, können an ähnlichen oder diskreten Stellen wie das Stellglied selbst verpackt werden. In Sockelkonfigurationen können beispielsweise Fluidleitungen und elektrische Anschlüsse durch eine oder mehrere Rungen geführt werden, sodass der Großteil der Stellgliedanordnung im Kofferraum gelagert wird. Bei einem Lippenspoiler kann sich die Stellgliedvorrichtung direkt unter der Spoileranordnung, im Kofferraum, befinden; wenn es die Verpackungsbedingungen erfordern, können die Stellgliedvorrichtungen jedoch in einem Lampenschacht oder in einer C- oder D-Säule untergebracht werden. Ein pneumatisches, elektrisches oder elektropneumatisches Stellglieddesign kann bevorzugt werden, um Masse und Geschwindigkeit präzise auszugleichen, mit der Möglichkeit, Hardware einfach und schnell zu wechseln oder zu reparieren, ohne dass Hydraulikflüssigkeit verschüttet wird. Jede Spoilerrippe kann über ein rotierendes Ritzel, das z. B. an einer verdeckten Seite der Rippe befestigt ist, auf eine flache, lineare Zahnstange montiert werden. Dieses Ritzelzahnradelement ist mit der Zahnstange in Eingriff und kann mit Sensoren zum Erfassen der Ist-Position sowie einer Bremsvorrichtung zur Feinsteuerung durch Verlangsamen/Bremsen/Halten der beweglichen Rippe bei einer bestimmten Zahnanzahl für optimale Genauigkeit und Steuerung ausgestattet sein.
In Fortführung der 2 und 3 wird jedes Rippenstellglied 142A, 142B, 242A, 242B durch eine integrierte oder ferngesteuerte elektronische Steuereinheit (z. B. die Steuerung 30 aus 1) gesteuert, um wahlweise eine entsprechende Spoilerrippe 124A, 124B, 224A, 224B zwischen den jeweiligen eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen. So können beispielsweise in 2 beide Rippen 124A, 124B gleichzeitig in ihre voll ausgefahrenen Positionen gebracht werden, um die Gesamtbreite der Spoileranordnung von einer ersten „voll eingefahrenen“ Breite Wi auf eine zweite „voll ausgefahrene“ Breite W₂ zu erweitern. Dabei wird die Anpresskraft am Heck des Fahrzeugs von einer ersten „Basis“-Anpresskraft F_D1 auf eine zweite „Max“-Anpresskraft FD2 erhöht. Optional kann das erste Rippenstellglied 142A moduliert werden, um das erste Rippenstellglied 124A unabhängig vom zweiten Rippenstellglied 124B zu bewegen, während das zweite Rippenstellglied 124B in einem eingefahrenen Zustand gehalten wird, sodass die Breite des Spoilers von der „vollständig eingefahrenen“ Breite Wi auf eine dritte „teilweise ausgefahrene“ Breite W₃ erweitert wird. In diesem Zustand erhöht die aktive Spoileranordnung 120 den Anpressdruck am Heck des Fahrzeuges 110, während gleichzeitig ein backbordseitiger Anpressdruck F_D3 auf den fahrerseitigen Hinterreifen aufgebracht wird. Andererseits kann das zweite Rippenstellglied 142B moduliert werden, um das zweite Rippenstellglied 124B unabhängig vom ersten Rippenstellglied 124A zu bewegen, während das erste Rippenstellglied 124A noch eingefahren ist, sodass die Breite des Spoilers von der „vollständig eingefahrenen“ Breite Wi auf eine vierte „teilweise ausgefahrene“ Breite W₄ erweitert wird. In diesem Betriebszustand erhöht die aktive Spoileranordnung 120 den Anpressdruck am Heck des Fahrzeuges 110, während gleichzeitig ein steuerbordseitiger Anpressdruck FD4 auf den beifahrerseitigen Hinterreifen aufgebracht wird. Für mindestens einige optionale Anwendungen ist jedes Rippenstellglied 142A, 142B selektiv betätigbar, um die jeweilige Rippenstellung 124A, 124B an einer der mehreren Positionen zwischen der vollständig eingefahrenen und der vollständig ausgefahrenen Position zu positionieren. Die aktive Spoileranordnung 220 von 3 kann in ähnlicher Weise konfiguriert werden, um in der zuvor beschriebenen Weise in Bezug auf die Spoileranordnung von 2 betrieben zu werden; aus Gründen der Effizienz und Übersichtlichkeit wird deren redundante Beschreibung nicht wiederholt.
