DE3512378A1

DE3512378A1 - Kraftfahrzeug mit einstellbaren aerodynamischen zusatzteilen und steuerungseinrichtung dafuer

Info

Publication number: DE3512378A1
Application number: DE19853512378
Authority: DE
Inventors: Takaaki Asano; Michitoshi Kamakura Kanagawa Takagi; Tsuguhiro Yokosuka Kanagawa Yamada
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1985-04-04
Publication date: 1985-10-17
Anticipated expiration: 2005-04-05
Also published as: JPS60209369A; JPH0112715B2; DE3512378C2; US4810022A

Description

Kraftfahrzeug mit einstellbaren aerodynamischen Zusatzteilen und Steuerungseinrichtung dafür

Beschreibung .5-. ~ ~

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im"allgemeinen auf ein Kraftfahrzeug mit einstellbaren aerodynamischen Zusatzteilen, die eine Verbesserung sowohl hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs als auch hin-. sichtlich der Fahrstabilität bringen. Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine von den Fahrzuständen abhängige Steuerung für einstellbare aerodynamische Zusatzteile eines Kraftfahrzeugs.

Es ist bekannt, daß die aerodynamischen Eigenschaften eines Kraftfahrzeuges maßgeblich von einem Schleppkoeffizienten C, und einem Auftriebskoeffizienten C, mitbestimmt werden. Um eine hohe Fahrstabilität sicherzustellen, muß der Auftriebskoeffizient

so klein wie möglich gehalten werden. Wenn der Auftriebskoeffizient ein negativer Wert ist, dann wirkt auf den Fahrzeugkörper eine nach unten gerichtete Kraft, die einen verbesserten Straßenkontakt der Reifen zur Folge hat und die Stabilität beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit verbessert. Der Schleppkoeffizient wiederum erhöht den Kraftstoffverbrauch, wenn sein Wert ansteigt. Der Kraftstoffverbrauch steigt aber auch durch einen die Fahrstabilität verbessernden

negativen Auftrieb an.
30

Um die Aerodynamik des Fahrzeugs zu verbessern, werden in großem Umfang sogenannte Front- und Heckspoiler verwendet, die den Auftriebskoeffizienten vermindern sollen. Solche Spoiler neigen jedoch dazu, den Schleppkoeffizienten zu vergrößern und somit den

Kraftstoffverbrauch ungünstig zu beeinflussen. Außerdem verlängern manche Frontspoiler die Fahrzeuglänge und erhöhen dadurch den Kraftstoffverbrauch.

Wenn man die Fahrstabilität und den Kraftstoffverbrauch gegeneinander abwiegt, dann ist die Fahrstabilität wichtiger als der Kraftstoffverbrauch, wenn das Fahrzeug mit relativ hohen Geschwindigkeiten fährt, andererseits ist ein günstiger Kraftstoffverbrauch wichtiger als die Fahrstabilität, wenn das Fahrzeug relativ langsam fährt.

Es sind verschiedene aerodynamische Zusatzteile und Steuerungseinrichtungen vorgeschlagen worden, die diesbezüglich einen guten Ausgleich zwischen der Fahrstabilität und dem Kraftstoffverbrauch bringen sollen. In der JP-OS 54-131220 und in der JP-OS 58-22767 sind einstellbare Frontspoiler beschrieben, die zwischen einer ausgefahrenen Position, in der sie über die Vorderkante des unteren Randes der Karosserieschürze vorstehen und einer zurückgezogenen Position, in der sie hinter der Karosserieschürze verborgen sind, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit beweglich sind. Die JP-OS 58-22768 beschreibt einen Frontspoiler, der in Abhängigkeit von der Bremsbetätigung des Fahrzeugs in die eingefahrene Position gebracht werden.kann. Die JP-OS 58-85764 beschreibt einen einstellbaren Spoiler, der in Abhängigkeit von dem auf die vordere Karosserieschürze wirkenden Luftströmungsdruck zwischen einer ausgefahrenen und einer rückgezogenen Stellung beweglich ist. Die JP-OS 58-191672 beschreibt eine von der Fahrzeughöhe abhängige Steuerung für den Frontspoiler.

