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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugverkleidung für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Fahrzeugverkleidung.
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Eine Klimatisierung der Fahrzeugkabine ist ein Komfortmerkmal von Premiumfahrzeugen. Bei Elektrofahrzeugen geht die relativ energie-aufwändige Klimatisierung zu Lasten der Reichweite des Fahrzeugs.
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Aus der
DE 3 903 326 A1 ist ein Schiebedach für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, wie Omnibus, Wohnmobil oder dgl. offenbart, bestehend aus einem plattenförmigen, Grundkörper mit einer dem Innenraum des Fahrzeuges zugewandten Innenseite, wobei zwei Längsseiten des Grundkörpers zum Eintritt in eine Führung ausgebildet sind. Im Grundkörper ist ein Sauggebläse angeordnet, dessen Saugluftstrom über in der Innenseite vorgesehene Saugöffnungen eintritt und als Abluftstrom über einen Abluftkanal einer Abluftöffnung zugeführt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reichweitenminderung eines Kraftwagens, insbesondere bedingt durch eine Klimatisierung wenigstens teilweise zu minimieren.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Fahrzeugverkleidung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mittels eines Verfahrens gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidung sind als vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Mittel der Fahrzeugverkleidung zur Durchführung der Verfahrensschritte eingesetzt sind. Ferner sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie durch die Figuren beschrieben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrzeugverkleidung für einen Kraftwagen, bei der durch eine doppelte Ausführung der Verkleidungswand ein Luftkanal zur Durchströmung mit Luft ausbildbar ist.
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Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen ist es vorgesehen, dass zur Bildung des Luftkanals eine erste Wand und eine zweite Wand mindestens in ihrem Abstand zueinander quer zur Verkleidungsfläche bewegbar sind, wobei durch diese Bewegung ein Einströmquerschnitt und/oder ein Ausströmquerschnitt öffenbar sind bzw. geöffnet werden können, so dass der Luftkanal von der Luft durchströmbar ist bzw. durchgeströmt werden kann.
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Somit ist es vorgesehen, eine adaptive Exterieur-Durchströmung zu ermöglichen, die zur Klimatisierung der Fahrzeugkabine beiträgt. Im Stand verhindert die doppelwandige Verkleidung eine übermäßige Aufheizung der Kabine durch Isolierung. Bei niedrigen Geschwindigkeiten wie im Stau oder im Stadtverkehr kühlt die Durchströmung der doppelwandigen Exterieur-Strukturen die Kabine.
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Im Vergleich zu bekannten Tropendächern, die einen festen Abstand zwischen Fahrzeugdach und doppelter Außenbeplankung haben und eine passive Klimatisierung ermöglichen, bietet diese Erfindung den Vorteil einer variablen Durchströmung. Eine variable Durchströmung kann eine Resonanz bei bestimmten Strömungsgeschwindigkeiten und damit Körperschall durch Schwingungen verhindern.
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Einige Vorteile dieser Erfindung sind der geringe Energieeinsatz zur Steuerung der beweglichen Wände und die Reduzierung der Kabinenaufheizung im Sommer ohne kontinuierlichen Energieverbrauch, wodurch die Reichweite von Elektrofahrzeugen geschont werden kann und die Möglichkeit einer unterstützenden Maßnahme zusammen mit einer aktiven Klimatisierung. Zusätzlich kann das Ein- und Ausfahren der doppelten Außenbeplankung, nämlich Dach, Seitenwände, für eine visuelle Inszenierung sorgen.
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Um den Luftkanal zu bilden, sind somit die erste Wand und die zweite Wand vorgesehen, die mindestens in ihrem Abstand zueinander quer zur Verkleidungsfläche bewegbar sind. Durch diese Bewegung können ein Einströmquerschnitt und/oder ein Ausströmquerschnitt geöffnet werden, um den Luftkanal für den Durchfluss von Luft zugänglich zu machen.