Die aktiven aerodynamischen Spoilerarchitekturen 120, 220 der 2 und 3 ermöglichen es dem Fahrzeug 110, 210, die Gesamtbreite jedes Spoilers stufenlos zu variieren und dadurch gezielt gleichmäßige und ungleichmäßige Abtriebsverteilungen über das Heck des Fahrzeugs 110, 210 für ein verbessertes Fahrverhalten, z. B. bei komplexen Fahrzeugmanövern, anzuwenden. Die Fahrzeugsteuerung 30 kann beispielsweise programmiert werden, um die Positionen jeder Spoilerrippe 124A, 124B, 224A, 224B relativ zum Hauptkörper 122, 222 während eines Kurvenmanövers des Fahrzeugs 110, 210 als Reaktion auf Änderungen von Querbeschleunigung, Gier und Radschlupf, die von einem oder mehreren der Fahrzeugsensoren 34, 36 erfasst werden, individuell zu variieren und dadurch die aerodynamische Abtriebskraft an der Fahrzeugkarosserie 112, 212 während eines Kurvenmanövers wiederholt zu verändern. Während einer begrenzten Kurvenfahrt wird die Trägheitsmasse im Allgemeinen auf die Seite des Fahrzeugs an der Außenseite der Kurve übertragen (z. B. bei einer Rechtskurve wird die Last nach links übertragen). Dadurch können die Außenreifen mehr als die Innenreifen von einem erhöhten Abtrieb durch das aktive aerodynamische Spoilersystem profitieren. Die aktiven Spoileranordnungen 120, 220 aus den 2 und 3 stellen einen Mechanismus zur Verfügung, um erhöhte Abtriebswerte auf ausgewählten Reifen ohne unnötigen Luftwiderstand zu erreichen. Bei einem Rechtskurvenmanöver können beispielsweise beide Rippen 124A, 124B unmittelbar vor und zu Beginn der Kurve gleichzeitig in ihre voll ausgefahrenen Positionen gebracht werden; dies maximiert die Abtriebskraft am Heck des Fahrzeugs. Wenn sich das Fahrzeug 110 der Kurve nähert, kann die Spoileranordnung 120 nur die rechte (innere) Seitenrippe 124B einfahren, um eine Abtriebsvorspannung auf die Außenseite der Reifen aufzubringen. Wenn das Fahrzeug die Kurve passiert und aus der Kurve ausfährt, kann die außenliegende Rippe 124A ebenfalls eingefahren werden (z. B. wenn keine Zugkraftprobleme bestehen) oder in eine voll ausgefahrene Position gebracht werden (z. B. wenn Zugkraftprobleme vorliegen und eine Hinterreifenunterstützung gewünscht wird). Beide Rippen 124A, 124B werden dann unmittelbar vor und nach Beendigung der Kurve eingefahren.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung wurden im Detail unter Bezugnahme auf die dargestellten Ausführungsformen beschrieben; der Fachmann wird jedoch erkennen, dass viele Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die vorliegende Offenbarung ist nicht beschränkt auf die hierin offenbarte genaue Konstruktion und Zusammensetzung; jegliche und alle Modifikationen, Änderungen und Variationen, ersichtlich aus den vorangehenden Beschreibungen, liegen innerhalb des Umfangs der Offenbarung, wie durch die hinzugefügten Ansprüchen definiert. Darüber hinaus beinhalten die vorliegenden Konzepte ausdrücklich alle Kombinationen und Teilkombinationen der vorangehenden Elemente und Merkmale.

