DE102018128588A1

DE102018128588A1 - Aktiv betätigbare radkastenauskleidungsbaugruppe

Info

Publication number: DE102018128588A1
Application number: DE102018128588.4A
Authority: DE
Inventors: John H. Bednarchik; Suzanne M. CODY-GUMP
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2019-05-16
Also published as: US10518826B2; US20190144053A1; CN109795563A; CN109795563B

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet eine Karosserie mit einem Frontabschnitt, einem Unterbodenabschnitt, einem Radkasten, der im Unterbodenabschnitt angeordnet ist, und eine Frontverkleidung, die am Frontabschnitt angeordnet ist. Der Radkasten ist mit einer Auskleidung versehen. Ein bewegliches Element ist zwischen der Radkastenauskleidung und der Frontverkleidung angeordnet. Das bewegliche Element weist eine Lüftungsposition und eine Barrierenposition auf. In der Barrierenposition definieren die Frontverkleidung, das bewegliche Element und die Radkastenauskleidung eine generell durchgängige Fläche, und in der Lüftungsposition ist das bewegliche Element gegenüber der Barrierenposition zumindest teilweise von der Karosserie fort versetzt. Ein Stellglied ist mit dem beweglichen Element verbunden und konfiguriert, das bewegliche Element zwischen der Lüftungsposition und der Barrierenposition zu betätigen. Eine Steuerung ist konfiguriert, das Stellglied zu steuern, damit es das bewegliche Element in Reaktion auf das Vorliegen eines ersten Betriebszustands in die Barrierenposition bewegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Kraftfahrzeuge und insbesondere aktiv steuerbare aerodynamische Vorrichtungen für Kraftfahrzeuge.
EINLEITUNG
Die Räder eines Fahrzeugs befinden sich im Allgemeinen jeweils in einem Radkasten des Fahrzeugs. Unter normalem Fahrbetrieb kann die Drehung der Räder Fremdkörper wie Steine, Schmutz, Schnee, Wasser oder dergleichen ausstoßen, die gegen das Radkastengehäuse geschleudert werden. Zum Schutz dagegen kann das Fahrzeug eine Radkastenauskleidung an jeder Radkastenstelle nutzen. Die Radkastenauskleidung kann nicht nur als Barriere gegen durch die sich drehenden Räder Geschleudertes dienen, sondern auch zusätzliche Funktionen erfüllen, einschließlich akustischer und ästhetischer. Weiterhin kann die Radkastenauskleidung den Blick auf einige der mehrere unansehnliche Komponenten und/oder Strukturen des Fahrzeugs von der Außenseite des Fahrzeugs aus behindern.
KURZDARSTELLUNG
Ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Karosserie mit einem Frontabschnitt und einem Unterbodenabschnitt. Das Fahrzeug beinhaltet einen Radkasten, der im Unterbodenabschnitt angeordnet ist, und eine Frontverkleidung, die am Frontabschnitt angeordnet ist. Der Radkasten ist mit einer Auskleidung versehen. Das Fahrzeug beinhaltet auch ein bewegliches Element, das zwischen der Radkastenauskleidung und der Frontverkleidung angeordnet ist. Das bewegliche Element weist eine Lüftungsposition und eine Barrierenposition auf. In der Barrierenposition definieren die Frontverkleidung, das bewegliche Element und die Radkastenauskleidung eine generell durchgängige Fläche, und in der Lüftungsposition ist das bewegliche Element gegenüber der Barrierenposition zumindest teilweise von der Karosserie fort versetzt. Das Fahrzeug beinhaltet zusätzlich ein Stellglied, das mit dem beweglichen Element verbunden und konfiguriert ist, das bewegliche Element zwischen der Lüftungsposition und der Barrierenposition zu betätigen. Das Fahrzeug beinhaltet des Weiteren eine Steuerung, die konfiguriert ist, das Stellglied zu steuern, damit es das bewegliche Element in Reaktion auf das Vorliegen eines ersten Betriebszustands in die Barrierenposition bewegt.
