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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kraftfahrzeuge und insbesondere aerodynamische Merkmale von Kraftfahrzeugen.
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EINLEITUNG
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Straßenfahrzeuge weisen eine Karosserie mit einem Unterbodenabschnitt nahe der Fahrbahnoberfläche auf. Im Automobilbereich ist ein Diffusor ein geformter Abschnitt des Fahrzeugunterbodens, der die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs verbessert, indem dieser den Übergang zwischen dem Hochgeschwindigkeitsluftstrom unter dem Fahrzeug und dem deutlich langsameren Luftstrom der Umgebungsatmosphäre mit freiem Luftstrom verbessert. Während sich das Fahrzeug durch die Luft bewegt, beeinträchtigt der Diffusor im Allgemeinen den Druck unterhalb der Karosserie, um die effektive Anpresskraft und den Luftwiderstand des Fahrzeugs zu erhöhen.
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Der Diffusor befindet sich typischerweise am hinteren Teil eines Fahrzeugunterbodens und funktioniert durch Beschleunigen der Geschwindigkeit des Luftstroms unterhalb des Fahrzeugs. Der Diffusor funktioniert durch die Erzeugung eines Raums für den Unterbodenluftstrom, in dem derselbe verlangsamt und bei gleichbleibender Luftdichte in einen von der Fahrzeugfläche abgedeckten Bereich ausdehnt wird. Genauer gesagt nutzt der Diffusor das Bernoulli-Prinzip gemäß dem der Strömungsdruck abnimmt, während die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt. Daher bewirkt der Diffusor, dass der Druck unterhalb des Fahrzeugs niedriger als auf den Seiten und oberhalb des Fahrzeugs ist, wodurch ein Maß für eine Anpresskraft erzeugt wird.
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Wenn ein Diffusor verwendet wird, strömt die Luft von der Front und den Seiten des Fahrzeugs in den Unterbodenbereich, wodurch die Luft beschleunigt und der Druck unter dem Fahrzeug verringert wird. Bei dem Übergang vom Unterboden zum Diffusor wird eine Sogwirkung erzeugt. Der Diffusor verringert dann die Hochgeschwindigkeits-Unterbodenluft auf die Geschwindigkeit des sich am Fahrzeug vorbeibewegenden frei strömenden Luftstroms und hilft ebenfalls, den Nachlaufströmungsbereich unmittelbar hinter dem Fahrzeug aufzufüllen. Dadurch reduziert der Diffusor den Luftwiderstand und erhöht die Anpresskraft der Karosserie, indem dieser den gesamten Unterbodenabschnitt dazu bringt, die Anpresskraft effizienter zu erzeugen. Darüber hinaus verleiht der Diffusor dem Luftstrom hinter dem Fahrzeug Auftriebskräfte, wodurch die Anpresskraft am Fahrzeug weiter zunimmt.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Karosserie mit einem Frontabschnitt und einem Heckabschnitt. Das Fahrzeug umfasst zusätzlich eine Platte, die schwenkbar mit dem Unterbodenabschnitt, benachbart zum hinteren Abschnitt der Karosserie, gekoppelt ist. Die Platte weist eine Vorderkante und eine Hinterkante auf und ist um die Vorderkante schwenkbar. Die Platte ist zwischen einer Verstauposition mit einem ersten Winkel relativ zu einer Fahrbahnfläche und einer Nutzungsposition mit einem zweiten Winkel bezogen auf die Fahrbahnfläche schwenkbar. In der Verstauposition ist die Hinterkante in einem ersten Abstand von der Fahrbahnfläche beabstandet und in der Nutzungsposition ist die Hinterkante in einem zweiten Abstand von der Fahrbahnfläche beabstandet. Der zweite Abstand ist größer als der erste Abstand. Das Fahrzeug umfasst zusätzlich ein Stellglied, das konfiguriert ist, um die Platte als Reaktion auf die Erfüllung eines Betriebszustands zwischen der Verstauposition und der Nutzungsposition zu bewegen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Platte einen ersten Abschnitt, der verschiebbar mit einem zweiten Abschnitt gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt zwischen einer eingefahrenen Position verschiebbar sind, die eine erste Länge zwischen der Vorderkante und der Hinterkante definiert, und eine verlängerte Position, die eine zweite Länge zwischen der Vorderkante und der Hinterkante definiert. Die zweite Länge überschreitet die erste Länge. Solche Ausführungsformen können zusätzlich ein zweites Stellglied umfassen, das konfiguriert ist, um den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt zwischen der eingefahrenen Position und der verlängerten Position zu verschieben.