DE102020107532A1 - Method for estimating the aerobalance of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abschätzung der Aerobalance eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem verstellbaren Frontflügel (6) und mit einem verstellbaren Heckflügel (7), welche jeweils von einem Aktuator gesteuert verstellbar sind, wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Vorderachse (3) mit Vorderrädern (2) und eine Hinterachse (5) mit Hinterrädern (4) aufweist, wobei zumindest Mittel (8) zur Ermittlung des Abtriebs an der Vorderachse (3) und Mittel (9) zur Ermittlung des Abtriebs an der Hinterachse (5) vorgesehen sind, wobei bei einer definierten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) der Frontflügel (6) und/oder der Heckflügel (7) nach einem vordefinierten Profil verstellt wird bzw. werden und aus den dabei ermittelten Werten des Abtriebs an der Vorderachse (3) und des Abtriebs an der Hinterachse (5) die Aerobalance in Abhängigkeit der Einstellung des Frontflügels (6) und des Heckflügels (7) abgeschätzt wird.The invention relates to a method for estimating the aerobalance of a motor vehicle (1) with an adjustable front wing (6) and with an adjustable rear wing (7), each of which can be adjusted under the control of an actuator, the motor vehicle (1) having a front axle (3) with front wheels (2) and a rear axle (5) with rear wheels (4), at least means (8) for determining the downforce on the front axle (3) and means (9) for determining the downforce on the rear axle (5) being provided are, with the front wing (6) and / or the rear wing (7) being adjusted according to a predefined profile at a defined driving speed of the motor vehicle (1) and based on the values of the downforce on the front axle (3) and the Downforce on the rear axle (5) the aerobalance is estimated as a function of the setting of the front wing (6) and the rear wing (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abschätzung der Aerobalance eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for estimating the aerobalance of a motor vehicle.

Es sind Kraftfahrzeuge mit einem Frontflügel und mit einem Heckflügel bekannt, die auch als verstellbar bekannt sind. Durch den Frontflügel und durch den Heckflügel wird aufgrund der Anströmung der Luft an der Vorderachse eine Abtriebskraft an der Vorderachse FDF und an der Hinterachse eine Abtriebskraft an der Hinterachse RDF verursacht. Dadurch kann ein Punkt CoP definiert werden, durch welchen eine resultierende Abtriebskraft DF geht. Auch ist der Abstand des Kraftfahrzeugs, also des Unterbodens von der Fahrbahn an der Vorderachse als Fahrhöhe an der Vorderachse FRH und der Abstand des Kraftfahrzeugs, also des Unterbodens an der Hinterachse, als Fahrhöhe an der Hinterachse RRH bestimmbar. Daraus lässt sich die Aerobalance AB als FDF /DF * 100% bestimmen. Auch lässt sich die sogenannte Rake, also ein Maß für die Schrägstellung des Unterbodens, als RRH - FRH bestimmen.There are motor vehicles with a front wing and a rear wing are known, which are also known as adjustable. The front wing and the rear wing cause an output force on the front axle FDF and an output force on the rear axle RDF on the rear axle due to the air flow on the front axle. As a result, a point CoP can be defined through which a resulting output force DF passes. The distance between the motor vehicle, i.e. the underbody, and the roadway on the front axle can also be determined as the driving height on the front axle FRH and the distance between the motor vehicle, i.e. the underbody on the rear axle, as the driving height on the rear axle RRH. From this, the Aerobalance AB can be determined as FDF / DF * 100%. The so-called rake, i.e. a measure of the inclination of the sub-floor, can also be determined as RRH - FRH.

Dabei hängt sowohl die Aerobalance als auch die Rake von der Einstellung des Frontflügels als auch des Heckflügels ab. Dabei sind auch die Fahreigenschaften von der Aerobalance abhängig. Beispielsweise hängt ein Untersteuern an der Vorderachse oder ein Übersteuern an der Vorderachse auch von der Aerobalance ab. Ein eher üblicher Wert der Aerobalance bei GT-Rennfahrzeugen ist beispielsweise 35%.Both the aerobalance and the rake depend on the setting of the front wing and the rear wing. The driving characteristics are also dependent on the aerobalance. For example, understeer on the front axle or oversteer on the front axle also depends on the aerobalance. A more common value of the aerobalance in GT racing vehicles is, for example, 35%.