In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht der erste Betriebszustandes einer erfassten Umgebungsfeuchtigkeit, die einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt.
In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht der erste Betriebszustand der Aktivierung der Scheibenwischer des Fahrzeugs.
In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht der erste Betriebszustand einer zu erwartenden Kollision.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist die Steuerung des Weiteren konfiguriert, das bewegliche Element in die Lüftungsposition zu bewegen, in Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vordefinierten Schwellenwert liegt und die erste Bedingung nicht erfüllt ist.
Ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bereitstellen einer beweglichen Platte an einer Stelle zwischen einer Radkastenauskleidung und einer Frontverkleidungsbaugruppe. Das bewegliche Element weist eine Lüftungsposition und eine Barrierenposition auf. In der Barrierenposition definieren die Frontverkleidungsbaugruppe, die bewegliche Platte und die Radkastenauskleidung eine im Allgemeinen durchgängige Fläche. In der Lüftungsposition ist die bewegliche Platte ist das bewegliche Element gegenüber der Barrierenposition zumindest teilweise von der Karosserie fort versetzt, um eine Öffnung zu definieren. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich die Bereitstellung eines Stellgliedes, das mit der beweglichen Platte wirkverbunden ist, um die bewegliche Platte zwischen der Barrierenposition und der Lüftungsposition zu bewegen. Das Verfahren beinhaltet auch das Bereitstellen einer Steuerung, die mit dem Stellglied in Verbindung steht. Das Verfahren umfasst des Weiteren, als Reaktion auf die Erfüllung einer Betriebsbedingung, das automatische Steuern des Stellgliedes über die Steuerung, um die bewegliche Platte von der Lüftungsposition in die Barrierenposition zu bewegen.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Bereitstellen eines Sensors, der in Verbindung mit der Steuerung steht. Der Sensor ist konfiguriert, eine Umgebungsfeuchtigkeit zu erfassen, und der Betriebszustand entspricht einer erfassten Umgebungsfeuchtigkeit, die einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Bereitstellen eines Sensors, der in Verbindung mit der Steuerung steht. Der Sensor ist konfiguriert, das Betätigen eines Scheibenwischers durch einen Bediener zu erfassen, und der Betriebszustand entspricht dem Betätigen des Scheibenwischers.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Bereitstellen eines Sensors, der in Verbindung mit der Steuerung steht. Der Sensor ist konfiguriert, eine zu erwartende Kollision zu erfassen, und der erste Betriebszustand entspricht der Erfassung einer zu erwartenden Kollision.
Eine Aerodynamische Steuerbaugruppe für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine bewegliche Platte, die zwischen einer Radkastenauskleidung und einer Frontverkleidungsbaugruppe angeordnet ist. Das bewegliche Element weist eine Lüftungsposition und eine Barrierenposition auf. In der Barrierenposition hindert die Radkastenauskleidung Fremdkörper am Eindringen zwischen der Radkastenauskleidung und der Frontverkleidungsbaugruppe, und in der Lüftungsposition ist die bewegliche Platte gegenüber der Barrierenposition zumindest teilweise von der Karosserie fort versetzt, um eine Öffnung zu definieren. Die Baugruppe beinhaltet zusätzlich ein Stellglied, das mit der beweglichen Platte wirkverbunden ist, um die bewegliche Platte zwischen der Barrierenposition und der Lüftungsposition zu bewegen. Die Baugruppe beinhaltet auch einen ersten Sensor, der konfiguriert ist, eine erste Betriebsbedingung zu erfassen. Die Baugruppe beinhaltet des Weiteren eine Steuerung in Verbindung mit dem Stellglied und dem ersten Sensor. Die Steuerung ist konfiguriert, in Reaktion auf die Erfassung der ersten Betriebsbedingung automatisch das Stellglied zu steuern, um die bewegliche Platte aus der Lüftungsposition in die Barrierenposition zu bewegen.