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Für die Bewegung der Wände könnten beispielsweise Aktuatoren oder elektrische Motoren verwendet werden, um die Wände zu verschieben beziehungsweise zu bewegen beziehungsweise zu verstellen. Diese Aktuatoren können entweder manuell gesteuert oder automatisch gesteuert werden, abhängig von den Fahrzeugwerten des Kraftwagens wie bspw. Geschwindigkeit, Tageszeit, Intensität und Richtung der Sonneneinstrahlung sowie weitere Parameter und Einstellungen des Fahrers oder Insassen.
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Durch das Öffnen des Einströmquerschnitts kann Frischluft in den Luftkanal eintreten und den Luftkanal zur Temperierung der Kabine durchströmen. Dies kann dazu beitragen, die Innenraumtemperatur zu regulieren und die Aufheizung der Kabine zu reduzieren. Gleichzeitig kann durch das Öffnen des Ausströmquerschnitts die warme Luft aus dem Luftkanal herausgeführt werden. Die Größe und Form des Ein- und Ausströmquerschnitts können entsprechend den Anforderungen des Luftstroms und der Klimatisierung des Kraftwagens ausgestaltet werden. Es ist auch möglich, verschiedene Öffnungen und weitere Kanäle beziehungsweise Mikrokanäle in den Wänden zu integrieren, um den Luftstrom zu lenken und effizienter auszunutzen.
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Durch die Möglichkeit, den Ein- und Ausströmquerschnitt zu öffnen oder zu schließen, kann der Luftstrom je nach den Bedürfnissen des Fahrzeugs und der Umgebung angepasst werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten oder heißem Wetter kann der Einströmquerschnitt geöffnet und der Ausströmquerschnitt geschlossen werden, um die Kühlung der Kabine zu maximieren. Bei höheren Geschwindigkeiten oder kühlerem Wetter kann der Einströmquerschnitt verkleinert oder geschlossen und der Ausströmquerschnitt geöffnet werden, um den Luftwiderstand zu verringern und unerwünschte Geräusche und Vibrationen zu minimieren. Bspw. können hierfür unerwünschte Geräusche und Schwingungen z.B. durch Mikrofone erfasst werden und von einer Steuerungseinheit verarbeitet werden, um damit die Wände in ihrer Position anzupassen, um Störgeräusche und Schwingungen zu vermieden.
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Durch die Verwendung dieser beweglichen Wände zur Bildung des Luftkanals bietet diese Erfindung eine flexible und anpassungsfähige Lösung zur Unterstützung der Klimatisierung der Fahrzeugkabine. Es ermöglicht eine effiziente Durchströmung bei Bedarf und bietet gleichzeitig die Möglichkeit, den Luftstrom bei verschiedenen Geschwindigkeiten und klimatischen Bedingungen zu regulieren.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Wand relativ zur der zweiten Wand bewegbar ist. Dies bedeutet, dass die erste Wand entlang einer linearen Trajektorie verschoben werden kann, während die zweite Wand festgehalten wird beziehungsweise fahrzeugfest befestigt ist. Diese relative Bewegung ermöglicht es, den Abstand zwischen den beiden Wänden zu verändern und somit den Einströmquerschnitt und/oder den Ausströmquerschnitt des Luftkanals anzupassen. Wenn die erste Wand bewegt wird, vergrößert oder verkleinert sich der Abstand zwischen den Wänden, wodurch der Luftkanal entsprechend geöffnet oder geschlossen wird. Durch die separate Bewegung der ersten Wand können verschiedene Konfigurationen und Luftstrommuster erzeugt werden. Je nach gewünschtem Effekt und Klimatisierungsbedarf kann die erste Wand in unterschiedlichen Positionen entlang der Trajektorie fixiert werden. Dadurch lassen sich verschiedene Einström- und Ausströmquerschnitte erzielen, um den Luftstrom und die Klimatisierung präzise zu steuern.
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Durch die relative Bewegung der ersten Wand zur zweiten Wand wird also eine weitere Ebene der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit in Bezug auf den Luftkanal geschaffen, was zu einer verbesserten Klimatisierung und Luftströmung im Fahrzeug führt.
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In noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zweite Wand relativ zur der ersten Wand bewegbar ist. Hierbei wird analog zur zuvor genannten vorteilhaften Ausgestaltung selbiges bewirkt, mit dem Unterschied, dass die zweite Wand verstellbar beziehungsweise bewegbar ist.
