DE3228963A1 - Bewegbare stroemungsausgleichsplatte - Google Patents
Bewegbare stroemungsausgleichsplatteInfo
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Description
— Ri'iui ικιλ>
— ICiAiKfie '*"-*"' -""-· "Patentanwälte und
DUHLING IVItINE,; :: \ ... Vertreter beim EPA
.Grupe - Pellmann— Grams
O O Q Q C O ς Dipl.-Ing. R. Kinne
L L O α O O J Dipl.-Ing. R Grupe
Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams
Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 Manchen 2
Tel.:089-539653
Telex: 5-24845 tipat
cable: Germaniapatent München
3.August 1982 DE 2J>68
case W-1868
Aisin Seiki Kataushiki Kaisha
Karlya city, Japan
Die I-'rfindunr; bezieht sich auf bewegbare LuftstrÖmungs-Auffjleichsplatten,
die jeweils bewegbar an einem Fahrseugrumpf
angebracht sind, um. die aerodynamischen Eigenschaften
des Fahrzeugs zu verbessern; im einzelnen besieht sich die Erfindung auf eine vordere Stromungsausgleichsplatte,
die zur Anbringung unterhalb des vorderen Endteils der Fahrzeugunterseite gestaltet ist.
Bekanntermaßen können die aerodynamischen Eigenschaften
eines Fahrzeugs dadurch verbessert werden, daß unterhalb des vorderen Endteils der Fahrzeugunterseite eine Aus-icleichsjilatte
b"sw. Anpassungsplatte angebracht wird. Feststehende
Luftströmungs-Ausgleichsplatten wurden hauptsächlich
in den Fahrzeugrunipf bzw. die Karrosserie eingegliedert.
Grundsätzlich ist die Strömungsausgleichsplatte nur dann wirksam eingesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt. Dagegen ist bei der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit wie beispleloVieine
auf schlechten Straßen zu befürchten, daß die Strömungsausgleichsplatte durch Hindernisse beschädigt
wird. Darüberhinaus besteht bei der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit
keine besondere Erfordernis, die Strömungsausgleichsplatte einzusetzen. Vielmehr ergibt der Einsatz
.6-
D!-. 2^68
der Platte ein Problem insofern, als beim fahrenden Fahrzeug
der Luftwiderstand zunimmt.
Der .Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Unzulänglichkeiten
der otrömungsausglelchoplatten nach dem Stand der
Technik auszuschalten und eine bewegbare Strb'inungsausgleichsplatte
zu schaffen, die entsprechend den Fahrzeuggeschwindigkeiten aufwärts und abwärts bewegbar ist.
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Ferner soll mit der Erfindung eine bewegbare Gtrömungsausgleichsplatte
geschaffen werden, die während der Betätigung der Fahrzeugbremse in einer Ruhestellung gehalten wird.
Dabei soll bei der Verstellung der erfindungsgemäßen StrÖ-mungsausgleichaplatte
eine Hysterese vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Strömungsauogleichsplatte
gernäß einem Ausführungsbeispiel, die unterhalb des vorderen Endteils eines Fahrzeugs
befestigt dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer elektrischen Steuerschaltung,
die bei der Ströniungsausgleichsplatte nach
Fig. 1 verwendet wird.
Fig. jj ist ein Arbeitsscheue der .Strömungsausgleichsplatte
nach Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Darstellung von Eingangs- und Ausgangssignalen einer in der elektrischen Steuerschaltung
nach Flg. 2 eingesetzten Vergleichsschaltung.
-T- DE
Fig. 5 ist eine der elektrischen Steuerschaltung nach Fig.
2 gleichartige elektrische steuerschaltung gemäß einem weiteren ÄusfUhrungabelspiel.
'"'ig. 6 int ein dom Arbeitr.uehenia nach Fig. j5 gleichartiges
Arbeitsscheraa für ein weiteres Beispiel, bei dem
die elektrische Steuerschaltung nach Fig. 5 eingesetzt
wird.