Dabei ist es jedoch problematisch, dass die Aerobalance aufgrund von unbeabsichtigten oder fehlerhaften Verstellungen des Fahrwerks und/oder des Frontflügels und/oder des Heckflügels auch fehlerhaft eingestellt wird, obgleich dies beispielsweise im Fahrbetrieb nicht unbedingt erkennbar ist. Die Auswirkungen dieser unbeabsichtigten Aerobalanceveränderung können ein unbeabsichtigtes Übersteuern oder Untersteuern sein, was im Fahrbetrieb durchaus problematisch sein kann.In this case, however, it is problematic that the aerobalance is also incorrectly set due to unintentional or incorrect adjustments of the landing gear and / or the front wing and / or the rear wing, although this is not necessarily recognizable, for example, when driving. The effects of this unintended aerobalance change can be unintentional oversteer or understeer, which can be problematic when driving.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Abschätzung der Aerobalance eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das auch im Fahrbetrieb unkompliziert durchführbar ist.It is the object of the present invention to create a method for estimating the aerobalance of a motor vehicle which can also be carried out in an uncomplicated manner while driving.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abschätzung der Aerobalance eines Kraftfahrzeugs mit einem verstellbaren Frontflügel und mit einem verstellbaren Heckflügel, welche jeweils von einem Aktuator gesteuert verstellbar sind, wobei das Kraftfahrzeug eine Vorderachse mit Rädern und eine Hinterachse mit Rädern aufweist, wobei zumindest Mittel zur Ermittlung des Abtriebs an der Vorderachse und Mittel zur Ermittlung des Abtriebs an der Hinterachse vorgesehen sind, wobei bei einer definierten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs der Frontflügel und/oder der Heckflügel nach einem vordefinierten Profil verstellt wird bzw. werden und aus den dabei ermittelten Werten des Abtriebs an der Vorderachse und des Abtriebs an der Hinterachse die Aerobalance in Abhängigkeit der Einstellung des Frontflügels und des Heckflügels abgeschätzt wird. Damit kann auch bei Fehlfunktionen, wie einem Ausfall eines Aktuators für die Verstellung oder eines Stromausfalls der Verstellung oder eine Fehlfunktion in der Radaufhängung, die Aerobalance im Fahrbetrieb abgeschätzt werden und es kann daraus auch festgestellt werden, ob das System fehlerfrei arbeitet oder ob Fehler vorliegen. Als Abtrieb wird dabei eine Abtriebskraft verstanden, also eine Kraft beispielsweise der Räder einer Achse auf die Fahrbahn.One embodiment of the invention relates to a method for estimating the aerobalance of a motor vehicle with an adjustable front wing and with an adjustable rear wing, which are each adjustable controlled by an actuator, the motor vehicle having a front axle with wheels and a rear axle with wheels, with at least means for Determination of the downforce on the front axle and means for determining the downforce on the rear axle are provided, with the front wing and / or the rear wing being adjusted according to a predefined profile at a defined driving speed of the motor vehicle and based on the determined output values of the front axle and the downforce on the rear axle, the aerobalance is estimated as a function of the setting of the front wing and the rear wing. In this way, even in the event of malfunctions, such as a failure of an actuator for the adjustment or a power failure of the adjustment or a malfunction in the wheel suspension, the aerobalance during driving can be estimated and it can also be determined from this whether the system is working properly or whether there are errors. An output is understood to be an output force, that is to say a force, for example, of the wheels of an axle on the roadway.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aerobalance AB bestimmt wird mittels der Gleichung AB = ( FDF / DF ) * 100 %

Figure DE102020107532A1_0001
mit FDF = der Abtrieb an der Vorderachse, DF als die Summe des Abtriebs an der Vorderachse FDF plus des Abtriebs an der Hinterachse RDF.It is particularly advantageous if the aerobalance AB is determined by means of the equation AWAY = ( FDF / DF ) * 100 %
Figure DE102020107532A1_0001
with FDF = the output on the front axle, DF as the sum of the output on the front axle FDF plus the output on the rear axle RDF.

