DE102022105578A1 - Strömungsleiteinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Strömungsleiteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Strömungsleitelement (17), durch das Fahrtwind (W) in einer vorbestimmten Weise ablenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Strömungsleitelement (17) mindestens eine Reinigungseinrichtung (26), die mindestens eine Reinigungsdüse (28) umfasst und/oder mindestens eine Lichtquelle und/oder mindestens einen Tank und/oder mindestens eine Pumpe für eine Flüssigkeit und/oder mindestens einen Kompressor und/oder mindestens ein Reservoir für Luft und/oder mindestens ein Steuergerät und/oder mindestens eine Thermomanagementeinrichtung (24) umfasst, mit der eine von mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteil (16, 16', 16") abgeführte Abwärme und/oder eine von außerhalb eingeleitete Wärme abgeführt werden kann und/oder mit der das mindestens eine Bauteil (16, 16', 16") auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur temperiert werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Strömungsleiteinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und/oder ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug mit einer solchen Strömungsleiteinrichtung.
  • Gattungsgemäße Strömungsleiteinrichtungen finden im Fahrzeugbau in Form von Spoilern oder Windabweisern umfassend Verwendung, um Fahrtwind in eine vorbestimmte Richtung von der Fahrzeugkarosserie abzulenken. So finden Strömungsleiteinrichtungen beispielsweise bei Cabriolets oder Schiebedächern Verwendung und sind in Fahrtrichtung betrachtet zumindest bugseitig vor der Dachöffnung angeordnet. Durch eine derartig angeordnete Strömungsleiteinrichtung ist es möglich, Fahrtwind derart umzulenken, dass dieser im geöffneten Zustand des Schiebedaches nicht mehr in einen Fahrzeuginnenraum eindringen kann. Hierdurch werden die Insassen während der Fahrt mit dem Fahrzeug nicht mehr auf eine störende Art und Weise durch Fahrtwind beeinflusst. Die Strömungsleiteinrichtungen können starr auf einer Außenseite einer Dachhaut bzw. eines Flächenbauteils angeordnet sein. Alternativ können die bekannten Strömungsleiteinrichtungen auch ein- und ausfahrbar angeordnet sein, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Strömungsleiteinrichtungen nur dann ausgefahren werden, wenn die Dachöffnung geöffnet ist.
  • Alternativ oder ergänzend sind Strömungsleiteinrichtungen auch als Front- und/oder Heckspoiler an Kraftfahrzeugen bekannt. Eine derartige Anordnung wird eher aus aerodynamischen Gründen gewählt, um beispielsweise einen Anpressdruck des Kraftfahrzeuges auf die Straße zu erhöhen. Es ist bekannt, dass derartige Strömungsleiteinrichtungen beispielsweise ab einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit ausgefahren werden, um derart dem Fahrer weiterhin ein kontrolliertes Fahrverhalten bereitzustellen.
  • Auch richtet sich die Entwicklung im Automobilbereich immer stärker auf Dachmodule, die als separate Funktionsmodule vorgefertigt und bei der Montage des Fahrzeuges an das Montageband geliefert werden können. Ein derartiges Dachmodul bildet an seiner Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise einem lackierten Blech oder einem lackierten bzw. durchgefärbten Kunststoff, gefertigt sein können. Bei einem derartigen Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe (beispielsweise mit einem Panoramadach, einem Sonnendach oder einem Schiebedach) handeln.
  • Ein besonderes Augenmerk wird ferner auf die Entwicklung von autonom bzw. teilautonom fahrenden Kraftfahrzeugen gerichtet. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen, beispielsweise Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-)Kameras etc. mitsamt weiteren (elektrischen) Komponenten) eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dachmodule, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Module (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu entsprechende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann. Die Umfeldsensoren zur Überwachung und Erfassung der Fahrzeugumgebung sind zumeist als separate Baueinheit am Fahrzeugdach befestigt, da das Fahrzeugdach in der Regel die höchste Erhebung eines Fahrzeuges ist, von der aus die Fahrzeugumgebung gut einsehbar ist.
  • Um einen möglichst störungsfreien Betrieb des Fahrzeuges bzw. der in diesem verbauten elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteile zu ermöglichen, ist eine Thermomanagementeinrichtung notwendig, durch die beispielsweise bei hohen Umgebungstemperaturen eine von dem mindestens einen Bauteil generierte Abwärme und/oder eine von außerhalb eingebrachte Umgebungswärme effektiv abgeführt, das Bauteil also gekühlt werden kann. Ebenfalls kann es notwendig sein, bei kalten Umgebungstemperaturen durch eine derartige Thermomanagementeinrichtung das mindestens eine Bauteil auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu erwärmen und/oder auf einer derartigen Betriebstemperatur zu halten, um derart einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen.
  • Obgleich die Bereitstellung eines überwachten oder teilautonomen oder autonomen Fahrbetriebes für den Fahrerkomfort entscheidende Vorteile bietet, besteht mit zunehmender Technisierung und/oder Automatisierung der Kraftfahrzeuge der Nachteil, dass die Vielzahl von elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen für sich genommen bereits einen hohen Bauraumbedarf mit sich bringen, der im Fahrzeugbau lediglich als knappe Ressource verfügbar ist. Zudem benötigen die Bauteile weitere technische Einrichtungen, wie beispielsweise die zuvor erwähnte Thermomanagementeinrichtung und/oder Reinigungseinrichtungen zur Reinigung des mindestens einen Bauteils bei einer Verschmutzung, die wiederum einen Bauraumbedarf mit sich bringen. Aus diesem Grund wird mit zunehmender Technisierung der Kraftfahrzeuge die Erstellung eines Platz- bzw. Bauraumnutzungskonzeptes immer herausfordernder für Ingenieure, Konstrukteure und Monteure, da immer mehr technische Komponenten in einem nahezu unverändert großen Bauraum untergebracht werden müssen. Aus diesem Grund besteht ein Bedarf, die Bauraumnutzung im Fahrzeugbau zu optimieren.
  • Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es daher, die zuvor genannten Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermindern und insbesondere eine Bauraumnutzung in einem Kraftfahrzeug zu optimieren.