Pie Fig. 1 zeigt eine allgemein mit Io bezeichnete Strömungsausgleichsplatte,
die unterhalb eines vorderen Endteils 11 eines Fahrzeug*rumpfs .12 angebracht ist. Die Front-
Clächc der Ausgleichsplatte Io kann um einen Stift 13 entsprechend
Stell vorgängen'eines Stellglieds _ 1-Ί- hoch- und
herunbergeschwenkt werden. Mit lof ist die Stellung ber.eichnet,
bei der die Ausgleichsplatte Io heruntergenkt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 hat das
Stellglied 14 eine Kammer 1.4a, die von einer Membran 14b
begrenzt ist, welche mittels einer innerhalb der Kammer l4a angeordneten Feder l4c vorgespannt ist. Die Kammer
l4n ist über eine Leitung Vj an ein Golenoidventi] 16
angeschloBscn, dag zv/ischen einer Maschinenansaugleitung
17 und der rmgebune-sluft über eine Filtervorrichtung lö
umschaltet. Die Membran l4b 1st mit der Ausgleichsplatte
Io über ^ine stange l4d und einen Oelenkinechanismus l4e
verbunden, Rei einem Unterdruck in der Kammer l4a, nämlich
dann, wenn das Golenoidventil l6 die Verbindung mit der
Ansaugleitung 17 herstellt, wird die Membran l4b von dem Unterdruck nach unten goaogon, vjodurch sich die Ausgleichsplatte
Io nach unten bewegt, was in der Fig. 1 durch loT
dargestellt ist. Andererseits wird bei Atmosphärendruck
in der Kammer l4a, nämlich dann, wenn das Solenoidventil
^
16 die Verbindung mit der Umgebungsluft herstellt, die
-8- DiS 2368
Membran l4b durch die Vorspannungskraft der Feder l4c angehoben,
wodurch sich die Aucgleichsplatte Io nach oben
bewegt, was in der Fig. 1 durch Io dargestellt lot.
5
Mine in der !''is· 2 Gezeigte elektrische Steuerschaltung
2o hat grundlegend eine Vergleichsschaltung IC mit einem invertierenden Eingang (-), einem nicht invertierenden
Eingang (+) und einem Ausgang C für die Abgabe eines dem Vergleich von Eingangssignalen an den beiden Eingängen
(-) und (+) entsprechenden Ausgangssignals, eine Rückführungs.schaltung
zum Zurückfuhren des Ausgangnsignals an
den Eingang (-ι-) und eine Speiseschaltung, die dem nicht invertierenden Eingang '(}■) eine Konctantspannunp; als ein
elektrisches Signal zuführt, das einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindlgkeit
entspricht. Der Ausgang C ist mit einer Treiberschaltung 21 für das Erregen einer Solenoidwicklung
VSV des Solenoidventils 16 verbunden.
Der invertierende Eingang (-) der Vergleichsschaltung IC ist mit dem Ausgang einer Gesohwindigkeitssignal-Gebervorrlchtung
22 verbunden, die ein von einem Drehzahlmessungs-Rceduchaltex1
RG abgegebenes Impul·:;.signal mittel!;
eines Frequenz/Spannunpj-bzv/. f/V-Umsetzers in ein Spannungs-Signal
Ev umsetzt. Der Reedsehalter RS wird durch die Drehung
eines Magneten MG ein- und ausgeschaltet, welcher entsprechend der Drehung einer Antriebswelle umläuft, und
gibt daraufhin an den f/V-Umsetzer ein Impulssignal ab,
dessen Frequenz der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht.
30
Als Geschwlndigkeitssicnal-Gebervorrichtung 22 kann auch
irgendeine andere bekannte frobet'vorrichtunp; verwendet werden.
Da die Gebervorrichtung 22 nicht ein Merkmal der StrÖ-mungsausgloichsplatte
darstellt, ist hier ihre ausführliche Beschreibung weggelassen.