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeug zusätzlich eine erste Achse und eine zweite Achse, wobei die Vorderkante nahe der zweiten Achse angeordnet ist.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeug zusätzlich eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das Stellglied so zu steuern, dass dieses die Platte zwischen der Verstauposition und der Nutzungsposition als Reaktion auf die Erfüllung des angeforderten Betriebszustands bewegt. In solchen Ausführungsformen kann der Betriebszustand umfassen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet. Der Betriebszustand kann ebenfalls einen voraussichtlichen Heckaufprall umfassen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Stellglied eine aufblasbare Membran, die konfiguriert ist, um die Platte im aufgeblasenen Zustand in die Nutzungsposition zu schwenken.
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Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst das Bereitstellen eines Fahrzeugs mit einem Heckabschnitt, einem Unterbodenabschnitt, einer Platte, die schwenkbar mit dem Unterbodenabschnitt, benachbart zum hinteren Abschnitt der Karosserie, gekoppelt ist, mindestens ein Stellglied, das konfiguriert ist, um die Platte zwischen einer Verstauposition und einer Nutzungsposition zu bewegen, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das mindestens eine Stellglied zu steuern. Die Platte weist eine Vorderkante und eine Hinterkante auf und ist um die Vorderkante schwenkbar. Das Verfahren umfasst zusätzlich, als Reaktion auf die Erfüllung eines ersten Betriebszustands, das automatische Steuern des mindestens einen Stellglieds über die Steuerung, um die Platte von der Verstauposition in die Nutzungsposition zu bewegen. Das Verfahren umfasst des Weiteren, als Reaktion auf die Erfüllung eines zweiten Betriebszustands, das automatische Steuern des Stellgliedes über die Steuerung, um die Platte von der Verstauposition in die Nutzungsposition zu bewegen. In der Verstauposition ist die hintere Kante in einem ersten Abstand von einer Fahrbahnfläche angeordnet, und in der Nutzungsposition ist die hintere Kante in einem zweiten Abstand von der Fahrbahnfläche angeordnet, wobei der zweite Abstand kleiner als der erste Abstand ist.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Platte einen ersten Abschnitt, der verschiebbar mit einem zweiten Abschnitt gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt zwischen einer eingefahrenen Position verschiebbar sind, die eine erste Länge zwischen der Vorderkante und der Hinterkante definiert, und eine verlängerte Position, die eine zweite Länge zwischen der Vorderkante und der Hinterkante definiert. Die zweite Länge überschreitet die erste Länge. In solchen Ausführungsformen umfasst das automatische Steuern des zumindest einen Stellglieds, um die Platte von der Verstauposition in die Nutzungsposition zu bewegen, das Steuern des mindestens einen Stellglieds zum Bewegen der Platte von der eingefahrenen Position in die verlängerte Position, und das automatische Steuern des mindestens einen Stellglieds zum Bewegen der Platte von der Nutzungsposition in die Verstauposition, umfasst das Steuern des mindestens eines Stellglieds zum Bewegen der Platte von der verlängerten Position in die eingefahrene Position.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der erste Betriebszustand eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, und der zweite Betriebszustand umfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die unter den vordefinierten Schwellenwert fällt.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der erste Betriebszustand einen voraussichtlichen Heckaufprall.
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Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise stellt die vorliegende Offenbarung ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten aerodynamischen Leistung bereit, wenn dies gewünscht wird, und dies kann außerdem erfolgen, ohne die gewünschte Fahrzeuggestaltung zu beeinträchtigen.