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In noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Wand und die zweite Wand relativ zum Kraftwagen bewegbar sind. Diese Bewegung entlang definierter Trajektorien ermöglicht eine erhöhte Flexibilität bei der Ausgestaltung des Luftkanals und eröffnet zusätzliche Anpassungsmöglichkeiten, einschließlich der Höhenverstellung. Die Höhenverstellung ermöglicht es, den Luftkanal entsprechend den individuellen Bedürfnissen anzupassen.
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In noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Wand und die zweite Wand synchron zueinander bewegbar sind. Das bedeutet, dass beide Wände gleichzeitig und in der gleichen Richtung entlang der definierten Trajektorie bewegt werden können. Durch die synchronisierte Bewegung der Wände wird eine kohärente Anpassung des Luftkanals ermöglicht. Wenn beide Wände gemeinsam bewegt werden, bleibt der Abstand zwischen ihnen konstant, während sich der Luftkanal entsprechend der gewünschten Einstellung öffnet oder schließt.
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In noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Einströmquerschnitt unabhängig vom Ausströmquerschnitt öffenbar ist bzw. geöffnet werden kann. Hierbei ist es vorgesehen, dass die Öffnung des Einströmquerschnitts unabhängig von der Öffnung des Ausströmquerschnitts gesteuert werden kann. Durch diese unabhängige Regelung der Querschnitte können unterschiedliche Luftströmungsbedingungen und Klimatisierungseffekte erzielt werden. Es ermöglicht eine feinere Anpassung des Luftkanals, um den Luftstrom gezielt zu lenken und den Komfort im Fahrzeuginnenraum effizienter bereitzustellen.
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In noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Ausströmquerschnitt unabhängig vom Einströmquerschnitt öffenbar ist bzw. geöffnet werden kann. Hierbei ist es vorgesehen, dass die Öffnung des Ausströmquerschnitts unabhängig von der Öffnung des Einströmquerschnitts gesteuert werden kann.
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Durch die zuvor genannten Ausgestaltungen können verschiedene Einstellmöglichkeiten erfolgen.
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Zum Beispiel könnte der Einströmquerschnitt geöffnet sein, um Frischluft in den Luftkanal einzulassen, während der Ausströmquerschnitt wenigstens teilweise geschlossen bleibt, um die warme Luft im Innenraum zu halten. Dies wäre nützlich, um die Kabine bei niedrigen Geschwindigkeiten oder in kühleren Umgebungen warm zu halten.
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Umgekehrt könnte der Einströmquerschnitt geschlossen sein, um den Luftwiderstand zu verringern, während der Ausströmquerschnitt geöffnet ist, um die warme Luft effizient aus dem Luftkanal abzuleiten. Dies wäre sinnvoll bei höheren Geschwindigkeiten oder bei Bedarf an einer schnellen Entlüftung des Fahrzeuginnenraums.
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Die unabhängige Öffnung der Querschnitte ermöglicht es somit, den Luftstrom individuell anzupassen und unterschiedliche Klimatisierungsszenarien bereitzustellen. Sie bietet eine erhöhte Flexibilität bei der Steuerung der Luftzirkulation im Luftkanal und ermöglicht eine präzisere Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse und Umgebungsbedingungen.
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In noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wände automatisiert bewegbar sind, beispielsweise durch den Einsatz von Aktuatorik oder anderen Mechanismen. insbesondere sollen die hierfür benötigten Komponenten angeordnet und betriebsbereit eingestellt sein, um bei benötigter Anwendung die Bewegung der Wände zu ermöglichen.
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Schließlich ist es in noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wände in Abhängigkeit von einem Kraftwagenparameter bewegbar sind. Durch die Autonomie der Wandbewegung wird eine automatische und eigenständige Anpassung des Luftkanals ermöglicht. Die Wände können mit Sensoren ausgestattet sein, die Informationen über die Fahrzeugbedingungen, die Innenraumtemperatur, die Geschwindigkeit oder andere relevante Parameter erfassen. Basierend auf diesen Informationen können die Aktuatoren gesteuert werden, um die Wände entsprechend anzupassen.