  • Diese Aufgabe ist durch eine Strömungsleiteinrichtung gemäß der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung gelöst. Ebenfalls wird die Aufgabe durch ein Dachmodul gelöst, das mindestens eine erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung umfasst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen zudem sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu der Strömungsleiteinrichtung gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden. Es versteht sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von jeweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung umfasst mindestens ein Strömungsleitelement, durch das Fahrtwind (insbesondere während der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug) in einer vorbestimmten Weise ablenkbar ist. Die Strömungsleiteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Strömungsleitelement mindestens eine Reinigungseinrichtung mit mindestens einer Reinigungsdüse und/oder mindestens eine Lichtquelle und/oder mindestens einen Tank und/oder mindestens eine Pumpe für eine Flüssigkeit und/oder mindestens einen Kompressor und/oder mindestens ein Reservoir für Luft und/oder mindestens ein Steuergerät und/oder mindestens eine Thermomanagementeinrichtung umfasst, mit der eine von mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteil abgeführte Abwärme und/oder eine von außerhalb eingeleitete Wärme abgeführt werden kann und/oder mit der das mindestens eine Bauteil auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur temperiert werden kann.
  • Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens ein Flächenbauteil, mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil und mindestens eine erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung, die an dem Flächenbauteil angeordnet und vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die Abwärme des mindestens einen Bauteils aus dem Kraftfahrzeug auszuleiten und/oder einem Klimakreislauf des Kraftfahrzeuges zuzuführen. Die Ausleitung erfolgt vorzugsweise durch mindestens eine Austrittsöffnung, die beispielsweise an dem Strömungsleitelement vorgesehen ist und aus der eine Abluft der Thermomanagementeinrichtung in eine Fahrzeugumgebung ausgeleitet werden kann. Alternativ oder ergänzend kann die Thermomanagementeinrichtung auch an den Klimakreislauf des Fahrzeuges, der beispielsweise zur Klimatisierung der Fahrgastzelle verwendet wird, angeschlossen sein, so dass die Abluft aus der Thermomanagementeinrichtung dem Klimakreislauf zugeführt wird, um beispielsweise einen Luftstrom, der in die Fahrgastzelle eingeleitet wird, vorzuheizen. Eine derartige Anbindung an den Klimakreislauf kann beispielsweise über einen Bypass erfolgen. Alternativ ist auch eine thermische Kopplung, beispielsweise über einen Wärmetauscher, zwischen dem Klimakreislauf und der Thermomanagementeinrichtung möglich.
  • Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug mit einem Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert, vorzugsweise mit einem Dachöffnungssystem, das ein Deckelelement umfasst, das zum wahlweisen Öffnen oder Verschließen einer Dachöffnung verlagerbar ist, und mit einer erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung, die einen Windabweiser und/oder einen Fahrtwindspoiler ausbildet. Das Dachmodul bzw. die Dachhaut kann eine Dachöffnung umfassen, die entweder von einem beweglichen Dachflächenelement überdeckbar ist, das zum wahlweisen Öffnen oder Verschließen der Dachöffnung ausgebildet ist, und/oder die von einem Festdachelement, welches einen zumindest teilweise transparenten Durchsichtsbereich aufweist, ausfüllt ist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Thermomanagementeinrichtung in dem Strömungsleitelement umfasst ist, das an dem Dachmodul angeordnet ist. Somit umfasst das Dachmodul auch die Thermomanagementeinrichtung, durch die beispielsweise eine Vielzahl von Umfeldsensoren, die in dem vorzugsweise als Dachsensormodul ausgebildeten Dachmodul vorgesehen sind, und/oder weitere Bauteile, beispielsweise Antennen und/oder Kommunikationsmodule, gekühlt werden können. Somit kann eine sehr kompakte Bauweise des Dachmoduls erzielt werden, da ein durch das Strömungsleitelement bereitgestellter Bauraum effektiv für die Anordnung der Thermomanagementeinrichtung genutzt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung ist in ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch, d. h., wenn sie an einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, um beispielsweise als Spoiler oder Windabweiser zu fungieren, an einem Teil bzw. Bestandteil des Kraftfahrzeuges angeordnet. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung unabhängig von dem mindestens einen Bauteil hergestellt und vertrieben werden kann und das mindestens eine Bauteil somit nicht Teil der Strömungsleiteinrichtung sein muss. Die Strömungsleiteinrichtung, insbesondere die Thermomanagementeinrichtung, sollte dazu geeignet sein, im bestimmungsgemäßen Gebrauch, d. h. bei der Anordnung an dem Kraftfahrzeug, das mindestens eine Bauteil zu temperieren. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Thermomanagementeinrichtung mit dem mindestens einen Bauteil in wärmeübertragender bzw. wärmeleitender Verbindung ist.
  • Die Erfinder haben vorliegend erkannt, dass eine Anordnung der Thermomanagementeinrichtung in dem oder an dem mindestens einen Strömungsleitelement insbesondere bauraumtechnisch von Vorteil ist, da der durch das Strömungsleitelement zur Verfügung stehende Bauraum, insbesondere wenn das Strömungsleitelement hohlschalig ausgebildet ist, effektiv genutzt werden kann. So führt die erfindungsgemäße Anordnung der Thermomanagementeinrichtung in dem oder an dem Strömungsleitelement nicht nur zu einer Bauraumoptimierung, sondern auch zu einer Harmonisierung des gesamten Designs eines betreffenden Dachmoduls und/oder eines betreffenden Kraftfahrzeuges, da durch seine Integration weniger Störkonturen ausgebildet sind. Zugleich führt die erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung in ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch zu einer Verbesserung einer Kraftfahrzeugaerodynamik und somit zu einem geringeren Energieverbrauch. Das mindestens eine Strömungsleitelement selbst ist in seiner Formgebung bereits funktionsbedingt aerodynamisch optimiert, was synergetisch für die in diesem umfasste Thermomanagementeinrichtung genutzt werden kann. Insgesamt können also ein Fahrzeug-Layout sowie ein Fahrzeugbauraum, insbesondere hinsichtlich einer Platzierung von ansonsten bauraumintensiven Komponenten, optimiert werden. Die erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung führt somit zu einer Kostenoptimierung für die benötigten Bauteile und verringert die Gesamtkosten für das Kraftfahrzeug.