Claims

Aktive Spoileranordnung zum Modifizieren der aerodynamischen Leistung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine Fahrzeugkarosserie mit gegenüberliegenden vorderen und hinteren Enden aufweist, wobei die aktive Spoileranordnung Folgendes umfasst: einen Hauptkörper, der so konfiguriert ist, dass er starr an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird und sich quer über das Kraftfahrzeug erstreckt, wobei der Hauptkörper eine längliche Konstruktion mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Längsenden aufweist; erste und zweite Rippen, die jeweils beweglich an einem der ersten und zweiten Längsenden des Hauptkörpers befestigt sind; und erste und zweite Rippenstellglieder, die zum Anbringen an der Fahrzeugkarosserie konfiguriert sind und jeweils an einer der ersten und zweiten Rippenstellglieder befestigt sind, worin der erste Rippenstellglied konfiguriert ist, um die erste Rippenstellglieder selektiv zwischen den jeweiligen ersten eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen, und worin das zweite Rippenstellglied konfiguriert ist, um die zweite Rippe selektiv zwischen den jeweiligen zweiten eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, worin das erste Rippenstellglied konfiguriert ist, um die erste Rippe unabhängig von der zweiten Rippe zu bewegen, und das zweite Rippenstellglied konfiguriert ist, um die zweite Rippe unabhängig von der ersten Rippe zu bewegen.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, worin das erste Rippenstellglied die erste Rippe selektiv entlang eines ersten geradlinigen Weges zwischen der ersten eingefahrenen und ausgefahrenen Position bewegt und das zweite Rippenstellglied selektiv die zweite Rippe entlang eines zweiten geradlinigen Weges zwischen der zweiten eingefahrenen und ausgefahrenen Position bewegt.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, worin das erste Rippenstellglied konfiguriert ist, um die erste Rippe an mehreren Positionen zwischen der ersten eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu positionieren, und das zweite Rippenstellglied konfiguriert ist, um die zweite Rippe an mehreren Positionen zwischen der zweiten eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu positionieren.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, worin die erste Rippe teleskopartig an dem ersten Längsende des Hauptkörpers befestigt ist, um zwischen der ersten eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu gleiten, und die zweite Rippe teleskopartig an dem zweiten Längsende des Hauptkörpers befestigt ist, um zwischen der zweiten eingefahrenen und ausgefahrenen Position zu gleiten.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, worin das erste und das zweite Rippenstellglied jeweils ein pneumatisches Stellglied, ein elektrisches Linearstellglied oder ein elektropneumatisches Stellglied beinhalten.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend: erste und zweite lineare Zahnstangen, die jeweils benachbart zu einem der ersten und zweiten Längsenden des Hauptkörpers angebracht sind; und erste und zweite Zahnräder, die jeweils drehbar an einer der ersten und zweiten Rippen befestigt sind, wobei die ersten und zweiten Zahnräder mit den ersten bzw. zweiten Zahnstangen in Eingriff stehen, um dadurch die ersten und zweiten Rippen beweglich am Hauptkörper zu befestigen.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Fahrzeugsteuerung, die kommunikativ mit dem ersten und dem zweiten Rippenstellglied verbunden und betreibbar ist, um die Bewegung der ersten und zweiten Rippe zu regulieren; und einen Fahrdynamiksensor, der kommunikativ mit der Fahrzeugsteuerung verbunden ist und zum Erfassen der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs konfiguriert ist, worin die Fahrzeugsteuerung programmiert ist, um die Positionen der ersten und zweiten Rippen in Bezug auf den Hauptkörper während eines Kurvenmanövers des Fahrzeugs als Reaktion auf Änderungen der vom Fahrdynamiksensor erfassten Querbeschleunigung individuell zu verändern, um dadurch die aerodynamische Abtriebskraft auf die Fahrzeugkarosserie während des Kurvenmanövers wiederholt zu verändern.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Rungenanordnung, die an der Hauptkarosserie befestigt und konfiguriert ist, um in der Nähe des hinteren Endes der Fahrzeugkarosserie starr montiert zu werden.
Aktive Spoileranordnung nach Anspruch 9, worin das erste und das zweite Rippenstellglied innerhalb des Hauptkörpers montiert sind.