Damit muss nur der jeweilige Abtrieb der Vorderachse und der Hinterachse ermittelt oder abgeschätzt werden.This means that only the respective downforce of the front axle and the rear axle needs to be determined or estimated.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Heckflügel und der Frontflügel gleichzeitig oder zeitversetzt verstellt werden oder dass nur der Frontflügel oder nur der Heckflügel verstellt werden. Damit kann die Reaktion des Abtriebs auf die Verstellung bzw. auf die eingestellte Betriebsstellung ermittelt werden. So kann der Abtrieb einer Betriebsstellung zugeordnet werden.It is also advantageous if the rear wing and the front wing are adjusted simultaneously or at different times, or if only the front wing or only the rear wing are adjusted. In this way, the reaction of the output to the adjustment or to the set operating position can be determined. In this way, the output can be assigned to an operating position.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine vorbestimmte Sollgeschwindigkeit eingestellt wird, insbesondere mittels einer automatisierten Geschwindigkeitssteuerung, auch Tempomat genannt, eingestellt wird. Dabei ist die Fahrgeschwindigkeit ungleich null und vorzugsweise größer als 100 km/h, insbesondere 150 km/h oder mehr. Mit der Geschwindigkeitssteuerung kann eine konstante Fahrgeschwindigkeit eingestellt werden.It is also advantageous if the driving speed of the motor vehicle is set to a predetermined setpoint speed, in particular is set by means of an automated speed control, also called a tempomat. The driving speed is not equal to zero and is preferably greater than 100 km / h, in particular 150 km / h or more. The speed control can be used to set a constant driving speed.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs als eine vorbestimmte Sollgeschwindigkeit eingestellt wird und die Durchführung der folgenden Verfahrensschritte nur durchgeführt wird, wenn das Kraftfahrzeug eine im Wesentlichen gerade Fahrstrecke und/oder eine im Wesentlichen ebene Fahrstrecke durchfährt. Dadurch kann eine konstante Fahrgeschwindigkeit erreicht werden.It is also expedient if the driving speed of the motor vehicle is set as a predetermined target speed and the following method steps are only carried out if the motor vehicle has a drives through a substantially straight route and / or an essentially flat route. This enables a constant driving speed to be achieved.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn das Profil der Verstellung des Frontflügels und/oder des Heckflügels zwischen einer ersten Betriebsstellung, insbesondere einer ersten Betriebsendstellung, mit einem geringen Abtrieb zu einer zweiten Betriebsstellung, insbesondere einer zweiten Betriebsendstellung, mit einem hohen Abtrieb erfolgt. Damit kann eine Reaktion des Abtriebs als Funktion der Betriebsstellung ermittelt werden, um die Aerobalance abschätzen zu können. Vorteilhaft wird dabei möglichst der gesamte Verstellbereich überfahren oder zumindest weitestgehend.It is also advantageous if the profile of the adjustment of the front wing and / or the rear wing takes place between a first operating position, in particular a first operating end position, with a low output to a second operating position, in particular a second operating end position, with a high output. In this way, a reaction of the downforce as a function of the operating position can be determined in order to be able to estimate the aerobalance. Advantageously, the entire adjustment range is covered as far as possible, or at least as far as possible.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das Profil der Verstellung in der ersten Betriebsstellung, insbesondere in der ersten Betriebsendstellung, beginnt, eine Verstellung in die zweite Betriebsstellung, insbesondere die zweite Betriebsendstellung, erfolgt und danach eine Verstellung zurück in die erste Betriebsstellung, insbesondere in die erste Betriebsendstellung, erfolgt oder dass das Profil der Verstellung in der zweiten Betriebsstellung, insbesondere in der zweiten Betriebsendstellung, beginnt, eine Verstellung in die erste Betriebsstellung, insbesondere die erste Betriebsendstellung, erfolgt und danach eine Verstellung zurück in die zweite Betriebsstellung, insbesondere in die zweite Betriebsendstellung, erfolgt. Damit kann durch überfahren des im Wesentlichen sinnvollen Betriebsbereichs eine gewisse verbesserte Sicherheit bei der Bestimmung der Aerobalance erreicht werden.It is also useful if the profile of the adjustment begins in the first operating position, in particular in the first operating position, an adjustment is made to the second operating position, in particular the second operating position, and then an adjustment back to the first operating position, in particular to the first Operating end position, or that the profile of the adjustment begins in the second operating position, in particular in the second operating end position, there is an adjustment in the first operating position, in particular the first operating end position, and then an adjustment back in the second operating position, in particular in the second operating end position , he follows. A certain improved reliability in determining the aerobalance can thus be achieved by driving over the essentially sensible operating range.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Verstellung zwischen den jeweiligen Betriebsstellungen und/oder Betriebsendstellungen mehrfach erfolgt und/oder dass die Verstellung zwischen den jeweiligen Betriebsstellungen und/oder Betriebsendstellungen unmittelbar, also in einer Stufe oder in mehreren Stufen, linear oder in einer nichtlinearen Funktion erfolgt. Damit kann auch durch Wiederholung eine gewisse verbesserte Sicherheit bei der Bestimmung der Aerobalance erreicht werden.It is also advantageous if the adjustment between the respective operating positions and / or operating end positions takes place several times and / or that the adjustment between the respective operating positions and / or operating end positions takes place directly, i.e. in one step or in several steps, linearly or in a non-linear function . A certain improved reliability in the determination of the aerobalance can thus also be achieved by repetition.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Werte des Abtriebs an der Vorderachse und/oder des Abtriebs an der Hinterachse mittels Kraftsensoren an der Vorderachse und/oder an der Hinterachse erfolgt. Alternativ können auch andere Kraftsensoren oder Einheiten zur Bestimmung des Abtriebs vorgesehen sein.It is also advantageous if the values of the output on the front axle and / or the output on the rear axle take place by means of force sensors on the front axle and / or on the rear axle. Alternatively, other force sensors or units for determining the output can also be provided.