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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.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine Unteransicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 3 ist eine erste Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 4 ist eine zweite Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
- 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und
- 6 ist eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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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. Daher sind die hierin offenbarten spezifischen strukturellen und funktionellen Details nicht als Einschränkung zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage. Die verschiedenen Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, können 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. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen unerwünscht sein.
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Unter jetziger Bezugnahme auf 1 bis 4 wird ein Kraftfahrzeug 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Kraftfahrzeug 10 ist nahe einer Fahrbahnoberfläche 12 positioniert. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 14. Die Fahrzeugkarosserie 14 definiert sechs Karosserieseiten. Die sechs Karosserieseiten umfassen ein erstes Karosserieende 16, das als vorderes Ende oder Front 16 bezeichnet werden kann, ein gegenüberliegendes zweites Karosserieende 18, das als hinteres Ende oder Heck 18 bezeichnet werden kann, eine linke Seite 20 und eine rechte Seite 22 einen oberen Karosserierabschnitt 24, der häufig ein Fahrzeugdach umfasst, und einen Unterbodenabschnitt 26 (in 2 dargestellt). Wie Fachleute auf dem Gebiet verstehen werden, dient die Fahrzeugfront 16 dazu, der einströmenden Umgebungsluft 25 zu begegnen, wenn sich das Fahrzeug relativ zur Fahrbahnoberfläche 12 bewegt.
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Wie in 2 dargestellt, ist der Unterbodenabschnitt 26 so konfiguriert, dass sich dieser über einen Abstand 28 zwischen den vorderen und hinteren Karosserieenden 16, 18 erstreckt. Der Unterbodenabschnitt 26 kann eine im Wesentlichen ebene Oberfläche und Komponenten der verschiedenen Subsysteme, wie etwa ein Motorabgassystem und eine in speziell ausgebildeten Spalten verstaute Fahrzeugfederung (nicht dargestellt) aufweisen, sodass ein erster Luftstromabschnitt 25-1 an der Fahrzeugkarosserie 14 mit geringer Beeinträchtigung vorbeiströmen kann. Der Unterbodenabschnitt 26 kann zudem einen Unterbodenraum zwischen der Fahrzeugkarosserie 14 und der Fahrbahnoberfläche 12 definieren. Dementsprechend lässt der Unterbodenraum den ersten Luftstromabschnitt 25-1 unter der Fahrzeugkarosserie 14, zwischen der Fahrzeugkarosserie 14 und der Fahrbahnoberfläche 12, hindurchströmen, während ein zweiter Luftstromabschnitt 25-2 über den oberen Karosserieabschnitt 24 vorbeiströmt. Ferner verlaufen der dritte und der vierte Luftstromabschnitt 25-3, 25-4 um die linke bzw. rechte Seite 20, 22. Sämtliche Luftstromabschnitte 25-1, 25-2, 25-3 und 25-4 treffen hinter dem Fahrzeugheck 18 in einem Heckwellenbereich 25-5 oder Wiederumlauf-Luftstrombereich unmittelbar hinter dem Fahrzeugheck 18 des fahrenden Fahrzeugs wieder aufeinander.