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist der erste Sensor konfiguriert, Umgebungsfeuchtigkeit zu erfassen, und der erste Betriebszustand entspricht einer erfassten Umgebungsfeuchtigkeit, die einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist der erste Sensor konfiguriert, das Betätigen von Fahrzeugscheibenwischern durch einen Bediener zu erfassen, und der erste Betriebszustand entspricht dem Betätigen von Fahrzeugscheibenwischern.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist der erste Sensor konfiguriert, eine zu erwartende Kollision zu erfassen, und der erste Betriebszustand entspricht der Erwartung einer Kollision.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Baugruppe zusätzlich einen zweiten Sensor, der konfiguriert ist, einen zweiten Betriebszustand zu erfassen, und die Steuerung steht mit dem zweiten Sensor in Verbindung und ist des Weiteren konfiguriert, das Stellglied in Reaktion darauf, dass die zweite Betriebsbedingung erfüllt ist, automatisch dahingehend zu steuern, dass es die bewegliche Platte aus der Lüftungsposition in die Barrierenposition bewegt.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist die Steuerung des Weiteren konfiguriert, die bewegliche Platte in die Lüftungsposition zu bewegen, in Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vordefinierten Schwellenwert liegt und die erste Bedingung nicht erfüllt ist.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen eine Reihe von Vorteilen bereit. Systeme und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung können beispielsweise Fahrzeugkomponenten vor Wasser und Fremdkörpern schützen, während sie auch die aerodynamische Leistung steigern und dadurch den Energieverbrauch senken.
Die vorstehenden und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine isometrische teilweise Darstellung einer Radkastenauskleidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine schematische teilweise Darstellungen eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine seitliche teilweise Wiedergabe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
5 ist ein Ablaufschema, das ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 1, 2, 3 und 4 weist ein Fahrzeug 10 eine Längsmittelachse C auf. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „außerhalb“ auf eine Position einer Komponente, die weiter von der Mitte des Fahrzeugs 10 entfernt ist als eine Innenposition. Eine Komponente liegt relativ zu einer anderen Komponente seitlich-außerhalb, wenn sie gegenüber der Längsmittelachse C weiter seitlich liegt. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „vordere/r/s“ auf eine Position einer Komponente, die näher an einem vorderen Ende des Fahrzeugs 10 liegt, und der Begriff „hintere/r/s“ bezieht sich auf eine Position einer Komponente, die näher an einem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 liegt.
Das Fahrzeug beinhaltet eine Karosserie 12 mit einem Frontende 14, das eine Frontverkleidung 16 aufweist. Die Frontverkleidung 16 erstreckt sich vom Frontende 14 zu einem Unterbodenabschnitt 18. In der exemplarischen Ausführungsform, die in den 1 bis 4 veranschaulicht ist, ist am Unterbodenabschnitt 18 ein Spoiler 20 vorgesehen. Der Spoiler 20 erstreckt sich vom Unterbodenabschnitt 18 in einen Pfad des Luftstroms zwischen dem Unterbodenabschnitt 18 und einer Fahrbahnoberfläche. Der Spoiler 20 kann dadurch zur Steuerung des Luftstroms relativ zum Fahrzeug 10 bei einer Geschwindigkeit zum Erhöhen von Fahrdynamik und Handhabung sowie zur Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwerts der Fahrzeugkarosserie oder zum Erzeugen von Anpressdruck darauf eingesetzt werden.
Die Karosserie 10 ist mit einer Vielzahl von Radhäusern oder Radkästen 22 versehen, in deren jedem mindestens ein Rad 24 angeordnet ist. Jeder Radkasten 22 ist mit einer Radkastenauskleidung 26 zum Schutz von Fahrzeugkomponenten vor Fremdkörpern wie Steinen, Schmutz, Schnee, Wasser oder dergleichen versehen, die durch die Fahrzeugräder 24 hochgeschleudert werden können.