Weiterhin ist es auch zweckmäßig, wenn aus der ermittelten Aerobalance AB eine zukünftige Solleinstellung für die erste Betriebsstellung und die zweite Betriebsstellung vorgenommen wird. Dadurch wird festgelegt, zu welcher Einstellung des Frontflügels und des Heckflügels ein maximaler Abtrieb und/oder zu welcher Einstellung des Frontflügels und des Heckflügels ein minimaler Abtrieb erreicht wird, um diesen zukünftig einstellen zu können. Diese Werte der entsprechenden Betriebsstellungen werden vorteilhaft in einem Speicher abgelegt und können später bei Bedarf als Sollwerte wieder aus dem Speicher ausgelesen werden.Furthermore, it is also expedient if a future target setting for the first operating position and the second operating position is made from the determined aerobalance AB. This defines the setting of the front wing and the rear wing for which maximum downforce and / or for which setting of the front wing and the rear wing a minimum downforce is achieved in order to be able to set this in the future. These values of the corresponding operating positions are advantageously stored in a memory and can later be read out from the memory as setpoint values as required.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine weitere schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 eine weitere schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung, und
  • 5 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In the following, the invention is explained in detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle to explain the method according to the invention,
  • 2 a further schematic representation of a motor vehicle to explain the method according to the invention,
  • 3 a further schematic representation of a motor vehicle to explain the method according to the invention,
  • 4th a diagram to explain the invention, and
  • 5 a block diagram to explain the method according to the invention.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 mit Vorderrädern 2 an der Vorderachse 3 und mit Hinterrädern 4 an der Hinterachse 5.the 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 with front wheels 2 on the front axle 3 and with rear wheels 4th on the rear axle 5 .

Das Kraftfahrzeug 1 weist zumindest einen Frontflügel 6 oder mehrere Frontflügel 6, beispielsweise zwei Frontflügel 6, auf und zumindest einen Heckflügel 7 oder mehrere Heckflügel 7, beispielsweise zwei Heckflügel 7, auf, die jeweils individuell verstellbar sind. Hierfür sind Aktuatoren vorgesehen, insbesondere elektromotorische Aktuatoren, so dass der zumindest eine Frontflügel 6 von einem ersten Aktuator und der zumindest eine Heckflügel 7 von einem zweiten Aktuator verstellbar ist. Auch können für mehrere Frontflügel 6 und/oder für mehrere Heckflügel 7 auch jeweils mehrere Aktuatoren vorgesehen sein. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn an zumindest einem Frontflügel und/oder an zumindest einem Heckflügel zwei Aktuatoren vorgesehen sind. So können beispielsweise bei nur einem Heckflügel 7 auch zwei Aktuatoren vorgesehen sein.The car 1 has at least one front wing 6th or several front wings 6th , for example two front wings 6th , on and at least one rear wing 7th or several rear wings 7th , for example two rear wings 7th , which are individually adjustable. Actuators are provided for this, in particular electromotive actuators, so that the at least one front wing 6th from a first actuator and the at least one rear wing 7th is adjustable by a second actuator. Can also be used for several front wings 6th and / or for several rear wings 7th a plurality of actuators can also be provided in each case. For example, it is advantageous if two actuators are provided on at least one front wing and / or on at least one rear wing. For example, if there is only one rear wing 7th two actuators can also be provided.

Auch ist zumindest ein Mittel 8 zur Ermittlung des Abtriebs an der Vorderachse 3 und Mittel 9 zur Ermittlung des Abtriebs an der Hinterachse 5 vorgesehen. Diese Mittel 8, 9 sind beispielsweise als Kraftsensoren an der Vorderachse 3 und an der Hinterachse 5 und/oder als indirektes Beobachtungssystem ausgebildet. Ein solches indirektes Beobachtungssystem kann beispielsweise mehrere Sensorinformationen zur Ermittlung der aktuellen Abtriebskräfte heranziehen.Also at least is a means 8th to determine the downforce on the front axle 3 and means 9 to determine the downforce on the rear axle 5 intended. This means 8th , 9 are for example as force sensors on the front axle 3 and on the rear axle 5 and / or designed as an indirect observation system. Such an indirect observation system can, for example, have several Use sensor information to determine the current output forces.