  • Zudem ist es durch die Implementierung und/oder Anordnung der Thermomanagementeinrichtung in dem mindestens einen Strömungsleitelement möglich, eine Sensorverfügbarkeit und/oder eine Verfügbarkeit von elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen zu erhöhen, was deren Nutzen deutlich verbessert. Beispielsweise kann durch ein effektives Thermomanagement eines Umfeldsensors und/oder durch dessen Reinhaltung eine ständige Verfügbarkeit des Umfeldsensors und somit eine Erfassung des Fahrzeugumfeldes innerhalb des gesamten Sensorblickfeldes (engl.: field of view (FOV)) sichergestellt, seine Auflösung verbessert sowie eine Fehler- und/oder Störanfälligkeit deutlich reduziert werden. Durch die verbesserte Verfügbarkeit bzw. durch die Erhöhung der Ausfallsicherheit ist es möglich, ein vollständig autonomes Fahren eines Kraftfahrzeuges (sogenannte Level-4- oder Level-5-Fahrzeuge) zu ermöglichen, bei dem keinerlei Interaktion und/oder Bereitschaft des Fahrers mehr erforderlich ist.
  • Im Falle der erfindungsgemäßen Dachmodule ist es zudem möglich, ein vollautonomes bzw. autarkes Komplettmodul bereitzustellen, bei welchem sämtliche benötige Funktionen und/oder technische Komponenten bauraumoptimiert integriert sind. Hierdurch erhöht sich die Funktions- und Teileintegration im Gesamtfahrzeug, wodurch Gewichts- und Kosteneinsparungen ermöglicht sind. Zudem erhöhen sich die Modularität und die Flexibilität, insbesondere im Designbereich des Gesamtfahrzeuges.
  • Das mindestens eine (insbesondere aerodynamisch geformte) Strömungsleitelement kann grundsätzlich eine beliebige geometrische Form aufweisen, die vorzugsweise dazu ausgelegt ist, eine Strömung (vorliegend Fahrtwind) entlang einer vorbestimmten Kontur des Strömungsleitelements derart zu leiten, dass die Strömung an der Kontur entlanggeführt wird und die Kontur an einem vorbestimmten Ablösebereich in einer tangentialen Richtung (betrachtet zu der Kontur in dem Ablösebereich) verlässt. Eine Ablenkung des Fahrtwindes durch das Strömungsleitelement ist durch die geometrische Beschaffenheit des Strömungsleitelements vorgegeben. Unter einem Strömungsleitelement wird vorliegend jegliche Art von Körper verstanden, der zur richtungsgeführten Leitung einer Strömung ausgebildet ist. Das Strömungsleitelement kann beispielsweise in der Art eines Spoilers verstanden werden. Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement als insbesondere einseitig offene Hohlschale geformt, so dass sein Inneres als Bauraum zumindest für die Thermomanagementeinrichtung zur Verfügung steht. Das Strömungsleitelement ist mit anderen Worten vorzugsweise als hohles Schalenteil ausgebildet. Ein betreffendes Kraftfahrzeug bzw. ein Flächenbauteil eines Kraftfahrzeuges kann grundsätzlich ein oder mehrere Strömungsleitelemente aufweisen. Das Strömungsleitelement kann beispielsweise aus Kunststoff oder Metall, vorzugsweise Blech, gefertigt sein und derart ein Gehäuse für die Bestandteile der Thermomanagementeinrichtung bereitstellen. Das Strömungsleitelement kann beispielsweise im Spritzgussverfahren oder als Tiefziehbauteil, insbesondere mit einer schalenförmigen Ausformung, hergestellt sein und somit einen Bauraum bilden, in dem Komponenten der Thermomanagementeinrichtung angeordnet werden können.
  • Die Thermomanagementeinrichtung kann erfindungsgemäß als Kühleinrichtung und/oder als Heizeinrichtung betrieben werden und ist vorzugsweise dazu ausgelegt, das mindestens eine Bauteil auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu temperieren. Hierzu kann die Thermomanagementeinrichtung das mindestens eine Bauteil beispielsweise über einen Heizluftstrom erwärmen, wenn beispielsweise kalte Außentemperaturen vorherrschen. Alternativ kann die Thermomanagementeinrichtung das mindestens eine Bauteil beispielsweise über einen Kühlluftstrom kühlen, wenn beispielsweise heiße Außentemperaturen vorherrschen. Besonders bevorzugt wird eine Temperatur des mindestens einen Bauteils über mindestens einen Temperatursensor derart überwacht, dass über die gemessene Temperatur eine Regelung der Thermomanagementeinrichtung derart erfolgt, dass das mindestens eine Bauteil auf einer vorbestimmten Betriebstemperatur gehalten wird bzw. die Betriebstemperatur lediglich innerhalb eines vorbestimmten Temperaturintervalls schwankt. Wird eine Temperatur oberhalb einer Intervallobergrenze gemessen, erfolgt eine aktive Kühlung des Bauteils mittels der Thermomanagementeinrichtung. Wird eine Temperatur unterhalb einer Intervalluntergrenze gemessen, erfolgt eine aktive Heizung des Bauteils mittels der Thermomanagementeinrichtung.
  • Unter „mindestens ein/einen“ wird verstanden, dass eine oder mehrere der betreffenden Komponente vorhanden sein können. So kann beispielsweise unter „mindestens einem Bauteil“ verstanden werden, dass ein oder mehrere Bauteile vorhanden sind.