Die Radkastenauskleidung 26 beinhaltet einen Radkastenabschnitt 28, der im Wesentlichen ringförmige Gestalt aufweist und im Radkasten 22 befestigt wird, und einen vorderen Abschnitt 30, der als „Entenschnabel“ bezeichnet werden kann. Der vordere Abschnitt 30 erstreckt sich im Allgemeinen seitlich, d.h. generell parallel zu einer Fahrbahnoberfläche, vor dem Radkastenabschnitt 28. In einer exemplarischen Ausführungsform ist der vordere Abschnitt 30 eine im Allgemeinen starre Komponente, die konfiguriert ist, am Unterbodenabschnitt 18 anzuliegen oder mit ihm verbunden zu sein, um Komponenten zu schützen, die oberhalb des vorderen Abschnitts 30 angeordnet sind.
In bekannten Konfigurationen verbindet der vordere Abschnitt 30 fest die Frontverkleidung 16 mit dem Radkastenabschnitt 28. In Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der vordere Abschnitt 30 gleichwohl ein bewegliches Element. Wie in 4 veranschaulicht weist der vordere Abschnitt 30, im Folgenden als bewegliches Element 30 bezeichnet, eine erste Position auf, die als Barrierenposition bezeichnet werden kann, und eine zweite Position, die als eine Lüftungsposition bezeichnet werden kann. Ein Stellglied 32 ist mit dem beweglichen Element 30 wirkverbunden und konfiguriert, das bewegliche Element 30 zwischen der Lüftungsposition und der Barrierenposition zu betätigen.
In der Barrierenposition erstreckt sich das bewegliche Element 30 vom Unterbodenabschnitt 18 der Frontverkleidung 16 zum Radkastenabschnitt 28, um eine im Allgemeinen durchgängige schützende Fläche zu bilden. Diese Position kann allgemein bekannten Anordnungen für die vorderen Abschnitte von Radkastenauskleidungen gleichen.
In der Lüftungsposition ist das bewegliche Element 30 gegenüber dem Unterbodenabschnitt 18 verschwenkt oder anderweitig ausgelenkt, um derart eine Abzugsöffnung zu bilden, um Luft von unterhalb des Unterbodenabschnitts nach oben zu ziehen. In der dargestellten Ausführungsform wird eine vordere Kante des beweglichen Elements 30 nach unten vom Unterbodenabschnitt 18 fort verschwenkt. Solche Ausführungsformen können vorteilhaft Druck hinter dem Spoiler 20 abbauen und so die Strömungswiderstandseigenschaften des Fahrzeugs 10 verbessern. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Lüftungsposition gleichwohl durch Verschwenken oder Verschieben des beweglichen Elements 30 in anderer Weise definiert werden, um eine Abzugsöffnung zu definieren, durch die Luft vom Unterbodenabschnitt abziehen kann.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich einen oder mehrere Sensoren 34. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet/n der/die Sensor(en) 34 einen Niederschlagssensor, einen Feuchtigkeitssensor oder einen anderen Sensor, der konfiguriert ist, Wetterbedingungen zu erfassen, die die Möglichkeit von Wasser auf Fahrbahnoberflächen anzeigen. Der/die Sensor(en) 34 kann/können auch einen Sensor beinhalten, der konfiguriert ist, eine Bedieneranforderung für das Betätigen von Scheibenwischern zu erfassen, wie einen Positionssensor, der einem Schalthebel oder einer anderen Benutzerschnittstelle zugeordnet ist. Der/die Sensor(en) 34 kann/können auch einen Raddrehzahlsensor oder einen anderen Sensor beinhalten, der konfiguriert ist, eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu erfassen. Der/die Sensor(en) 34 kann/können auch einen Positionssensor wie einen GPS-Empfänger beinhalten. Der/die Sensor(en) 34 kann/können auch Lidar, Ultraschall- oder andere Sensortypen beinhalten, die konfiguriert sind, Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs 10 zu erfassen. Der/die Sensor(en) 34 kann/können auch andere geeignete Arten von Sensoren oder eine Kombination der oben genannten beinhalten.