Der Abtrieb an der Vorderachse 3 wird mit FDF bezeichnet, es ist eine Abtriebskraft. Der Abtrieb an der Hinterachse 5 wird RDF genannt, es ist ebenso eine Abtriebskraft.The downforce on the front axle 3 is referred to as FDF, it is an output force. The downforce on the rear axle 5 is called RDF, it is also an output force.

Daraus ergibt sich die Gesamtabtriebskraft DF als DF = FDF + RDF, die im Punkt CoP der resultierenden Gesamtabtriebskraft DF angreift. Der CoP liegt If hinter der Vorderachse und Ir vor der Hinterachse 5. Die Höhe des Unterbodens 10 an der Vorderachse ist FRH und die Höhe des Unterbodens an der Hinterachse ist RRH. Daraus ergibt sich der Rake als Rake = RRH - FRH.This results in the total output force DF as DF = FDF + RDF, which acts on the resulting total output force DF at point CoP. The CoP is If behind the front axle and Ir in front of the rear axle 5 . The height of the subfloor 10 on the front axle is FRH and the height of the underbody on the rear axle is RRH. This results in the rake as rake = RRH - FRH.

Die Aerobalance AB ergibt sich zu AB = (FDF / DF) * 100% mit FDF = der Abtrieb an der Vorderachse, DF als die Summe des Abtriebs an der Vorderachse FDF plus des Abtriebs an der Hinterachse RDF. Die Aerobalance AB ist abhängig von der Einstellung des Frontflügels 6 und des Heckflügels 7.The aerobalance AB results from AB = (FDF / DF) * 100% with FDF = the downforce on the front axle, DF as the sum of the downforce on the front axle FDF plus the downforce on the rear axle RDF. The Aerobalance AB depends on the setting of the front wing 6th and the rear wing 7th .

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass bei einer definierten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 der Frontflügel 6 und/oder der Heckflügel 7 nach einem vordefinierten Profil verstellt wird bzw. werden und aus den dabei ermittelten Werten des Abtriebs FDF an der Vorderachse 3 und des Abtriebs RDF an der Hinterachse 5 die Aerobalance AB in Abhängigkeit der Einstellung des Frontflügels 6 und des Heckflügels 7 abgeschätzt wird.The method according to the invention provides that at a defined driving speed of the motor vehicle 1 the front wing 6th and / or the rear wing 7th is or are adjusted according to a predefined profile and from the values of the output FDF on the front axle determined in the process 3 and the output RDF on the rear axle 5 the Aerobalance AB depending on the setting of the front wing 6th and the rear wing 7th is estimated.

Die 2 zeigt ein Beispiel, bei welchem der Frontflügel 6 und der Heckflügel 7 in einer ersten Betriebsstellung, insbesondere einer ersten Betriebsendstellung, mit einem geringen Abtrieb eingestellt ist, einer so genannten Low Downforce Stellung (LDF), in welcher nur ein geringer Abtrieb bei wenig Luftwiderstand erzeugt wird. Damit kann beispielsweise eine hohe Endgeschwindigkeit erreicht werden.the 2 shows an example in which the front wing 6th and the rear wing 7th is set with a low downforce in a first operating position, in particular a first operating end position, a so-called low downforce position (LDF), in which only a low downforce is generated with little air resistance. A high top speed can be achieved in this way, for example.

Die 3 zeigt ein Beispiel, bei welchem der Frontflügel 6 und der Heckflügel 7 in einer zweiten Betriebsstellung, insbesondere einer zweiten Betriebsendstellung, mit einem hohen Abtrieb eingestellt ist, einer so genannten High Downforce Stellung (HDF), in welcher ein hoher Abtrieb erzeugt wird. Dadurch kann beispielsweise eine hohe Kurvengeschwindigkeit erreicht werden.the 3 shows an example in which the front wing 6th and the rear wing 7th is set in a second operating position, in particular a second operating end position, with a high output, a so-called high downforce position (HDF), in which a high output is generated. In this way, for example, a high cornering speed can be achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nach 5 damit in Block 50 gestartet, dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine vorbestimmte Sollgeschwindigkeit eingestellt wird, insbesondere mittels einer automatisierten Geschwindigkeitssteuerung, auch Tempomat genannt. Dabei kann die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs als eine vorbestimmte Sollgeschwindigkeit eingestellt werden und es kann die Durchführung der weiteren Verfahrensschritte durchgeführt werden.The inventive method is according to 5 so in block 50 started that the driving speed of the motor vehicle is set to a predetermined target speed, in particular by means of an automated speed control, also called cruise control. The driving speed of the motor vehicle can be set as a predetermined target speed and the further method steps can be carried out.

Die Fahrgeschwindigkeit wird dabei vorzugsweise auf 100 km/h oder mehr, insbesondere 150 km/h oder mehr eingestellt.The driving speed is preferably set to 100 km / h or more, in particular 150 km / h or more.