Die bekannten Steuerungsverfahren für Spoiler

sind jedoch nicht vollständig, weil die Spoilerstellung nicht genau unter Berücksichtigung der Fahrzustände des Fahrzeugs beeinflußt werden. ,5

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein aerodynamisches Zusatzteil anzugeben, das einen guten Ausgleich zwischen der Fahrstabilität und einem günstigen Kraftstoffverbrauch schafft. 10

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und ein Verfahren zum Steuern des aerodynamischen Zusatzteils sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Die Erfindung schafft ein aerodynamisches Zusatzteil, das in Übereinstimmung mit den Fahrzuständen des Fahrzeugs genau eingestellt werden kann. Dabei berücksichtigt ein spezielles Steuerungsverfahren die verschiedensten Steuerparameter, einschließlieh der Fahrzeuggeschwindigkeit, Seitenwind und Straßenzustand usw.

Gemäß der Erfindung enthält eine aerodynamische Einrichtung eine Spoilerflosse, die an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Die Spoilerflosse ist zwischen einer Arbeitsstellung, in der sie von der Karosserie zur Herabsetzung des Auftriebskoeffizienten vorsteht, und einer Ruhestellung, in der sie in die Fahrzeugkarosserie zurückgebracht ist, beweglich. Die Spoilerstellung wird auf der Grundlage der Fahrzustände, einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Umgebungsbedingungen gewählt.

Der Spoiler kann von der Außenfläche der Fahrzeugkarosserie vorstehen, um den Auftriebskoeffizienten herbzusetzen, wenn sich das Fahrzeug bewegt, und kann auch in eine Ruhelage gebracht werden, in der er mit den Konturen der Fahrzeugkarosserie bündig abschließt und so keine besonderen aerodynamischen Einflüsse hervorruft. Dem Spoiler ist eine Betätigungseinrichtung zugeordnet, mit der er zwischen der Arbeitstellung und der Ruhestellung bewegt werden kann. Sensoren steuern die Betätigungseinrichtung. .

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines Personenkraftwagens mit einem einstellbaren aerodynamischen Zusatzteil und einem Steuersystem dafür nach der vorliegenden Erfindung; ;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Heckansicht ins Fahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform eines Heckspoilers nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3(A) und 3(B) die zwei Betriebsstellungen des einstellbaren Heckspoilers nach Fig. 2;

Fig. U schematisch eine erste Ausführungsform eines Steuerungssystems für den Heckspoiler nach Fig.2;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Heckspoiler-Steuerungssystems;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Seitenwindsensors für das Steuerungssystem nach Fig. 5;

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkung einer ersten Ausführungsform des einstellbaren Heckspoilers nach Fig. 2,

Fig. 8 die Änderung des Schleppkoeffizienten und des Auftriebskoeffizienten in Abhängigkeit von dem Heckspoilerwinkel;

Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Heckspoiler-Steuerprogramms, das in der ersten Ausführungsform des Heckspoiler-Steurungssystems nach Fig. 5 ausgeführt wird;

Fig. 10 ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines einstellbaren Heckspoiler-Steuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ein Diagramm einer Ausführungsform eines Straßenreibungssensors, der in der zweiten Ausführunsform des Spoiler-Steuerungssystems nach Fig. verwendet wird;

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines Personenkraftwagens von vorn links, der die dritte Ausführungsform eines einstellbaren Frontspoilers gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;

Fig. 13 einen Schnitt durch Teile der Mechanik des Frontspoilers in Fig. 12;
30

Fig. 14(A) und 14(B) die Betriebsstellungen des einstellbaren Frontspoilers nach Fig. 12;

Fig. 15 das Verhalten des Schleppkoeffizienten und des Auftriebskoeffizienten im Verhältnis zu dem Ausmaß, um das der einstellbare Frontspoiler nach Fig.12 vorsteht;