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Die automatisierte Bewegung der Wände ermöglicht es dem Fahrzeug, die Klimatisierung und den Luftstrom dynamisch und kontinuierlich an wechselnde Bedingungen anzupassen. Bei steigenden Temperaturen kann beispielsweise der Einströmquerschnitt automatisch geöffnet werden, um mehr Frischluft einzulassen und die Kabine zu kühlen. Bei Fahrzeugparametern wie sinkenden Temperaturen oder höheren Geschwindigkeiten kann der Einströmquerschnitt automatisch geschlossen werden, um den Luftwiderstand zu verringern und unerwünschte Strömungsgeräusche zu minimieren.
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Durch die Integration von autonomen Wandbewegungen kann die Klimatisierung im Fahrzeug wenigstens teilweise verbessert werden, ohne dass eine manuelle Einstellung durch den Fahrer erforderlich ist. Dies führt zu einem verbesserten Komfort und einer intuitiven Anpassung an die individuellen Bedürfnisse der Insassen.
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Die Verwendung von Aktuatorik oder anderen Mechanismen zur autonomen Bewegung der Wände bietet eine praktische und effiziente Methode zur Regelung des Luftkanals.
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Die Integration von Sensorik ermöglicht eine intelligente Steuerung der Wandbewegungen, um eine optimale Klimatisierung im Fahrzeug sicherzustellen.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugverkleidung für einen Kraftwagen, bei welchem ein durch eine doppelte Ausführung einer Verkleidungswand bereitgestellter Luftkanal mit Luft durchströmt wird. Hierbei ist es vorgesehen, dass zur Bildung des Luftkanals eine erste Wand und eine zweite Wand mindestens in ihrem Abstand quer zur Verkleidungsfläche bewegt werden, wobei durch diese Bewegung ein Einströmquerschnitt und/oder ein Ausströmquerschnitt geöffnet wird, so dass der Luftkanal von der Luft durchströmt wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt die einzige 1 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidung für einen Kraftwagen.
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In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Fahrzeugverkleidung 10 für einen Kraftwagen, bei der durch eine doppelte Ausführung einer sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung x länglich erstreckenden Verkleidungswand 12a, 12b ein Luftkanal 14 zur Durchströmung mit Luft L ausbildbar ist. Zur Bildung des Luftkanals 14 sind eine erste Wand 12a und eine zweite Wand 12b mindestens in ihrem Abstand A quer zur Verkleidungsfläche 16 bewegbar, wobei durch diese Bewegung ein Einströmquerschnitt 18 und/oder ein Ausströmquerschnitt 20 öffenbar sind, so dass der Luftkanal 14 von der Luft L durchströmbar ist.
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Die Fahrzeugverkleidung 10 besteht somit aus einer doppelten Ausführung der Verkleidungswand 12, wodurch ein Luftkanal 14 zur Durchströmung mit Luft L gebildet wird. Der Luftkanal 14 kann durch Bewegung der ersten Wand 12a und/oder der zweiten Wand 12b, die quer oder relativ zur Verkleidungsfläche 16 und/oder Kraftwagen bewegbar sind, geöffnet werden. Dadurch können der Einströmquerschnitt 18 und/oder der Ausströmquerschnitt 20 geöffnet werden, um einen Durchfluss von Luft L durch den Luftkanal 14 zu ermöglichen.
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In Bezug auf die Bewegung der Wände wurden mehrere Ausführungen beschrieben:
- Die erste Wand 12a ist relativ zur zweiten Wand 12b und/oder die zweite Wand 12b ist relativ zur ersten Wand 12a bewegbar. insbesondere ist hierbei eine Höhenverstellung in Fahrzeughochrichtung z vorgesehen, sowie eine Abstandsverstellung eines Abstands A.
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Sowohl die erste Wand 12a als auch die zweite Wand 12b sind relativ zum Kraftwagen bewegbar.
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Die erste Wand 12a und die zweite Wand 12b sind synchron zueinander bewegbar.