  • Das besonders bevorzugte Dachmodul kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen Fahrzeugrohbau aufsetzbar ist. Ferner kann das bevorzugte Dachmodul als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Zudem kann das Dachmodul zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form eines Dachsensormoduls (Roof Sensor Modul (RSM)) bereitgestellt sein, in der mindestens ein Umfeldsensor vorgesehen ist, um als zulieferbare Baueinheit an einem Dachrahmen bzw. an einer Dachrahmenstruktur einer Fahrzeugkarosserie angeordnet zu werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Strömungsleitelement starr, insbesondere unbeweglich an dem Flächenbauteil angeordnet. Auch ist es möglich, dass das Strömungsleitelement integral bzw. einstückig an einem betreffenden Flächenbauteil des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend ist das mindestens eine Strömungsleitelement zwischen einer eingefahrenen Stellung und mindestens einer ausgefahrenen Stellung verstellbar. Es kann auch bevorzugt sein, dass das Strömungsleitelement in mehrere Stellungen ausgefahren werden kann, die sich zwischen einer eingefahrenen Stellung, in der das Strömungsleitelement vorzugsweise flächenbündig mit einem umliegenden Flächenbauteil abschließt, und einer maximal möglichen ausgefahrenen Stellung befinden können. Zur Bereitstellung der Beweglichkeit umfasst die Strömungsleiteinrichtung vorzugsweise eine Antriebseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, das mindestens eine Strömungsleitelement zwischen einer eingefahrenen Stellung und mindestens einer ausgefahrenen Stellung zu verstellen. Die Antriebseinrichtung kann beispielsweise an einer Fahrzeugkarosserie und/oder einem Karosseriedachrahmen angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebseinrichtung einen hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder elektrischen und/oder mechanischen Antrieb. Der Antrieb kann also beispielsweise einen Elektromotor und/oder einen hydraulischen und/oder einen pneumatischen Antrieb und/oder einen mechanischen Antrieb umfassen. Auch kann der Antrieb einen Bowdenzug und/oder ein Steigungskabel und/oder ein oder mehrere Hebelelemente und/oder ein ein- oder mehrstufiges Getriebe und/oder eine Rückstellfeder und/oder ähnliches aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Thermomanagementeinrichtung zumindest teilweise in dem mindestens einen Strömungsleitelement integriert oder an diesem angeordnet. Es versteht sich, dass auch Teile der Thermomanagementeinrichtung außerhalb des durch das Strömungsleitelement bereitgestellten Bauraums angeordnet sein können. Beispielsweise können Teile der Thermomanagementeinrichtung in einem Bereich des mindestens einen Bauteils angeordnet sein, um die von diesem erzeugte Wärme möglichst unmittelbar an ihrem Entstehungsort abzuführen. Die technischen Komponenten der Thermomanagementeinrichtung sind vorzugsweise starr, d. h. unbeweglich in dem Bauraum des Strömungsleitelements angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Thermomanagementeinrichtung mindestens einen Strömungskanal und/oder mindestens eine Lufteinlassöffnung und/oder mindestens eine Luftauslassöffnung und/oder mindestens einen Lüfter und/oder mindestens einen Kühlkörper und/oder mindestens einen Wärmetauscher und/oder mindestens eine Wärmepumpe und/oder mindestens ein Wärmeleitrohr. Beispielsweise kann die aerodynamische Formgebung des Strömungsleitelements dazu genutzt werden, einen Luftstrom innerhalb eines Strömungskanals der Thermomanagementeinrichtung zu erzeugen, ohne dass hierzu ein Lüfter oder ein sonstiges Bauteil notwendig wäre. Beispielsweise kann das Strömungsleitelement hierzu mindestens einen Lufteinlass umfassen, über den Umgebungsluft durch den Strömungskanal in ein Inneres des Strömungsleitelements strömen kann. In dem Inneren ist vorzugsweise die Thermomanagementeinrichtung vorgesehen, die einen derartigen Luftstrom zur Temperierung des mindestens einen Bauteils nutzbar macht. Das mindestens eine Bauteil kann beispielsweise über einen Wärmetauscher oder ein Wärmeleitrohr mit der in dem Strömungsleitelement integrierten Thermomanagementeinrichtung wärmeleitend verbunden sein. Besonders bevorzugt ist in dem Strömungskanal mindestens ein Kühlkörper, insbesondere mit einer Vielzahl von Kühlrippen vorgesehen, der von einem Luftstrom überströmt wird, wobei durch den Kühlkörper eine von dem Bauteil abgegebene Abwärme effektiv an den Luftstrom übertragen werden kann. Vorzugsweise bildet die Thermomanagementeinrichtung im Inneren des Strömungsleitelements zumindest bereichsweise einen Nassbereich aus, durch den auch feuchte Luft strömen kann, ohne dass es zu Korrosionsproblemen kommt. Dies ist von Vorteil, da feuchte Luft eine höhere Wärmespeicherkapazität als entfeuchtete Luft hat. Auch ist es von Vorteil, wenn die Thermomanagementeinrichtung ein Heizelement umfasst, mit dem in den mindestens einen Strömungskanal eintretende Luft erwärmt werden kann, um somit beispielsweise das mindestens eine Bauteil auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu erwärmen. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn der mindestens eine Strömungskanal mit anderen Strömungskanälen im Kraftfahrzeug derart verbunden ist, dass eine Luftströmung durch sämtliche Strömungskanäle, insbesondere unterbrechungsfrei, hindurchfließen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Thermomanagementeinrichtung dazu ausgebildet, insbesondere mittels eines Wärmetauschers und/oder eines Wärmeleitrohres eine jeweilige Abwärme von mehreren elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen abzuführen. Beispielsweise kann die Thermomanagementeinrichtung einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder Wärmeleitrohre umfassen, durch den bzw. die Abwärme verschiedener Bauteile gesammelt werden kann und in gesammelter Form dem Strömungskanal zugeführt werden kann. Dies ist von Vorteil, da somit eine Abwärme der elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteile kumuliert und zentralisiert aus dem Kraftfahrzeug ausgeleitet werden kann. Besonders bevorzugt umfasst die Thermomanagementeinrichtung mindestens einen Temperatursensor, der vorzugsweise in vorbestimmten Zeitintervallen oder in Echtzeit eine Temperatur des mindestens einen Bauteils oder in einer Peripherie des mindestens einen Bauteils erfasst und diese an ein Steuergerät übermittelt. Das Steuergerät kann auf Basis dieser Temperatur einen Luftstrom der Thermomanagementeinrichtung regeln, so dass das mindestens eine Bauteil auf einer vorbestimmten Betriebstemperatur betrieben wird. Hierdurch wird die Ausfallsicherheit des mindestens einen Bauteils erheblich erhöht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Strömungsleitelement das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil, insbesondere einen Umfeldsensor und vorzugsweise mindestens einen Durchsichtsbereich, durch den der Umfeldsensor zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Mit anderen Worten stellt das Strömungsleitelement gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu dem Bauraum für die Thermomanagementeinrichtung einen Bauraum für das mindestens eine Bauteil bereit. Somit kann in anderen Bereichen des Kraftfahrzeuges und/oder des Dachmoduls der betreffende Bauraum eingespart werden.
  • Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Dachmoduls nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und insbesondere einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor und/oder dergleichen umfassen. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1550 nm. Der Werkstoff der Dachhaut in dem Durchsichtsbereich sollte für den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent sein und sollte materialseitig daher in Abhängigkeit von der/den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt sein. Ein Sichtfeld des Umfeldsensors erstreckt sich vorzugsweise in Form eines Kegels mit einem sensorspezifischen Kegelöffnungswinkel symmetrisch um die optische Achse des Umfeldsensors herum.
  • Alternativ oder ergänzend kann das mindestens eine elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil eine Antenne und/oder einen Messsensor und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Beleuchtungseinrichtung umfassen.
  • Alternativ oder ergänzend (d.h., und/oder) zu der vorstehend näher spezifizierten Thermomanagementeinrichtung umfasst das mindestens eine Strömungsleitelement mindestens eine Reinigungseinrichtung mit mindestens einer Reinigungsdüse und/oder mindestens eine Lichtquelle und/oder mindestens einen Tank und/oder mindestens eine Pumpe für eine (Reinigungs-)Flüssigkeit und/oder mindestens einen Kompressor und/oder mindestens ein Reservoir für Luft und/oder mindestens ein Steuergerät.
  • Das Strömungsleitelement kann also ferner einen Bauraum bereitstellen, in dem weitere technische Komponenten angeordnet sind, die für eine störungsfreie Funktion in einem überwachten und/oder teilautonomen und/oder autonomen Kraftfahrzeug benötigt sind. Dies ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise ein komplett autarkes Modul realisiert werden kann. Insbesondere kann somit die erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung als autarkes Leistungsmodul in einem Kraftfahrzeug verbaut werden und stellt als abgeschlossene Leistungseinheit diverse Funktionen für das überwachte und/oder teilautonome und/oder autonome Fahren zur Verfügung. Dies ist für die Fahrzeugplanung von Vorteil, da im Platznutzungskonzept lediglich die Strömungsleiteinrichtung als solche vorgesehen sein muss. Ist diese außenliegend und starr auf dem Fahrzeug angeordnet, wird durch die Strömungsleiteinrichtung ein Bauraum des Kraftfahrzeuges nicht beeinflusst. Dies führt zu einer optimierten (Bau-)Raumausnutzung.
  • Beispielhaft kann es sich bei diesen Komponenten um die Reinigungseinrichtung zur Reinigung des Durchsichtsbereiches des Umfeldsensors handeln. Die mindestens eine Reinigungsdüse ist vorzugsweise eingerichtet, einen Durchsichtsbereich des Umfeldsensors, der vorzugsweise an dem Strömungsleitelement vorgesehen ist, zu reinigen. Dabei kann ein gasförmiges oder flüssiges Reinigungsfluid zum Einsatz kommen. Das Strömungsleitelement kann ferner eine oder mehrere Reinigungsleitungen und/oder Ventile und/oder auch einen Tank umfassen. All diese Komponenten können bevorzugt in einem Bauraum angeordnet sein, der durch das Strömungsleitelement bereitgestellt ist, da dieses vorzugsweise als schalenförmiges Bauteil ausgebildet ist. Die mindestens eine Reinigungsdüse kann relativ zu dem Strömungsleitelement translatorisch entlang einer Achse oder rotatorisch um eine Achse beweglich sein. Auch kann die Reinigungseinrichtung einen Wischer aufweisen, durch den der Durchsichtsbereich in der Art eines Scheibenwischers gereinigt werden kann.
  • Eine derartige Lichtquelle kann Teil eines Systems mit Leuchten für die Anzeige eines autonomen Fahrbetriebes sein und soll beispielsweise anderen Verkehrsteilnehmern einen momentanen Status des autonomen Fahrzeuges, z. B. ob dieses an einem Fußgängerübergang stoppen wird, anzeigen. Eine derartige Anordnung der Lichtquelle ist von Vorteil, da hierdurch Bauraum gespart werden kann.
  • Auch die Anordnung eines Tanks, der beispielsweise ein Reinigungsfluid speichert, insbesondere in Zusammenspiel mit einer Pumpe, kann von Vorteil sein, um die Strömungsleiteinrichtung autark zu machen. Auch kann es vorteilhaft sein, einen Kompressor vorzusehen, um derart beispielsweise Druckluft für die Reinigung und/oder die Temperierung des mindestens einen Bauteils bereitzustellen. Alternativ oder ergänzend kann auch ein Reservoir für (Druck-)Luft vorgesehen sein. Die Anordnung eines Steuergerätes in dem Bauraum des Strömungsleitelements ist besonders von Vorteil, da dadurch beispielsweise eine Ansteuerung der Thermomanagementeinrichtung, der Reinigungseinrichtung und/oder des mindestens einen Bauteils ermöglicht ist. Somit kann die Strömungsleiteinrichtung vollständig autark bereitgestellt werden.
  • Besonders bevorzugt bildet das mindestens eine Strömungsleitelement einen Fahrtwindspoiler, insbesondere einen Frontspoiler, einen Heckspoiler, einen Seitenspoiler, einen Heckklappenspoiler, einen Windabweiser eines Sonnendachs, einen Windabweiser eines Cabriolets oder einen Windabweiser eines Schiebedachs aus. Auch andere, hier nicht genannte Anordnungen des mindestens einen Strömungsleitelements sind denkbar und sollen nicht abschließend verstanden werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Kraftfahrzeug eine Dachrahmenstruktur und eines der zuvor genannten Dachmodule. Das Dachmodul ist vorzugsweise als Baueinheit an der Dachrahmenstruktur angeordnet, vorzugsweise mit dieser verklebt und/oder verschraubt und/oder verschweißt. Das Dachmodul kann also in einem einzigen Teil an der Dachrahmenstruktur der Fahrzeugkarosserie angeordnet und/oder unverlierbar befestigt werden.
  • Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zudem beziehen sich sämtliche Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Strömungsleiteinrichtung vollumfänglich und in äquivalenter Form auf ein Kraftfahrzeug, das eine solche Strömungsleiteinrichtung aufweist. Ferner beziehen sich sämtliche Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Strömungsleiteinrichtung vollumfänglich und in äquivalenter Form auf ein Dachmodul, das eine solche Strömungsleiteinrichtung aufweist.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches mit einem erfindungsgemäßen Dachmodul;
    • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung;
    • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung;
    • 4 eine Unteransicht des zweiten Ausführungsbeispiels;
    • 5 eine einseitige Detailansicht des zweiten Ausführungsbeispiels;
    • 6 eine Detailansicht eines dritten Ausführungsbeispiels; und
    • 7 eine Detailansicht eines vierten Ausführungsbeispiels.
  • In 1 ist ein Fahrzeugdach 100 eines Kraftfahrzeuges (nicht komplett gezeigt) dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 ist als Baueinheit in eine Dachrahmenstruktur 104 des Fahrzeuges eingesetzt bzw. auf mindestens zwei Querholme 102 sowie mindestens zwei Längsholme 106 der Fahrzeugkarosserie, durch welche die Dachrahmenstruktur 104 gebildet wird, aufgesetzt. Das Dachmodul 10 umfasst im gezeigten Fall eine Dachöffnung 108. Ferner umfasst das Dachmodul 10 ein Dachöffnungssystem, das ein Deckelelement 110 aufweist, welches zum wahlweisen Öffnen oder Verschließen der Dachöffnung 108 beispielsweise entlang von Führungsschienen (nicht gezeigt) verlagerbar ist. Zum Öffnen und/oder Schließen der Dachöffnung 108 bzw. zum Bewegen des Deckelelements 110 umfasst das Dachöffnungssystem eine nicht näher spezifizierte Schiebedachkinematik. Der vordere Querholm 102 bildet einen dachseitigen Windlauf, der sich an eine Windschutzscheibe 112 des Fahrzeuges anschließt.
  • Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung einer Dachhaut 14 des Fahrzeugdaches 100. Grundsätzlich kann es sich bei dem Flächenbauteil jedoch auch um weitere Teile einer Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeuges handeln. In einem frontseitigen Bereich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10 (betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, die einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges entspricht) ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse x eine Strömungsleiteinrichtung 15 angeordnet.
  • Die Strömungsleiteinrichtung 15 umfasst optional ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil 16, das vorliegend ein Umfeldsensor 16' ist. Der Umfeldsensor 16' ist rein optional in einem durch ein Strömungsleitelement 17 bereitgestellten Bauraum angeordnet. Der Bauraum ist in dem Strömungsleitelement 17 bereitgestellt, da dieses als hohlschalenförmiges Bauteil ausgeführt ist. Das Strömungsleitelement 17 dient im Falle der 1 als Windabweiser, um Fahrtwind W an einem Eindringen in die Dachöffnung 108 zu hindern, wenn diese sich in einem geöffneten Zustand befindet. Das Strömungsleitelement 17 ist im Falle der 1 bis 4 unmittelbar hinter dem vorderen Querholm 102 an dem Flächenbauteil 12 verstellbar angeordnet. Vorliegend ist das mindestens eine Strömungsleitelement 17 durch eine Antriebseinrichtung 18 zwischen einer eingefahrenen Stellung und mindestens einer ausgefahrenen Stellung verstellbar. Die Antriebseinrichtung 18 kann mindestens einen nicht näher gezeigten hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder elektrischen und/oder mechanischen Antrieb umfassen.
  • Der Umfeldsensor 16' ist vorliegend mitsamt einem Sensorgehäuse in dem Strömungsleitelement 17 integriert. Das Sensorgehäuse bildet einen Trockenbereich aus, in dem der mindestens eine Umfeldsensor 16' vor Feuchtigkeit geschützt angeordnet ist. Vorliegend umfasst das Strömungsleitelement 17 optimal einen Durchsichtsbereich 20, durch den der Umfeldsensor 16' elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Der Umfeldsensor 16' ist ein Lidar-Sensor. Der Durchsichtsbereich 20 ist ein Fenster oder eine Linse, das bzw. die beispielsweise aus einem vorzugsweise bruchsicheren Kunststoff, Glas oder sonstigen (teil-)transparenten Werkstoff hergestellt ist. Der Umfeldsensor 16' ist entlang einer optischen Achse 22 ausgerichtet, die im Falle von 1 parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist. Um die optische Achse 22 herum erstreckt sich kegelförmig ein Sichtfeld des Umfeldsensors 16', in dem der Umfeldsensor 16' elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann, um so eine Fahrzeugumgebung zu erfassen.
  • Es versteht sich, dass gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Umfeldsensor 16' lediglich beispielhaft in dem Bauraum des Strömungsleitelements 17 umfasst ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Umfeldsensor 16' bzw. das mindestens eine Bauteil 16 auch beabstandet, d. h. außerhalb der Strömungsleiteinrichtung 15 an dem Kraftfahrzeug angeordnet sein, da das mindestens eine Bauteil 16 keinen notwendigen Bestandteil der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung 15 definiert.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Strömungsleiteinrichtung 15 nämlich eine Thermomanagementeinrichtung 24, die mehrere technische Komponenten umfassen kann, auf die nachfolgend noch näher eingegangen wird. Die einzelnen Komponenten der Thermomanagementeinrichtung 24 sind aus den 2 bis 6 näher zu entnehmen. Vorliegend umfasst das Strömungsleitelement 17 rein beispielhaft noch eine Reinigungseinrichtung 26 mit mindestens einer Reinigungsdüse 28. Die Reinigungsdüse 28 ist dazu ausgebildet, den Durchsichtsbereich 20 zu reinigen, so dass der Umfeldsensor 16' stets eine störungsfreie Sicht in die Fahrzeugumgebung hat.