Die Durchführung der folgenden Verfahrensschritte kann optional auch nur durchgeführt werden, wenn das Kraftfahrzeug eine im Wesentlichen gerade Fahrstrecke und/oder eine im Wesentlichen ebene Fahrstrecke durchfährt.The following method steps can optionally only be carried out when the motor vehicle is traveling an essentially straight route and / or an essentially flat route.

Anschließend wird in Block 51 angezeigt, dass die Testroutine aktiv ist, beispielsweise in einem Kombiinstrument oder einem Bildschirm etc. Dann wird die Testroutine, das erfindungsgemäße Messverfahren, als aktiv bewertet, siehe Block 52.Then in block 51 indicates that the test routine is active, for example in an instrument cluster or a screen, etc. Then the test routine, the measuring method according to the invention, is evaluated as active, see block 52 .

Gemäß Block 53 werden der Heckflügel 7 und der Frontflügel 6 verstellt, um die Reaktion des Abtriebs auf diese Verstellung zu ermitteln, das heißt, der Frontflügel 6 und/oder der Heckflügel 7 werden nach einem vordefinierten Profil verstellt und aus den dabei ermittelten Werten des Abtriebs an der Vorderachse 3 und des Abtriebs an der Hinterachse 5 die Aerobalance AB in Abhängigkeit der Einstellung des Frontflügels 6 und des Heckflügels 7 abgeschätzt.According to block 53 become the rear wing 7th and the front wing 6th adjusted to determine the reaction of the downforce to this adjustment, that is, the front wing 6th and / or the rear wing 7th are adjusted according to a predefined profile and from the values determined for the downforce on the front axle 3 and the output on the rear axle 5 the Aerobalance AB depending on the setting of the front wing 6th and the rear wing 7th estimated.

Dabei kann der Heckflügel 7 und der Frontflügel 6 gleichzeitig oder zeitversetzt verstellt werden oder dass nur der Frontflügel 6 oder nur der Heckflügel 7 verstellt wird.The rear wing can 7th and the front wing 6th can be adjusted simultaneously or with a time delay, or that only the front wing 6th or just the rear wing 7th is adjusted.

Auch kann das Profil der Verstellung des Frontflügels 6 und/oder des Heckflügels 7 zwischen einer ersten Betriebsstellung, insbesondere einer ersten Betriebsendstellung, mit einem geringen Abtrieb zu einer zweiten Betriebsstellung, insbesondere einer zweiten Betriebsendstellung, mit einem hohen Abtrieb erfolgen.Also the profile of the adjustment of the front wing 6th and / or the rear wing 7th take place between a first operating position, in particular a first operating end position, with a low output to a second operating position, in particular a second operating end position, with a high output.

Auch kann das Profil der Verstellung in der ersten Betriebsstellung, insbesondere in der ersten Betriebsendstellung, beginnen und eine Verstellung in die zweite Betriebsstellung, insbesondere die zweite Betriebsendstellung, erfolgen und danach eine Verstellung zurück in die erste Betriebsstellung, insbesondere in die erste Betriebsendstellung, erfolgen oder dass das Profil der Verstellung in der zweiten Betriebsstellung, insbesondere in der zweiten Betriebsendstellung, beginnt, eine Verstellung in die erste Betriebsstellung, insbesondere die erste Betriebsendstellung, erfolgt und danach eine Verstellung zurück in die zweite Betriebsstellung, insbesondere in die zweite Betriebsendstellung, erfolgt.The profile of the adjustment can also begin in the first operating position, in particular in the first operating end position, and an adjustment into the second operating position, in particular the second operating end position, and then an adjustment back into the first operating position, in particular into the first operating end position, or that the profile of the adjustment begins in the second operating position, in particular in the second operating end position, an adjustment into the first operating position, in particular the first operating end position, takes place and then an adjustment back into the second operating position, particularly in the second operating end position, takes place.

Auch kann die Verstellung zwischen den jeweiligen Betriebsstellungen und/oder Betriebsendstellungen mehrfach erfolgen und/oder dass die Verstellung zwischen den jeweiligen Betriebsstellungen und/oder Betriebsendstellungen unmittelbar, also in einer Stufen oder in mehreren Stufen, linear oder in einer nichtlinearen Funktion erfolgt.The adjustment between the respective operating positions and / or operating end positions can also take place several times and / or the adjustment between the respective operating positions and / or operating end positions can take place directly, i.e. in one step or in several steps, linearly or in a non-linear function.

In Block 54 wird eine Auswertung der Ergebnisse der Daten des Abtriebs durchgeführt, so dass eine Abschätzung der Aerobalance vorgenommen wird.In block 54 an evaluation of the results of the downforce data is carried out so that an estimate of the aerobalance is made.