Das Stellglied 32 und der/die Sensor(en) 34 stehen alle in Verbindung mit einer Steuerung 36 oder werden durch diese gesteuert. Die Steuerung 36 ist konfiguriert, das Stellglied 32 in Reaktion auf Signale von dem/den Sensor(en) 34 zu steuern, wie weiter unten unter Bezugnahme auf 5 erörtert werden wird. Während als eine einzelne Einheit abgebildet, kann die Steuerung 36 eine oder mehrere zusätzliche Steuerungen umfassen, die gemeinsam als „Steuerung“ bezeichnet werden. Die Steuerung 36 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-LeseSpeicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Aufrechterhaltungsspeicher („Keep-Alive-Memory, KAM“) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl von bekannten Speichervorrichtungen, wie etwa PROMs (programmierbare Nur-LeseSpeicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbare PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen, implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung beim Steuern des Motors oder Fahrzeugs verwendet werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 5 ist ein Algorithmus zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Ablaufdiagramm dargestellt. In einer Ausführungsform wird der Algorithmus durch eine Steuerung ausgeführt,, die ähnlich der Steuerung 36 angeordnet ist, die in 3 veranschaulicht ist. Der Algorithmus beginnt bei Block 100, z. B. bei der Einleitung eines Fahrzyklus oder in Reaktion auf das Aktivieren eines ökonomischen Fahrtmodus durch einen Bediener über eine HMI.
Das bewegliche Element wird eingangs auf die Barrierenposition gesteuert, wie bei Block 102 veranschaulicht.
Es wird ermittelt, ob eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wie bei Operation 104 veranschaulicht. In einer exemplarischen Ausführungsform beruht diese Bestimmung auf einem Geschwindigkeitssignal, das von einem Raddrehzahlsensor empfangen wird, z. B. dem in 3 veranschaulichten Sensor 34. In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht der vorgegebene Schwellenwert Highway-Geschwindigkeit, z. B. ungefähr 50 mph (80 km/h). In anderen Ausführungsformen, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung erwogen werden, können gleichwohl andere Schwellenwerte verwendet werden.
Wenn die Bestimmung der Operation 104 negativ ist, d. h. die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit den ersten Schwellwert nicht überschreitet, kehrt die Steuerung zu Block 102 zurück. Das bewegliche Element wird dadurch in der Barrierenposition gehalten, soweit nicht und bis die Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert überschreitet.
Wenn die Bestimmung der Operation 104 positiv ist, dann wird bestimmt, ob eine Wetterbedingung vorliegt, wie bei Operation 106 veranschaulicht. Die Wetterbedingung entspricht einer hohen Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins von Wasser auf Fahrbahnoberflächen. In einer exemplarischen Ausführungsform beruht die Bestimmung auf einem Signal, das von einem Niederschlagssensor oder Feuchtigkeitssensor empfangen wird, z. B. dem in 3 veranschaulichten Sensor 34. Bei solchen Ausführungsformen ist die Witterungsbedingung in Reaktion auf das Überschreiten eines vordefinierten Schwellenwerts seitens der Feuchtigkeit oder in Reaktion auf die Erfassung von Niederschlag erfüllt. Bei einer anderen exemplarischen Ausführungsform beruht die Bestimmung auf einem Signal eines Sensors, der konfiguriert ist, eine Bedieneranforderung für das Betätigen von Scheibenwischern zu erfassen, wie eines Positionssensors, der einem Schalthebel oder einer anderen Benutzerschnittstelle zugeordnet ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Witterungsbedingung in Reaktion auf die Anforderung eines Bedieners, dass Scheibenwischer aktiviert werden, erfüllt. Bei einer anderen exemplarischen Ausführungsform beruht die Bestimmung auf Wettervorhersageinformation, die z. B. von einer externen Wetterdatenquelle über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle wie ein mobiles Datenmodem empfangen werden. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Witterungsbedingung in Reaktion auf die Wettervorhersageinformation erfüllt, die kürzlich erfolgten, aktuellen oder bevorstehenden Niederschlag anzeigt. In anderen Ausführungsformen beruht die Bestimmung auf anderen Faktoren oder einer Kombination der oben genannten.