35
35
Der Eingang (+) der Vergleichsschaltung TC ist über einen
Widerstand Rl mit einem Teilungspunkt K verbunden, an dem mittels eines Widerstands R7 und eines Widerstands R8
die Spannungsdifferenz zwischen einer konstanten Spannung -i-V dor "tromvcrsorgungsschaltung und Masse aufgeteilt ist.
Das heißt, an dem Teilungspunkt K" wird'dem Eingang (+) der
Vergleichsschaltung IC eine konstante Spanming VK als ein
elektrisches iSignal zugeführt, das einer vorbestimmten
^ahrr^ fluggeschwindigkeit entspricht.
Der Ausgang c der Vergleichsschaltung IC ist über einen
Widerstand RJ> mit einem Anschluß M verbunden, der als
Anschluß zur Ausgabe an die Treiberschaltung 22 dient.
Der Anschluß M ist über einen Widerstand R2 mit dem Eingang
(+) der Vergleichsschaltung IC sowie ferner über eine Zenerdiode ZD, die einen Parallelzweig zu den Widerständen
Rl und R2 bildet, mit dem Widerotands-Teilungspunk·:· K vorbuuden.
■ 0er Anschluß M ist über einen Widerstand R^l- mit der T3asis
eines Transistors Tr 1 verbunden. Die Basis ist über einen Widerstand R5 mit Masse verbunden. Der Emitter der. Transistors
TrI ist mit Masse verbunden. Der Kollektor des '^rarioistorü TrI ist über einen Widerstand Ro an die
konstante Gpannung +V der Stromversorgungsscbaltung angeschlossen
und mit der Basis eines Transistors Tr2 verbunden. Der Emitter des Transistors Tr2 ist mit Masse
verbunden. Der Kollektor des Transistors Tr2 ist über die
fiolenoidwlcklung V."V des ."olenoidventils 16 an die konr.tante
rjpannung +V der ntromversorgungsschaltung angesclüossen.
Bei dem Alisführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist als Schaltvorrichtung
für das Stellglied l4 das Solenoidventil l6
-lo- DE 2368
eingesetzt. Das Solenoidventil l6 verbindet die Leitung
15 mit der Ansaugleitung 17» wenn das Solenoid VSV erregt
ist, und über die Filtervorrichtung l8 mit der Umgebungs-IuJTt,
venn das Solenoid VSV nicht erregt ist.
Im Botrieb wird der Eingang (+) der Vergleichsschaltung
IC von dem Teilungspunkt K her über den Widerstand Rl mit einer Spannung E-I- gespeist, die einer Geschwindigkeit
von Jo km/h entspricht. Andererseits wird der Eingang (-) mit dem Oeschwindigkcits-Spannungssignal Kv gespeist, das
sich entsprechend den Fahrzeuggeschwindigkeiten ändert. V.'enn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als die vorbe-Ktimnite
Geschwindigkeit; von 7o km/h ist, erhält der Anschluf3 M entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichsschaltung
TC eine Spannung Vm. Die Spannung Vm hat hohen Pegel. Dadurch wird der Transistor TrI im Leitzustand und
der Transistor TvP. im Sperrzustand gehalten, so daß das Solenoid VSV nicht erregt wird und daher das Solenoidventil
16 die Leitung 15 mit dem Filter l8 verbindet.
Dadurch wird das Stellglied l4 in einer Ruhestellung gehalten,
nämlich durch die Vorspannungskraft der Feder l4c
die Jnoinbran 1jHj in dor oberen Stellung gehalten. Dementsprechend
lot die Strömungsausgleichsplattc hochgestellt
und dabei in dem Fahrzeugrumpf 12 aufgenommen.