In Block 55 wird eine Festlegung der Sollaktuatorposition bzw. der Solleinstellung von Frontflügel 6 und Heckflügel 7 vorgenommen für die beiden Betriebsstellungen HDF und LDF.In block 55 is a determination of the target actuator position or the target setting of the front wing 6th and rear wing 7th made for the two operating positions HDF and LDF.

In Block 56 erfolgt eine Freigabe der Einstellung der Betriebsstellung HDF in der Steuereinheit. Aus der ermittelten Aerobalance AB wird also eine zukünftige Solleinstellung für die erste Betriebsstellung und die zweiten Betriebsstellung vorgenommen.In block 56 the setting of the operating position HDF is enabled in the control unit. A future target setting for the first operating position and the second operating position is therefore made from the determined aerobalance AB.

Die 4 zeigt ein Diagramm, in welchem die Verstellung des Frontflügels 6 und des Heckflügels 7 von der LDF-Betriebsstellung zur HDF-Betriebsstellung beispielhaft gezeigt ist. Die Verstellung erfolgt ausgehend von der LDF-Betriebsstellung sprunghaft zur HDF-Betriebsstellung, danach wieder nach einer Wartepause sprunghaft zur LDF-Betriebsstellung und danach nach einer weiteren Wartepause stufenweise zu der HDF-Betriebsstellung und dann wieder nach einer weiteren Wartepause sprunghaft wieder in die LDF-Betriebsstellung. Es können auch anderweitige Verstellprofile vorgesehen sein und durchgeführt werden.the 4th shows a diagram in which the adjustment of the front wing 6th and the rear wing 7th from the LDF operating position to the HDF operating position is shown as an example. The adjustment takes place from the LDF operating position abruptly to the HDF operating position, then again after a waiting break abruptly to the LDF operating position and then after a further waiting break gradually to the HDF operating position and then again after a further waiting break abruptly back to the LDF- Operating position. Other adjustment profiles can also be provided and carried out.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KraftfahrzeugMotor vehicle
22
VorderradFront wheel
33
VorderachseFront axle
44th
HinterradRear wheel
55
HinterachseRear axle
66th
FrontflügelFront wing
77th
HeckflügelRear wing
88th
Mittelmiddle
99
Mittelmiddle
1010
UnterbodenSubfloor
5050
Blockblock
5151
Blockblock
5252
Blockblock
5353
Blockblock
5454
Blockblock
5555
Blockblock
5656
Blockblock

Claims (10)