Falls die Bestimmung der Operation 106 positiv ist, d. h. die Wetterbedingung erfüllt ist, kehrt die Steuerung zu Block 102 zurück. Das bewegliche Element wird dadurch in der Barrierenposition gehalten, wenn das Vorliegen von Wasser auf der Straße wahrscheinlich ist, und schützt Komponenten oberhalb des beweglichen Elements vor Wasserspritzern.
Wenn die Bestimmung der Operation 106 negativ ist, dann wird bestimmt, ob eine Fremdkörperbedingung vorliegt, wie bei Operation 108 veranschaulicht. Die Fremdkörperbedingung entspricht einer hohen Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins von Fremdkörpern auf Fahrbahnoberflächen. In einer exemplarischen Ausführungsform beruht diese Bestimmung auf einem Signal, das von einem Positionssensor empfangen wird, z. B. dem in 3 veranschaulichten Sensor 34. Bei solchen Ausführungsformen kann die Fremdkörperbedingung in Reaktion auf einen aktuellen Fahrzeugstandort erfüllt sein, der einer Schotterstraße oder einem anderen Ort mit entsprechend hoher Wahrscheinlichkeit von Fremdkörpern entspricht. Bei einer anderen exemplarischen Ausführungsform beruht die Bestimmung auf Straßenzustandsinformation, die z. B. von einer externen Straßendatenquelle über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle wie ein mobiles Datenmodem empfangen werden. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Fremdkörperbedingung in Reaktion auf die Straßenzustandsdaten erfüllt, die Fremdkörper in der Nähe des Fahrzeugs anzeigen. In anderen Ausführungsformen beruht die Bestimmung auf anderen Faktoren oder einer Kombination der oben genannten.
Falls die Bestimmung der Operation 108 positiv ist, d. h. die Fremdkörperbedingung erfüllt ist, kehrt die Steuerung zu Block 102 zurück. Das bewegliche Element wird dadurch in der Barrierenposition gehalten, wenn das Vorliegen von Fremdkörpern auf der Straße wahrscheinlich ist, und schützt Komponenten oberhalb des beweglichen Elements vor Fremdkörpern.
Wenn die Bestimmung der Operation 108 negativ ist, dann wird bestimmt, ob eine Kollisionsbedingung vorliegt, wie bei Operation 110 veranschaulicht. Die Kollisionsbedingung entspricht einer hohen Wahrscheinlichkeit einer bevorstehenden Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem externen Objekt. In einer exemplarischen Ausführungsform beruht die Bestimmung auf einem Signal von einem Lidar, einem Ultraschall- oder anderen Sensor, der konfiguriert ist, Hindernisse in Nähe des Fahrzeugs zu erfassen, z. B. dem in 3 veranschaulichten Sensor 34. Bei solchen Ausführungsformen kann die Kollisionsbedingung in Reaktion auf ein nahe dem Fahrzeug erfasstes Objekt bei hoher Wahrscheinlichkeit der Kreuzung des Weges des Host-Fahrzeugs mit dem Weg des Objekts erfüllt sein. In anderen Ausführungsformen beruht die Bestimmung auf anderen Faktoren oder einer Kombination der oben genannten.
Falls die Bestimmung der Operation 110 positiv ist, d. h. die Kollisionsbedingung erfüllt ist, kehrt die Steuerung zu Block 102 zurück. Das bewegliche Element wird dadurch in der Barrierenposition gehalten, wenn eine Kollision wahrscheinlich ist, und bietet so eine wünschenswertere Laststrecke zur Ableitung der Kraft aus einer Kollision.