Sobald dann die Fahrzeuggenchwindigkeit über die vorbestimmte
Geschwindigkeit hinaus ansteigt, wird die Spannung des Spannungösignals Ev höher als diejenige des Sparmungssignals
F,+ . Infolgedessen wird die Spannung Vm an dein Anschluß
M entsprechend dem .Ausgangssignal der Vergleichsschaltung
TC auf den niedrigen Pegel gebracht. Da dadurch der Transistor TrI in den Sperrzustand und der Transistor
Tr^ in den Leitaustand versetzt wird, wird das Solenoid
VSV erregt, wociurch dan Solenoidventil Ιβ die Leitung 15
-11- DE8.2363
mit der Ansaugleitung, Γ? verbindet;. :Daher wird durch den
Unterdruck der Ansaugleitung 17 die Membran l4f>
nach unten gesogen. Dementsprechend bewegt. sl-öh die Strömungsausgleichsplatte
nach unten und wirct dann in der Arbeitosbellung
gehalten.
Pa dabei der Ausgang! C tibör dett; Widerstand Η>
land dien Widerstand R2 mit ctWn Eingang ■(+).'der" Vergleichescfeal-
tung TC verbunden I&t, füllfc geinHß. .tjler T)aratel|ung in
Fig. 4 aufgrund des niedrigen Fegeis. der an de§i Au^ang
c erzeugten Spannung Ve die Spannimg 15+ an. denvEingang
(-l·) der Vergleichfsi^chaltung XC von 4er aiti'iingl|.chen ".'»pati*·
nung K-l· auf eine niedrigere Spannung E1 + ab, die eike
Spannung darstellt,. Vielehe beiopielsvreise einer Geschwindigkeit
von 5o km/h entspricht. Als Ergebnis wird während
Abbremsung3vorgängfn:, bei denen die Spannung Ev höher
als die Hpanmmg E1+ ist, gemäß der Darstellung in Fig.
die otrömungsausglfeichcplatte Io in der unteren Lage gehalten.
lrean andererseits die Spannung Ev niedriger als
die Spannung E'+ wird, wechselt' das Ausgangsaignal 'der
Vergleichsschaltung IC auf d«n hohen Pegel. Daäurch wird
der Transistor TrI /iurchgeschalteb, der Transistor Tr2
gesperrt und das Solenoid VSV aberfegt, wodurch das Solenoidventil
Ιβ die leitung 15 mit dem Filter 18'verbindet.
Demgemäß wird entsprechend der Aufwärtsbewegung der- Membran 14b des Stellglieds 14 die Strömungsausgleichsplatte
nach oben bevregt. Zugleich kehrt die Eingangsspannung der
Vergleichsschaltung IC von der Spannung E1+ zu der ursprüngliehen
Spannung E-i- .zurück, die höher als die Spannung E' +
ist.
' «12- de 2368
Be| dem voi^sbehend beschriebenen Ausfuhrunijcbeispiel wird
als Stellglied ein Unterdruck-Stellglied verwendet. Es ist
jedoch auch ntb'glich;» irgendein anderes bekanntes St ellglied
vile eirf öldrtaek-Stellglied oder ein eleJctrisch betr|-eben^s
Stellglied s.U verwenden« Per WirkungsZusammenhang
zwischen dem 6chalteti des SoXehoidVentils l6 und
dei? Erregung -des Solenoids VSV wifd entsprechend dem
Wirkung^verfahren des Stellglieds und der Gestaltung des
GelenkmöGhanismus the gewählt.
Die Gestaltung ist gleichfalls nicht auf die bei dem beschriebenen
AusfUhrungsbeispiel ßev^.ihlte beschränkt.
Gegebenenfalls können e,ine Inversiansschaltung und/oder
eine Vorstärkerschalfeurig eingesetzt^ werden.
Als Schaltung zur Bildung einer Hysterese kann auoh irgendeine
andere bekannte Ausgangssignal-RückfUhrungseinrichtung
eingesetzt wurden, mit der die Beztjigsspannung an dem nicht
invertierenden Eingang der Vergleichsschaltung IC herabgesetzt
'wird.. Durch die Wahl und die Kombination von Widerständen kann die Hyaterese-Bredte verändert werden.