Fig. 16 eine schematisehe Darstellung einer vierten Ausführungsform des Frontspoiler-Steuerungssystems nach der Erfindung zur Steuerung der Position des Frontspoilers nach Fig. 12;

,

Fig. 17 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Straßenunebenheitssensors, der in der vierten Ausführungsform des Steuerungssystems nach der Erfindung verwendet wird und von einem Ultraschallsensor Gebrauch macht;

Fig. 18 ein Flußdiagramm eines Zeitsteuerungsprogramms für den Ultraschallsensor, der in der Anordnung nach Fig. 17 verwendet wird; 15

Fig. 19 eine Schnittdarstellung des Vorderendes eines Kraftfahrzeugs, an welchem die fünfte Ausführungsform eines Frontspoilers angebracht ist;

Fig. 20 einen Schnitt längs der Linie XX-XX von Fig. 19;

Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie XXI-XXI

von Fig. 19;
25

Fig. 22 einen Schnitt längs der Linie XXII-XXII

von Fig. 19;

Fig. 23 einen Schnitt durch das Heckende eines Fahrzeugs, an dem die fünfte Ausführungsform eines einstellbaren Heckspoilers angebracht ist;

Fig. 24 einen Schnitt längs der Linie XXIV-XXIV von Fig. 23;

■■-..·

Fig. 25 ein Blockschaltbild der fünften Ausführungsform eines Steuerungssystems nach der Erfindung;

Fig. 26 einen Schaltkreis für den Antrieb in dem

Steuerungssystem nach Fig. 25, und

Fig. 27 (A) bis 27 (D) schematische Darstellungen der Betriebspositionen der fünften Ausführungsform der Erfindung mit Front- und Heckspoilern.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und speziell auf Fig. 1 sei nun der allgemeine Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform eines oder mehrerer aerodynamischer

Zusatzteile und der zugehörigen Steuerungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben. Ein Kraftfahrzeug 10 weist einen Heckspoiler 20 auf, der mit einem Heckspoilerantrieb 30 zur Betätigung zwischen wenigstens zwei Stellungen verbunden ist.

Die Heckspoilerstellung, in der der Heckspoiler bündig mit dem Kofferraumdeckel oder dem Heck des Fahrzeugs abschließt und so wenig oder keinen aerodynamischen Effekt ausübt, wird nachfolgend als "Ruhestellung" bezeichnet. Andererseits wird die Stellung, in der der Heckspoiler vom Fahrzeugheck unter einem gewissen Winkel in Bezug zur Luftströmung längs des Fahrzeugs vorsteht, um diese vom Fahrzeug weg zu lenken und daher einen aerodynamischen Einfluß auf das Fahrzeug hat, nachfolgend als "Arbeitsstellung"

^ow bezeichnet.

Der Heckspoilerantrieb 30 ist mit einer Steuerungseinrichtung 40 verbunden, die ein Steuerungssignal für den Heckspoilerantrieb erzeugt, um diesen in eine der vorerwähnten Stellungen zu bringen. Die

Steuerungseinrichtung 40 ist mit einer Sensoreinheit verbunden, die die Fahrzustände beobachtet. In bevorzugten Ausführungsformen werden Fahrgeschwindigkeit, Seitenwind, Straßenzustand, Fahrzeughöhe, d.h. Bodenfreiheit, Scheinwerferbrechung durch Neigung, negative Beschleunigung, Straßensteigung, Seitenführungskraft des Fahrzeugs usw. selektiv als Spoilerstellungs-Steuerparameter verwendet. Die Sensoreinheit 50 ist daher so gestaltet, daß sie die Spoilerstellungs-Steuerparameter getrennt erfaßt und ein oder mehrere Ausgangssignale abgibt, die von den Fahrzuständen abhängen. Die Steuerungseinrichtung 40 verwendet die Sensorsignale und leitet daraus das