Wenn die Bestimmung der Operation 110 negativ ist, dann wird das bewegliche Element in die Lüftungsposition gesteuert, wie bei Block 112 veranschaulicht. Dies kann durch einen Befehl an ein Stellglied, das z. B. ähnlich dem in 3 veranschaulichten Stellglied 32 angeordnet ist, erfolgen, um das bewegliche Element in die Lüftungsposition zu bewegen.
Die Steuerung kehrt dann zu Operation 104 zurück. Das bewegliche Element kann dadurch im Lüftungszustand gehalten werden sofern nicht und bis die Fahrzeuggeschwindigkeit unter den Schwellenwert fällt oder die Witterungs-, Fremdkörper- oder Kollisionsbedingungen erfüllt sind. Das System kann somit die aerodynamische Leistung steigern, wenn das bewegliche Element nicht in der Sperrposition sein muss.
Wie einzusehen ist bieten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung ein System und Verfahren zum Schutz von Fahrzeugkomponenten vor Wasser und Fremdkörpern, während sie auch die aerodynamische Leistung steigern und dadurch den Energieverbrauch senken.
Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die nach dem Stand der Technik, in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen beinhaltet sind. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die nach dem Stand der Technik, in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Aerodynamische Steuerbaugruppe für ein Fahrzeug, umfassend: eine bewegliche Platte, die zwischen einer Radkastenauskleidung und einer Frontverkleidungsbaugruppe angeordnet ist, welches bewegliche Element eine Lüftungsposition und eine Barrierenposition aufweist, worin die Radkastenauskleidung in der Barrierenposition Fremdkörper daran hindert, zwischen der Radkastenauskleidung und der Frontverkleidungsbaugruppe einzudringen, und worin die bewegliche Platte in der Lüftungsposition gegenüber der Barrierenposition zumindest teilweise von der Karosserie fort versetzt ist, um eine Öffnung zu definieren; ein Stellglied, das mit der beweglichen Platte wirkverbunden ist, um die bewegliche Platte zwischen der Barrierenposition und der Lüftungsposition zu bewegen; einen ersten Sensor, der konfiguriert ist, eine erste Betriebsbedingung zu erfassen; eine Steuerung in Verbindung mit dem Stellglied und dem ersten Sensor, welche Steuerung konfiguriert ist, in Reaktion auf die Erfassung der ersten Betriebsbedingung automatisch das Stellglied zu steuern, um die bewegliche Platte aus der Lüftungsposition in die Barrierenposition zu bewegen.
Aerodynamische Steuerbaugruppe nach Anspruch 1, worin der erste Sensor konfiguriert ist, eine Umgebungsfeuchtigkeit zu erfassen, und worin der erste Betriebszustand einer erfassten Umgebungsfeuchtigkeit entspricht, die einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt.
Aerodynamische Steuerbaugruppe nach Anspruch 1, worin der erste Sensor konfiguriert ist, das Betätigen von Fahrzeugscheibenwischern durch einen Bediener zu erfassen, und der erste Betriebszustand dem Betätigen von Fahrzeugscheibenwischern entspricht.
Aerodynamische Steuerbaugruppe nach Anspruch 1, worin der erste Sensor konfiguriert ist, eine zu erwartende Kollision zu erfassen, und worin der erste Betriebszustand der Erwartung einer Kollision entspricht.
Aerodynamische Steuerbaugruppe nach Anspruch 1, des Weiteren einen zweiten Sensor umfassend, der konfiguriert ist, einen zweiten Betriebszustand zu erfassen, worin die Steuerung mit dem zweiten Sensor in Verbindung steht und worin die Steuerung des Weiteren konfiguriert ist, das Stellglied in Reaktion darauf, dass die zweite Betriebsbedingung erfüllt ist, automatisch dahingehend zu steuern, dass es die bewegliche Platte aus der Lüftungsposition in die Barrierenposition bewegt.
Aerodynamische Steuerbaugruppe nach Anspruch 1, worin die Steuerung des Weiteren konfiguriert ist, die bewegliche Platte in die Lüftungsposition zu bewegen, in Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vordefinierten Schwellenwert liegt und die erste Bedingung nicht erfüllt ist.