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Wie in den 2-4 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 10 ebenfalls eine aktive Diffusoranordnung 32, die an dem Heck 18 in der Nähe des Unterbodenabschnitts 26 angeordnet ist. Die aktive Diffusoranordnung 32 ist konfiguriert, um den ersten Luftstromabschnitt 25-1 hinter dem Unterbodenabschnitt 26 durch den Unterboden und nach außen in die Umgebung zu steuern. Die aktive Diffusoranordnung 32 umfasst eine Platte 34, die konfiguriert ist, um selektiv vom Umgebungsluftstrom 25 in den Rückführungsluftstrombereich 25-5 hineingefahren und aus diesem herausgefahren zu werden. Die eingefahrene oder Verstauposition ist in 3 dargestellt, und die verlängerte oder Nutzungsposition ist in 4 dargestellt. Die Platte 34 erstreckt sich von einer Vorderkante 36 bis zu einer Hinterkante 38. In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorderkante 36 benachbart zu einer Hinterachse 39 angeordnet. In anderen Ausführungsformen kann die Vorderkante 36 jedoch an anderen Stellen, z. B. weiter hinter der Hinterachse 39, positioniert sein. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Platte 34 im Wesentlichen über die gesamte Breite des Fahrzeugs von der linken Seite 20 zur rechten Seite 22. In anderen Ausführungsformen kann sich die Platte 34 jedoch über einen kleineren Abschnitt der Breite des Fahrzeugs erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Platte 34 einen ersten Abschnitt 35 und einen zweiten Abschnitt 37
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Wie in den 2, 3 und 4 dargestellt, umfasst die aktive Diffusoranordnung 32 ebenfalls eine erste Vorrichtung 40, die konfiguriert ist, um die Platte 34 relativ zu dem Unterbodenabschnitt 26 zu schwenken, wenn sich das Fahrzeug 10 relativ zu der Straßenoberfläche 12 bewegt. Die Platte 34 ist so konfiguriert, dass diese um eine Schwenkachse schwenkt, die sich allgemein entlang der Vorderkante 36 erstreckt. In der in den 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsform ist die erste Vorrichtung 40 als ein aktives Stellglied konfiguriert, z. B. als ein Motor, der konfiguriert ist, um direkt an der Schwenkachse zu wirken, oder als ein Linearstellglied, das konfiguriert ist, um tangential zur Schwenkachse zu wirken. In anderen Ausführungsformen können jedoch andere Arten der Betätigung implementiert werden, wie im Folgenden näher erläutert wird. Darüber hinaus umfasst die aktive Diffusoranordnung 32 eine zweite Vorrichtung 42, die konfiguriert ist, um die Platte 34 in einer Längsrichtung zu verlängern. Die zweite Vorrichtung 42 kann als ein aktives, sich linear erstreckendes Stellglied konfiguriert sein, wie in 2 dargestellt, das beispielsweise eine fluidbetätigte Vorrichtung oder als Servomotor oder Schaltmagnet konfiguriert sein kann. Die erste Vorrichtung 40 und die zweite Vorrichtung 42 können jeweils ein einziges Stellglied oder eine Vielzahl von einzelnen Stellgliedern umfassen. In Ausführungsformen, in denen eine Vielzahl von einzelnen Stellgliedern verwendet werden, können die Stellglieder symmetrisch entlang des Hecks 18 angeordnet sein, um ein gleichmäßiges Ausfahren und ein Einfahren der Platte 34 relativ zu sowohl der linken Seite 20 als auch der rechten Seite 22 zu erleichtern. Die erste Vorrichtung 40 und die zweite Vorrichtung 42 können doppelt wirkend sein, z. B. konfiguriert sein, um die Platte 34 von der Verstauposition in die Nutzungsposition zu bewegen und um die Platte 34 von der Nutzungsposition in die Verstauposition zu bewegen.
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In der Nutzungsposition, bei erhöhten Fahrzeuggeschwindigkeiten, ermöglicht die ausgefahrene Platte 34, dass sich der erste Luftstromabschnitt 25-1 im Unterbodenraum ausdehnt. Jedoch verursacht das Ausfahren des ersten Luftstromabschnitts 25-1 durch die Diffusoranordnung 32, während die Platte 34 verlängert ist, keinen übermäßigen Luftstrom an oder Luftwiderstand der Fahrzeugkarosserie 14. Im Gegensatz dazu verbessert ein solches Ausfahren der Platte 34 das aerodynamische Profil der Fahrzeugkarosserie 14, indem ein gewisser Grad an „Wake Infill - Nachlaufströmungsfüllung“ vorgesehen wird, d. h., das Befüllen des Rückführungsluftstrombereichs 25-5 unmittelbar hinter dem sich bewegenden Fahrzeug. Weiterhin bewirkt die aktive Diffusoranordnung 32, dass die Luftströmung stromaufwärts der Platte 34 durch den Unterbodenabschnitt 26 beschleunigt wird, wodurch eine Anpresskraft und eine damit verbundene Verringerung des Luftwiderstands an der Fahrzeugkarosserie 14 erzeugt werden.