Heckspoilersteuersignal ab.
15

In Fig. 1 hat das Fahrzeug 10 auch einen Frontspoiler 60. Der Frontspoiler 60 ist mit einem Frontspoilerantrieb 70 verbunden, der den Frontspoiler zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellt. Die *® Stellung des Frontspoilers 60, bei der dieser hinter einer vorderen Karosserieschürze des Fahrzeugs verborgen und daher aerodynamisch unwirksam ist, wird nachfolgend als "Ruhestellung" bezeichnet. Andererseits wird die Stellung des Frontspoilers, bei der dieser vom unteren Rand der vorderen Karosserieschürze nach unten vorsteht und als Spoiler wirkt, der die Luftströmung unterhalb des Fahrzeugs, die sonst einen Auftriebskoeffizienten hervorrufen würde, als "Betriebsstellung" bezeichnet.

Der Frontspoilerantrieb 70 empfang ein Frontspoiler-Steuersignal von der Steuerungseinrichtung 40. Das Steuersignal gibt die gewünschte Stellung des Frontspoilers 60 auf der Grundlage der Sensor-

signale an.

Wie oben ausgeführt, besteht die Hauptidee der vorliegenden Erfindung darin, die Stellung des Frontspoi-5

lers und/oder des Heckspoilers einzustellen. Die

- Stellungen der Spoiler sollten in genauer Übereinstimmung mit den Fahrzuständen erfolgen, die durch die Fahrgeschwindigkeit, den Seitenwind, den Straßenoberflächenzustand, die Fahrzeughöhe, die Lichtbrechung durch Regen usw., die negative Beschleunigung, die Straßensteigung, die Seitenführungskraft usw. bestimmt sind. Als allgemeine Regel befinden sich die Spoiler in ihren Betriebsstellungen, wenn sich das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit

bewegt, wo die Erzielung einer hohen Fahrstabilität gegenüber der Kraftstoffwirtschaftlichkeit im Vordergrund steht und befinden sich die Spoiler in ihren Ruhestellungen, wenn sich das Fahrzeug nicht mit solche hohen Geschwindigkeiten bewegt, so daß die

Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs gegenüber der Fahrstabilität im Vordergrund steht. Die Steuerungseinricftung 40 erzeugt Spoilersteuersignale, die die Antriebe 30 und 70 veranlassen, die Spoiler 20 und 60 in ihre Betriebsstellungen zu bewegen, wenn fest-

gestellt worden ist, daß sich das Fahr zeug mit hoher Geschwindigkeit bewegt und andere Betriebsbedingungen, die durch vorbestimmte Steuerparameter dargestellt werden, befriedigt werden sollen. Ansonsten gibt die Steuerungseinrichtung 40 andere Steuersignalwerte

at, um die Spoiler in ihren Ruhestellungen zu halten.

In der dargestellten Anordnung kann die Steuerungseinrichtung 40 beispielsweise die Stellungen von Frontspoiler und Heckspoiler unabhängig beeinflussen. In der Praxis kann die Steuerungseinrichtung 40 vier

verschiedene Spoilerzustände erzeugen:

Im ersten Zustand befinden sich beide Spoiler 20 und 60 in ihren Ruhestellungen;..

im zweiten Zustand ist der Frontspoiler in seine Betriebsstellung bewegt, während sich der Heckspoiler in seiner Ruhestellung befindet;

im dritten Zustand ist der Frontspoiler in seiner Ruhestellung gehalten und der Heckspoiler ist in seine Betriebsstellung bewegt und

im vierten Zustand befinden sich beide Spoiler in ihren Betriebsstellungen.

In diesem Falle erzeugt die Steuerungseinrichtung

getrennte Front- und Heckspoiler-Steuersignale, die

zwischen zwei Signalpegeln nach Ein/Aus-Art veränderbar sind. In der gesamten nachfolgenden Beschreibung sei angeommen, daß ein Steuersignal mit HOCH-Pegel befiehlt, daß der Spoiler in seine Betriebsstellung gebracht wird und ein Steuersignal von NIEDRIG-Pegel

befiehlt, daß der Antrieb den Spoiler in seiner Ruhestellung hält.