Ein Hin* und Hersah/alten kann dadur-ch verhindert v/erden,
• daß ein DifferenzerfassungG-Anspretihbereich der Vcrgleichsschaltung
IC erweitert wird.
Als Ges.ohwindigkeltssigrial-ßebervotfrlchtunß 22 wird eine
bekannt^ Vorrichtung aweckdienlichPeingesetzt. Hierbei
kann eU|e Vorrichtiitig, die zum Steifem eines automatischen
Ge|riebi©s vorgesehen ist, einem doöjpelten 'Zweck dienen.
Wie vorstehend angegeben ist, werden bei dem beschriebenen
Ausführangsbeisplel... als Sfceuerkrotfe elektrische Kreise
verwendet. Die Funktionsweise der· itrömüngsausgleicheplatte
kann ^doöh auch mittelö öi^uck-nKreisen unter Ver-
-13- DE 2368
v;endung von Öldruete-Signalen und Vergleichsgliedern hierfür
erreicht werden. Die Hysterese-i'unktion kann gleichartig
vjie bei den elektrischen Kreisen dadurch erreicht werden,
daß ein RUckführkreis zum Zurückführen des Ausgangssignals
dss Vergleichsglieds vorgesehen wird. In diesem Fall werden
Drosselvorrichtungen, Ventilvorrichtungen, Druckerhöhungsvorrichtungen oder .Stellvorrichtungen eingesetzt, die elektrischen
Bauelementen wie Widerständen, Invertern, Verstärkern
usv;. entsprechen,
Ann 'i^m Vorstehenden ist ersichtlich, daß gemäß dem Ausführuniinbolüpiel
die Strömuugsausgleichüplatte entsprechend
den Fahr ζ eugg e schwind! glee i ten aufwärts und abwärts bewegt
wird und daß die Strömungsausgleichsplatte nur bei einer hohen Geschwindigkeit eingesetzt wird, nämlich nur dann,
wenn ihr Einsatz notwendig ist. Daher können bei niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeugs Beschädigungen der Strömungsaucglcichsplatte
verhindert werden, v/Uhr end zugleich der Luftwiderstand herabgesetzt vierden kann.
Bei der Schaltung nach Fig. 5 ist der Kollektor des Transistor!:;
Tr2 an die konstante Spannung +V der Stromversorgungsschaltung
Über das »Solenoid VSV des Solenoidventils l6 und einen mit der Bremse gekoppelten, zu dem
Solenoid VIiV in Reihe geschalteten Bremse ehalt er BSW
angeschlossen.
Der Bremsschalter BSV/ wird mittels eines Bremspedals 23
geschaltet und ausgeschaltet, v/enn der Fahrer das Bremspedal
23 drückt. Wenn das Bremspedal 23 nicht gedruckt
wird, v/ird der Bremsschalter BSVi durch die Kraft einer
Feder 2k geschlossen.
-14- DE 2?68
Im, Betrieb wird das Solenoid VSV dies als .Schaltvorrichtung
wirkenden Solenoidventils 16 gemäß der Darstellung in Fig. 5 über den Bremsschalter BSW an die konstante
Versorgungcspannung angeschlossen. Daher wird das Solenoid
nicht erregt, wenn, das Bremspedal 2,3 gedruckt wird. Demzufolge
nimmt unabhängig von den Sjuctänden des Ausgangscignals
der Steuerschaltung 2o das Solenoidventil 16 die Aberregungs-Lage ein, wenn das Bremspedal ΊΟ gedrückt
wird. Da, folglich die Kammer l4a des Stellglieds 14 über
dip Leitung 15 an das mit der Umgebungcluft in Verbindung
stehende Filter l8 angeschlossen wird, wird die otrö'mungsausgloiehsplatte
Io nach oben bewegt und in den Pahrzeugrumpf 12 aufgenommen. Dieser Vorgang erfolgt unabhängig
von der" Höhe der Fahraeuggeschwindigkeit. Die Verstellung
der otrömungsausgleichsplatte ist in der Fig. 6 durch ein
ütellmuster für die Verlangsamung als Deiopiel dargestellt.