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Das verbesserte aerodynamische Profil der Fahrzeugkarosserie 14 kann einen Vorteil in Bezug auf die Kraftstoffersparnis und/oder in Bezug auf den Geräuschpegel, der von den Insassen des Fahrzeugs 10 wahrgenommen wird, bieten und zusätzlich die Menge an Schmutz oder Ablagerungen reduzieren, die sich am hinteren Ende 18 sammeln. Zusätzlich kann die doppeltwirkende Art der ersten Vorrichtung 40 mit zwei Aktionen so konfiguriert sein, dass diese die Platte 34 um eine vorbestimmte Strecke über das Heck 18 hinaus verlängert, sodass das Verlängern der Platte den gewünschten aerodynamischen Vorteil bietet, d. h., eine Verringerung des Luftwiderstands an der Fahrzeugkarosserie 14.
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Als zusätzlicher Vorteil kann die Platte 34 in der Nutzungsposition als zusätzlicher hinterer Stoßfänger fungieren. Die Platte 34 kann daher als eine aktive Sicherheitsvorrichtung gesteuert werden, wie im Folgenden näher erläutert wird.
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Die erste Vorrichtung 40 und die zweite Vorrichtung 42 stehen mit einer Steuerung 44 in Verbindung oder werden von dieser gesteuert. Obgleich als eine einzelne Einheit abgebildet, kann die Steuerung 44 eine oder mehrere zusätzliche Steuerungen umfassen, die gemeinsam als „Steuerung“ bezeichnet werden. Die Steuerung 44 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU - Central Processing Unit) umfassen, 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-Lese-Speicher (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-Lese-Speicher), 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.
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Nun mit Bezug auf 5 wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Flussdiagramm dargestellt. Das Verfahren beginnt bei Block 100, z. B. zu Beginn eines Fahrzyklus. In einer beispielhaften Ausführungsform wird das Verfahren automatisch von einer Steuerung, wie z. B. von der vorstehend erläuterten Steuerung 44, ausgeführt.
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Es wird bestimmt, ob ein Heckaufprall erwartet wird, wie bei Vorgang 102 dargestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Heckaufprall basierend auf Sensorablesungen von einem oder mehreren nach hinten gerichteten Sensoren, wie beispielsweise RADAR, LiDAR oder optischen Kameras, erwartet werden. Ein Heckaufprall kann auf Grundlage eines erfassten Objekts hinter dem Fahrzeug 10 erwartet werden, das eine relative Geschwindigkeit und eine relative Beschleunigung aufweist, die eine wahrscheinliche Kollision mit dem Heck 18 anzeigen.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 102 positiv ist, d. h., ein Aufprall von hinten erwartet wird, wird der Diffusor in die Nutzungsposition gesteuert, wie bei Block 104 dargestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird dies durch Steuern eines oder mehrerer Stellglieder, z. B. der ersten Vorrichtung 40 und der zweiten Vorrichtung 42, durchgeführt, um die Platte 34 in die Nutzungsposition zu steuern. Der Diffusor kann dadurch während einer möglicherweise auftretenden Kollision als zusätzlicher hinterer Stoßfänger fungieren. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 102 über.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 102 negativ ist, wird bestimmt, ob eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, wie bei Vorgang 106 dargestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Geschwindigkeitsschwellenwert durch ein beliebiges geeignetes Verfahren zum Identifizieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bestimmt, oberhalb derer ein verbessertes aerodynamisches Profil der Fahrzeugkarosserie 14 der Fahrzeugeffizienz einen gewünschten Nutzen verleiht, z. B. durch Windkanaltests, Simulationen, andere Verfahren oder Kombinationen davon.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 106 negativ ist, d. h., die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit den Geschwindigkeitsschwellenwert nicht überschreitet, wird der Diffusor in die Verstauposition gesteuert, wie bei Block 108 dargestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird dies durch Steuern eines oder mehrerer Stellglieder, z. B. der ersten Vorrichtung 40 und der zweiten Vorrichtung 42, durchgeführt, um die Platte 34 in die Verstauposition zu steuern. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 102 über.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 106 positiv ist, wird bestimmt, ob ein Lenkwinkel einen vorbestimmten Lenkschwellenwert überschreitet, wie bei Vorgang 110 dargestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Lenkschwellenwert durch ein beliebiges geeignetes Verfahren bestimmt, um eine Abbiegerate zu identifizieren, über der der Diffusor keinen zusätzlichen Vorteil bietet.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 110 positiv ist, d. h., der Lenkwinkel den Lenkschwellenwert überschreitet, wird der Diffusor in die Verstauposition gesteuert, wie bei Block 108 dargestellt. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 102 über.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 110 negativ ist, wird bestimmt, ob eine aktuelle Bremsanwendung einen vorbestimmten Bremsschwellenwert überschreitet, wie bei Vorgang 112 dargestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Bremsschwellenwert auf Grundlage eines Niveaus bestimmt, das einem beabsichtigten Anwenden von Fahrzeugbremsen entspricht, z. B. die Absicht eines Bedieners, das Fahrzeug 10 deutlich zu verlangsamen.
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Wenn die Bestimmung des Vorgangs 112 positiv ist, d. h., die Bremsanwendung den Bremsschwellenwert überschreitet, wird der Diffusor in die Verstauposition gesteuert, wie bei Block 108 dargestellt. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 102 über.
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Wenn die Bestimmung der Vorgang 112 negativ ist, dann wird der Diffusor in die Nutzungsposition gesteuert, wie bei Block 104 veranschaulicht. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 102 über.
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Wie ersichtlich ist, kann das System dadurch gesteuert werden, dass dieses eine verbesserte aerodynamische Leistung bereitstellt, wenn dies erwünscht ist, und bei Bedarf als aktive Sicherheitsvorrichtung fungiert, während es ebenfalls das gewünschte Fahrzeugdesign behält, wenn keine Funktion erforderlich ist.
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Bezugnehmend nun auf 6 wird eine alternative Ausführungsform veranschaulicht. In der Ausführungsform von 7 umfasst die erste Vorrichtung 40' eine aufblasbare Membran. In solchen Ausführungsformen ist die erste Vorrichtung 40' so konfiguriert, dass diese im aufgeblasenen Zustand die Platte 34' berührt und die Platte 34 'in einer Schwenkbewegung bewegt. Ein Vorspannelement wie eine Feder kann vorgesehen sein, um die Platte 34 ‚in Richtung der Verstauposition zu lenken. Die erste Vorrichtung 40‘ steht mit einer Fluidquelle 46 in Verbindung. Die Fluidquelle 46 ist konfiguriert, um der ersten Vorrichtung 40' Fluid zuzuführen, um die Membran als Reaktion auf die Erfüllung einer Betriebssituation aufzufüllen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Fluidquelle 46 eine Luftpumpe, die so konfiguriert ist, dass diese der ersten Vorrichtung 40' Druckluft zuführt. In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Fluidquelle 46 einen Einlass an der Außenseite des Fahrzeugs 10. Bei solchen Ausführungsformen kann bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten Luft durch den Einlass strömen, um die erste Vorrichtung 40' unter Druck zu setzen. Solche Ausführungsformen können dadurch als passives Stellglied fungieren.
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Wie ersichtlich, stellt die vorliegende Offenbarung ein System und Verfahren zur Bereitstellung einer verbesserten aerodynamischen Leistung bereit, wenn dies gewünscht wird, und kann dies darüber hinaus ohne Beeinträchtigung des gewünschten Fahrzeugdesigns tun.
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Während beispielhafte Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Patentansprüchen abgedeckt 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 exemplarische Aspekte der vorliegenden Offenbarung auszubilden, 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 Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