  • Im Folgenden wird detailliert auf weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung 15, insbesondere auf beispielhafte Ausgestaltungen der darin umfassten Thermomanagementeinrichtung 24 eingegangen.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung 15 in einer schematischen, rückseitigen Ansicht. Die Strömungsleiteinrichtung 15 kann beispielsweise über Montagebauteile 30, die vorliegend als Montagesockel über das Strömungsleitelement 17 hervorstehen, an einem Flächenbauteil, insbesondere im Bereich eines Fahrzeugdaches befestigt sein, so dass die Strömungsleiteinrichtung 15 starr an dem betreffenden Flächenbauteil montiert ist (nicht gezeigt). Das Strömungsleitelement 17 umfasst die Thermomanagementeinrichtung 24, welche größtenteils durch eine Außenhaut des Strömungsleitelements 17 verdeckt ist. Lediglich zwei Luftauslassöffnungen 32 sind von außen als Komponenten der Thermomanagementeinrichtung 24 ersichtlich.
  • Über die beiden Luftauslassöffnungen 32 kann vorzugsweise ein Luftstrom, der beispielsweise über Lufteinlassöffnungen 34 (siehe beispielsweise 3) eintritt, wieder aus dem Strömungsleitelement 17 bzw. der Thermomanagementeinrichtung 24 entweichen, nachdem er vorzugsweise eine Abwärme des mindestens einen Bauteils 16 aufgenommen (Kühlfall) oder eine Wärme an dieses abgegeben hat (Heizfall).
  • In den 3 bis 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung 15 gezeigt, bei der das Strömungsleitelement 17 neben der Thermomanagementeinrichtung 24 noch mehrere Bauteile 16 sowie die Reinigungseinrichtung 26 mit mehreren Reinigungsdüsen 28 umfasst. Es ist erkennbar, dass die Komponenten 24, 16 und 26, in einer Längsrichtung des Strömungsleitelements 17 rechts- und linksseitig, insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander, angeordnet sind. Der durch das Strömungsleitelement 17 bereitgestellte Bauraum umfasst zwei Kameras 16" (siehe 4 und 5), die jeweils durch eine Linse 36 die Fahrzeugumgebung erfassen. Die Linsen 36 sind jeweils in der Außenhaut des Strömungsleitelements 17 integriert und/oder in dieser eingelassen. Der durch das Strömungsleitelement 17, insbesondere durch dessen schalenförmige Ausgestaltung, bereitgestellte Bauraum umfasst ferner zwei Umfeldsensoren 16', insbesondere Lidar-Sensoren, die jeweils durch einen eigenen Durchsichtsbereich 20 hindurchblicken. Sowohl um die beiden Durchsichtbereiche 20 als auch um die beiden Linsen 36 sind mehrere Reinigungsdüsen 28 an der Außenhaut des Strömungsleitelements 17 angeordnet. Vorliegend sind jeder Linse 36 zwei Reinigungsdüsen 28 zugewiesen. Jedem Durchsichtbereich 20 sind vier Reinigungsdüsen 28 zugewiesen. Es versteht sich, dass die Anzahl der Reinigungsdüsen 28 lediglich beispielhaft und in keiner Form einschränkend zu verstehen ist.
  • Aus den 4 und 5 ist besonders die schalenförmige Ausgestaltung des Strömungsleitelements 17 zu entnehmen. Ferner zeigen diese Figuren eine Ansicht von unten, so dass der ansonsten durch die Außenhaut des Strömungsleitelements 17 verdeckte Bauraum einsehbar ist. Sowohl die beiden Kameras 16" als auch die Umfeldsensoren 16' sind vorliegend jeweils in Gehäusen angeordnet, durch die sie vor Feuchtigkeit geschützt sind. Aus 4 ist der gespiegelte Aufbau der Strömungsleiteinrichtung 15 ersichtlich, da sämtliche Komponenten sowohl rechts- als auch linksseitig vorgesehen sind.
  • Jede der Reinigungsdüsen 28 ist jeweils über eine Schlauchleitung 38 mit einem Ventilblock 40 verbunden. Sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite des Strömungsleitelements 17, betrachtet in seiner Längserstreckung, ist ein solcher Ventilblock 40 vorgesehen. Über den Ventilblock 40 ist eine Ansteuerung, insbesondere ein Öffnen und Schließen von jeder der Reinigungsdüsen 28 vorzugsweise individuell möglich. Jeder der beiden Ventilblöcke 40 ist über Schlauchleitungen 38 mit einer Reinigungsanbindung 42 verbunden. Über jede der Reinigungsanbindungen 42 kann vorzugsweise ein Reinigungsfluid der Reinigungseinrichtung 26 zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt zentral über zwei Anschlüsse, von denen ausgehend das Reinigungsfluid über die Schlauchleitungen 38 zu dem jeweiligen Ventilblock 40 geleitet und von dort aus den Reinigungsdüsen 28 über die jeweiligen Schlauchleitungen 38 geregelt zugeführt werden kann.