«,ei dein anhand der Pig. 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel
arbeitet der Brems α ehalt er BSV/ unter Vorrang gegenüber
dem Ausgangssignal der Steuerschaltung 2o. Diese Bedingung
kann dadurch erfüllt worden, d;aß bezüglich der Gestaltung
des »Schalter BoV/, der Gestaltung und des Hinzufügens
eines Hllfskreises und der Verbindung zwischen dem
Schalter DSV/ und d;er Steuerschaltung 2o bekannte Maßnahme
η angewandt werden. Es :i.i;t ferner auch möglich, otttt
des schalters BSV? eine Ventilvorrichtung einzusetzen.
Aus dom Vorstehenden ist ei"*sichtlich, da'ü box diesem Ausführungsbeispiel
die "trb'mungsav.isgleichsplatte durcli das
kou den Bremspedals 22 aufwärtsbewogt und in den ■i'ahr-
tti^f 12. eingesiögen werden kann1. Dadurch ist es möglich,
auch bsi dor hohen Pahrzseuggeschwlndigkeit die strö™
iiiunssausgleiohaplatte zx\ schUtiSen, vionn Hindernisse auf
~i$T- DE 2338
der Fahrbahn ausgeraucht werden. '
Eine bewegbare LtTffcströmungs-AusgleichspXatte wird bovjcgbar
unterhalb eines vorderen Endteils einer Fahraeugunterseite
angebracht, um die-aerodynamischen-'Eigenschaften
der, Fahrzeug« ;ju verbessern." Die Auagleichsplatte
wird entsprechend ήβη Fahr souggesehwindigltei ten aufwärts
bav;. abvfärtü bewegt und % fahrend" der Betätigung. dexT Fahrzeugbrcrn:;e
in einer nicht viirksamen Stellung gehalten, wod.i.U'ch
h-ri niedriger FahrKeugges.chwlndigU.eit Beschädigungen
der Ausgleichijplatte verhindert werden und der Liiftwider-πϋόΐκΐ
verringert "wird, während auch bei hoher Geschwindigkeit die Ausgleichsplat.be geschützt wii'd, wenn Hindernisse
auΓ der Fahrbahn ausgemacht werden.
Leerseite
Claims (1)
1.5. otrömunssausgleichsplatte nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (2o) eine Ver-
gleichsschaltung (IC) auf v/eist, die aus einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Gebervorrichtung
(22) ein Fahrzeuggeschwindigkeits-r.ignal
aufnimmt und dieses mit einem der vorbestimmten Geschwindigkeit entsprechenden Signal vergleicht.
DE 2368
1Λ. Strömungsausgleichsplatte nach Anspruch 12 oder Y~j>,
dadurch gekonnzeichnet, daß die Steuerschaltung (2o) mit dem Schaltkreis (DSW) für das einer Betätigung des Bremspedals
(2~j>) entsprechende Betätigen der Schaltvorrichtung
(16) verbunden ist.
15· Strömungsausgleichsplatte nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß bei der Bremspedal-Betätigung die Strömungsausgleichsplatte
(lo) unter Vorrang gegenüber dem von der ,'J teuer schaltung (2o) abgegebenen Arbeitssignal in der
Ruhestellung gehalten ist.
l6. Strörwmgsausgleichsplatte nach einem der Ansprüche
11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verstellung
der otrömungaausgleichsplattc (lo) zwischen der Aufvrärtsbewegung
und der Abwärtsbewegung eine Hysterese besteht.
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