Verfahren zur Abschätzung der Aerobalance eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem verstellbaren Frontflügel (6) und mit einem verstellbaren Heckflügel (7), welche jeweils von einem Aktuator gesteuert verstellbar sind, wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Vorderachse (3) mit Vorderrädern (2) und eine Hinterachse (5) mit Hinterrädern (4) aufweist, wobei zumindest Mittel (8) zur Ermittlung des Abtriebs an der Vorderachse (3) und Mittel (9) zur Ermittlung des Abtriebs an der Hinterachse (5) vorgesehen sind, wobei bei einer definierten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) der Frontflügel (6) und/oder der Heckflügel (7) nach einem vordefinierten Profil verstellt wird bzw. werden und aus den dabei ermittelten Werten des Abtriebs an der Vorderachse (3) und des Abtriebs an der Hinterachse (5) die Aerobalance in Abhängigkeit der Einstellung des Frontflügels (6) und des Heckflügels (7) abgeschätzt wird.Method for estimating the aerobalance of a motor vehicle (1) with an adjustable front wing (6) and with an adjustable rear wing (7), each of which can be adjusted controlled by an actuator, the motor vehicle (1) having a front axle (3) with front wheels (2 ) and a rear axle (5) with rear wheels (4), at least means (8) for determining the downforce on the front axle (3) and means (9) for determining the downforce on the rear axle (5) being provided, with a defined driving speed of the motor vehicle (1) the front wing (6) and / or the rear wing (7) is or are adjusted according to a predefined profile and from the determined values of the output on the front axle (3) and the output on the rear axle (5) the aerobalance is estimated as a function of the setting of the front wing (6) and the rear wing (7). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aerobalance AB bestimmt wird aus der Gleichung AB = ( FDF / DF ) * 100 %
Figure DE102020107532A1_0002
mit FDF = der Abtrieb an der Vorderachse (3), DF als die Summe des Abtriebs an der Vorderachse (3) FDF plus des Abtriebs an der Hinterachse (5) RDF.
Procedure according to Claim 1 , characterized in that the aerobalance AB is determined from the equation AWAY = ( FDF / DF ) * 100 %
Figure DE102020107532A1_0002
with FDF = the output on the front axle (3), DF as the sum of the output on the front axle (3) FDF plus the output on the rear axle (5) RDF.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckflügel (7) und der Frontflügel (6) gleichzeitig oder zeitversetzt verstellt werden oder dass nur der Frontflügel (6) oder nur der Heckflügel (7) verstellt werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the rear wing (7) and the front wing (6) are adjusted simultaneously or at different times or that only the front wing (6) or only the rear wing (7) are adjusted. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) auf eine vorbestimmte Sollgeschwindigkeit eingestellt wird, insbesondere mittels einer automatisierten Geschwindigkeitssteuerung, auch Tempomat genannt, eingestellt wird.Procedure according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the driving speed of the motor vehicle (1) is set to a predetermined target speed, in particular is set by means of an automated speed control, also called tempomat. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) als eine vorbestimmte Sollgeschwindigkeit eingestellt wird und die Durchführung der folgenden Verfahrensschritte nur durchgeführt wird, wenn das Kraftfahrzeug (1) eine im Wesentlichen gerade Fahrstrecke und/oder eine im Wesentlichen ebene Fahrstrecke durchfährt.Procedure according to Claim 1 , 2 , 3 or 4th , characterized in that the driving speed of the motor vehicle (1) is set as a predetermined target speed and the implementation of the following method steps is only carried out when the motor vehicle (1) is driving an essentially straight route and / or an essentially flat route. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Verstellung des Frontflügels (6) und/oder des Heckflügels (7) zwischen einer ersten Betriebsstellung, insbesondere einer ersten Betriebsendstellung, mit einem geringen Abtrieb zu einer zweiten Betriebsstellung, insbesondere einer zweiten Betriebsendstellung, mit einem hohen Abtrieb erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the profile of the adjustment of the front wing (6) and / or the rear wing (7) between a first operating position, in particular a first operating end position, with a low output to a second operating position, in particular a second End of operation position, takes place with a high output. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Verstellung in der ersten Betriebsstellung, insbesondere in der ersten Betriebsendstellung, beginnt, eine Verstellung in die zweite Betriebsstellung, insbesondere die zweite Betriebsendstellung, erfolgt und danach eine Verstellung zurück in die erste Betriebsstellung, insbesondere in die erste Betriebsendstellung, erfolgt oder dass das Profil der Verstellung in der zweiten Betriebsstellung, insbesondere in der zweiten Betriebsendstellung, beginnt, eine Verstellung in die erste Betriebsstellung, insbesondere die erste Betriebsendstellung, erfolgt und danach eine Verstellung zurück in die zweite Betriebsstellung, insbesondere in die zweite Betriebsendstellung, erfolgt.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the profile of the adjustment begins in the first operating position, in particular in the first operating end position, an adjustment into the second operating position, in particular the second operating end position, and then an adjustment back into the first operating position, in particular into the first operating end position , takes place or that the profile of the adjustment begins in the second operating position, in particular in the second operating end position, an adjustment into the first operating position, in particular the first operating end position, takes place and then an adjustment back into the second operating position, in particular into the second operating end position, he follows. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung zwischen den jeweiligen Betriebsstellungen und/oder Betriebsendstellungen mehrfach erfolgt und/oder dass die Verstellung zwischen den jeweiligen Betriebsstellungen und/oder Betriebsendstellungen unmittelbar, also in einer Stufen oder in mehreren Stufen, linear oder in einer nichtlinearen Funktion erfolgt.Procedure according to Claim 6 or 7th , characterized in that the adjustment between the respective operating positions and / or operating end positions takes place several times and / or that the adjustment between the respective operating positions and / or operating end positions takes place directly, i.e. in one step or in several steps, linearly or in a non-linear function. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte des Abtriebs an der Vorderachse (3) und/oder des Abtriebs an der Hinterachse (5) mittels Kraftsensoren an der Vorderachse (3) und/oder an der Hinterachse (5) und/oder mittels eines Beobachtungssystems, welches durch mehrere Sensoren gespeist wird, ermittelt werden.Method according to one of the Claims 6 , 7th or 8th , characterized in that the values of the output on the front axle (3) and / or the output on the rear axle (5) by means of force sensors on the front axle (3) and / or on the rear axle (5) and / or by means of an observation system, which is fed by several sensors can be determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Aerobalance AB eine zukünftige Solleinstellung für die erste Betriebsstellung und die zweiten Betriebsstellung vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a future target setting for the first operating position and the second operating position is made from the determined aerobalance AB.
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DE102019104739A1 (en) 2018-02-28 2019-08-29 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for active aerodynamic balance

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