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Diese Bewegungen können linear erfolgen, was bedeutet, dass die Wände 12a, 12b entlang einer geraden Linie bewegt beziehungsweise verschoben werden.
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Zur Umsetzung dieser Bewegungen können Aktuatoren und Schienenelemente verwendet werden. Die Aktuatoren dienen dazu, die Wände 12a, 12b entlang der Schienenelemente zu verschieben und so die gewünschten Bewegungen zu ermöglichen. Die Schienenelemente dienen als Führungssystem und ermöglichen beispielsweise eine reibungsarme und präzise lineare Bewegung der Wände 12a, 12b.
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Die Aktuatoren können beispielsweise elektrische Motoren sein, die die Wände 12a, 12b entlang der Schienenelemente bewegen. Sie können mit Steuerungseinrichtungen verbunden sein, die die Bewegung der Aktuatoren steuern und überwachen. Die Steuerungseinrichtungen können Sensoren und Algorithmen verwenden, um die Position und Geschwindigkeit der Wände 12a, 12b zu erfassen und entsprechende Steuersignale an die Aktuatoren zu senden.
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Die Schienenelemente können in Form von Schienen, Führungsschienen oder anderen geeigneten Strukturen ausgeführt sein. Sie sind entlang der Verkleidungsfläche 16 angebracht und dienen dazu, die Wände 12a, 12b in einer linearen Bewegung zu führen.
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Durch die Kombination von Aktuatoren, Schienenelementen und Steuerungseinrichtungen kann die synchronisierte lineare Bewegung der ersten Wand 12a und der zweiten Wand 12b erreicht werden. Dies ermöglicht eine präzise und kontrollierte Anpassung des Luftkanals und der Öffnungen des Einströmquerschnitts und/oder des Ausströmquerschnitts, um den gewünschten Luftstrom und die gewünschte Klimatisierung im Fahrzeuginnenraum zu erreichen.
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Die Ausgestaltung ermöglicht eine flexible Anpassung des Luftkanals durch die relative Beweglichkeit der ersten Wand 12a zur zweiten Wand 12b. Beide Wände sind unabhängig voneinander entlang der Verkleidungsfläche 16 verschiebbar. Zusätzlich sind sie relativ zum Kraftwagen bewegbar, wodurch sich ihre Position und ihr Abstand zueinander verändern können.
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Die erste Wand 12a und die zweite Wand 12b können synchronisiert bewegt werden, was eine kohärente Anpassung des Luftkanals ermöglicht. Dadurch wird der Einströmquerschnitt 18 und/oder der Ausströmquerschnitt 20 geöffnet oder geschlossen. Diese Synchronisierung ermöglicht eine gleichzeitige Veränderung beider Querschnitte und eine präzise Steuerung des Luftstroms L im Luftkanal 14.
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Durch die Kombination dieser Bewegungsfreiheit und Synchronisation der Wände 12a, 12b wird eine flexible Anpassung des Luftkanals 14 an individuelle Anforderungen ermöglicht.
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Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der Einströmquerschnitt 18 unabhängig vom Ausströmquerschnitt 20 geöffnet werden kann und umgekehrt. Dies bedeutet, dass die Öffnung oder Schließung des Einströmquerschnitts unabhängig von der Öffnung oder Schließung des Ausströmquerschnitts gesteuert werden kann. Hierfür sind beispielsweise die erste Wand 12a um eine erste Achse A1 verschwenkbar und die zweite Wand 12b um eine zweite Achse A2 verschwenkbar.
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Außerdem ist es vorgesehen, dass die Wände 12a und 12b automatisiert bewegbar sind. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz von Aktuatorik 22 oder anderen Mechanismen ermöglicht werden, die die Bewegung der Wände 12a, 12b eigenständig steuern.
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Abschließend ist es vorgesehen, dass die Bewegung der Wände 12a, 12b in Abhängigkeit von einem Kraftwagenparameter 24 erfolgen kann. Dies bedeutet, dass die Bewegung der Wände 12a, 12b basierend auf bestimmten Kraftwagenparametern 24 wie Geschwindigkeit, Temperatur oder anderen relevanten Faktoren gesteuert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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