  • Das Strömungsleitelement 17 umfasst gemäß den 3 bis 5 ebenfalls zwei Thermomanagementeinrichtungen 24, die rechts- und linksseitig in dem Bauraum des Strömungsleitelements 17 angeordnet sind, um somit den spiegelsymmetrischen Aufbau der Sensoren 16', 16" zu temperieren. Jede der Thermomanagementeinrichtungen 24 umfasst die Lufteinlassöffnung 34, die über einen Strömungskanal 44 mit der Luftauslassöffnung 32 verbunden ist. Somit kann durch jede der Lufteinlassöffnungen 34 von au-ßen Luft in die Thermomanagementeinrichtung 24 einströmen und durch den jeweiligen Strömungskanal 44 wieder aus der jeweiligen Luftauslassöffnung 32 ausströmen. Es versteht sich, dass die Thermomanagementeinrichtung 24 auch mehrere Strömungskanäle 44 umfassen kann. In dem jeweiligen Strömungskanal 44 kann vorzugsweise mindestens ein Wärmetauscher und/oder ein Wärmeleitrohr und/oder ein Kühlkörper 48 und/oder ein Lüfter 46 (siehe 7, in der der Strömungskanal 44 in transparenter Form dargestellt ist) angeordnet sein. Der mindestens eine Wärmetauscher und/oder das mindestens eine Wärmeleitrohr und/oder der mindestens eine Kühlkörper 48 dient der effektiven Wärmeabfuhr und/oder Wärmeübertragung zwischen der durch den Strömungskanal 44 strömenden Luft und dem mindestens einen Bauteil 16' und/oder 16". Der Lüfter 46 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen Luftstrom innerhalb des Strömungskanals 44 zu erzwingen. Vorliegend sind beispielsweise die Gehäuse des jeweiligen Umfeldsensors 16' mit dem jeweiligen Strömungskanal 44 in unmittelbarem, wärmeübertragendem Kontakt, so dass ein effektiver Wärmeaustausch (der grundsätzlich in bidirektionaler Richtung möglich ist) ermöglicht ist (siehe 7). Es versteht sich, dass die jeweilige Lufteinlassöffnung 34 und/oder die jeweilige Luftauslassöffnung 32 mindestens ein Gitter und/oder mindestens einen Luftfilter umfassen kann, so dass ein Eindringen von Fremdkörpern in den Strömungskanal 44 effektiv verhindert werden kann.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 6 nochmals einige Komponenten, die einseitig in dem Bauraum des Strömungsleitelements 17 umfasst sind, dargestellt, wobei das Strömungsleitelement 17 in der Darstellung ausgeblendet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Dachmodul
    12
    Flächenbauteil
    14
    Dachhaut
    15
    Strömungsleiteinrichtung
    16
    elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil
    16'
    Umfeldsensor
    16"
    Kamera
    17
    Strömungsleitelement
    18
    Antriebseinrichtung
    20
    Durchsichtsbereich
    22
    optische Achse
    24
    Thermomanagementeinrichtung
    26
    Reinigungseinrichtung
    28
    Reinigungsdüse
    30
    Montagebauteil, Montagesockel
    32
    Luftauslassöffnung
    34
    Lufteinlassöffnung
    36
    Linse
    38
    Schlauchleitung
    40
    Ventilblock
    42
    Reinigungsanbindung
    44
    Strömungskanal
    46
    Lüfter
    48
    Kühlkörper
    100
    Fahrzeugdach
    102
    Querholm
    104
    Dachrahmenstruktur
    106
    Längsholm
    108
    Dachöffnung
    110
    Deckelelement
    112
    Windschutzscheibe
    W
    Fahrtwind
    x
    Fahrzeuglängsrichtung, Fahrtrichtung, Fahrzeuglängsachse
    y
    Fahrzeugbreitenrichtung

Claims (10)

  1. Strömungsleiteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Strömungsleitelement (17), durch das Fahrtwind (W) in einer vorbestimmten Weise ablenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Strömungsleitelement (17) mindestens eine Reinigungseinrichtung (26), die mindestens eine Reinigungsdüse (28) umfasst und/oder mindestens eine Lichtquelle und/oder mindestens einen Tank und/oder mindestens eine Pumpe für eine Flüssigkeit und/oder mindestens einen Kompressor und/oder mindestens ein Reservoir für Luft und/oder mindestens ein Steuergerät und/oder mindestens eine Thermomanagementeinrichtung (24) umfasst, mit der eine von mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteil (16, 16', 16") abgeführte Abwärme und/oder eine von außerhalb eingeleitete Wärme abgeführt werden kann und/oder mit der das mindestens eine Bauteil (16, 16', 16") auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur temperiert werden kann.
  2. Strömungsleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Strömungsleitelement (17) starr, insbesondere unbeweglich, an dem Flächenbauteil (12) angeordnet ist.
  3. Strömungsleiteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Strömungsleitelement (17) zwischen einer eingefahrenen Stellung und mindestens einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
  4. Strömungsleiteinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermomanagementeinrichtung (24) mindestens einen Strömungskanal (44) und/oder mindestens eine Lufteinlassöffnung (34) und/oder mindestens eine Luftauslassöffnung (32) und/oder mindestens einen Lüfter (46) und/oder mindestens einen Kühlkörper (48) und/oder mindestens einen Wärmetauscher und/oder mindestens eine Wärmepumpe und/oder mindestens ein Wärmeleitrohr umfasst.
  5. Strömungsleiteinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermomanagementeinrichtung (24) dazu ausgebildet ist, insbesondere mittels eines Wärmetauschers und/oder eines Wärmeleitrohres eine jeweilige Abwärme von mehreren Bauteilen (16, 16', 16") abzuführen.
  6. Strömungsleiteinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (17) das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil (16), insbesondere einen Umfeldsensor (16', 16"), und vorzugsweise mindestens einen Durchsichtsbereich (20) umfasst, durch den der Umfeldsensor (16', 16") zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann.
  7. Strömungsleiteinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil (16, 16', 16") eine Antenne und/oder einen Messsensor und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Beleuchtungseinrichtung und/oder den Umfeldsensor (16'), insbesondere einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor (16") und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor, umfasst.
  8. Kraftfahrzeug, umfassend mindestens ein Flächenbauteil (12), mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil (16, 16', 16") und mindestens eine Strömungsleiteinrichtung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die an dem Flächenbauteil (12) angeordnet und vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die Abwärme des mindestens einen Bauteils (16, 16', 16") aus dem Kraftfahrzeug auszuleiten und/oder einem Klimakreislauf des Kraftfahrzeuges zuzuführen.
  9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Strömungsleitelement (17) einen Fahrtwindspoiler, insbesondere einen Frontspoiler, einen Heckspoiler, einen Seitenspoiler, einen Heckklappenspoiler, einen Windabweiser eines Sonnendachs, einen Windabweiser eines Cabriolets oder einen Windabweiser eines Schiebedachs ausbildet.
  10. Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug mit einem Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, vorzugsweise mit einem Dachöffnungssystem, das ein Deckelelement (110) umfasst, das zum wahlweisen Öffnen oder Verschließen einer Dachöffnung (108) verlagerbar ist, und mit einer Strömungsleiteinrichtung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die einen Windabweiser und/oder einen Fahrtwindspoiler ausbildet.
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