Es sei betont, obgleich das in Fig. 1 dargestellte System sowohl Front- als auch Heckspoiler aufweist, es nicht immer notwendig ist, beide Spoilerarten zugleich an einem Fahrzeug zu realisieren. Im Falle, wo nur ein Frontspoiler oder nur ein Heckspoiler installiert ist, kann die Steuerungseinrichtung in einfacher Weise geändert werden, um ° nur ein einziges Steuersignal abzugeben. Die nachfolgende Beschreibung nimmt bei einigen Ausführungsformen nur auf Einzelspoileranordnungen Bezug.

Fig. 2 beschreibt eine erste Ausführungsform eines aerodynamischen Systems nach der vorliegenden Erfindung. Diese erste Ausführungsform betrifft eine Heckspoileranordnung, bei der der Spoiler zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung einstellbar ist. Der Heckspoiler 20 besteht aus einer Heckspoilerflosse 202. Die Heckspoilerflosse 202 wirkt mit einem Kofferraumdeckel 102 der Fahrzeugkarosserie zusammen und ist schwenkbar innerhalb einer Vertiefung 104 angeordnet, die am hinteren Ende im Kofferraumdeckel 102 ausgebildet ist. Die Heckspoilerflosse 202 ist zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung verschwenkbar, wie in den Fig. 3(A) und 3(B) dargestellt ist. In der Ruhestellung liegt die Oberseite der Heckspoilerflosse 202 bündig mit der Oberfläche des Kofferraumdeckels 102, um eine glatte, durchgehende Karosseriefläche am Fahrzeugheck zu ergeben. In der Betriebsstellung wiederum ist die Heckspoilerflosse 202 nach oben über das Fahrzeugheck vorstehend geneigt, um eine Luftströmungsführungsflache auszubilden, die die Luftströmung vom Fahrzeugheck wegrichtet. Sie lenkt die Luftströmung längs der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie wirksam ab, um somit den Auftriebskoeffizienten zu verringern, der sonst an der Karosserie wirken würde. Der Anstellwinkel der Spoilerflosse ist so gewählt, daß die auf die Flosse wirkende, von der Luftströmung hervorgerufene Kraft in eine am Fahrzeugheck nach unten wirkende Kraft umgewandelt wird, die so den Straßen kontakt der Reifen verbessert, um die Kraftübertragung über die Fahrzeugräder zu begünstigen. Dies ist besonders wichtig bei Fahrzeugen mit Heckantrieb. Andererseits bewirkt die Bewegung der Heckspoilerflosse in die Betriebsstellung eine gewisse Steigerung des Schleppkoeffizienten. Dies kann selbstver-

ständlich durch Rückführen der Heckspoilerflosse in die Ruhestellung korrigiert werden, wodurch freilich der Auftriebskoeffizient ansteigt.

Fig. 4 zeigt ein Heckspoilersteuersystem, das in der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Die Vorderkante der Heckspoilerflosse 202 ist schwenkbar mittels eines Schwenkzapfens 102 am inneren Umfang der Vertiefung 104 gelagert, die längs dem hinteren Randbereich des Kofferraumdeckels 102 ausgebildet ist. Die Heckspoilerflosse 202 ist mit einem Antrieb 30 verbunden, der einen Elektromotor 306 und einen davon getriebenen Kurbelstab 304 nach Art eines Wagenhebers umfaßt. Der Kurbelstab 304 ist an einem Punkt mit der Heckspoilerflosse 202 verbunden, der nahe deren hinteren Rand liegt. Obgleich hier nur ein einzelner Kurbelstab 304 dargestellt ist, werden vorzugsweise zwei solcher Stäbe an den gegenüberliegenden Enden der Flosse 202 verwendet. Der Stab 304 kann direkt von dem Motor 306 angetrieben werden oder in einer bevorzugten Ausführungsform über ein Untersetzungsgetriebe, das zwischen dem Motorausgang und dem Stab 304 eingesetzt ist. Der Motor 302 sollte ein in der Drehrichtung umgekehrbarer Motor sein, so daß er den hinteren Rand der Heckspoilerflosse 202 auf- und abbewegen kann. .

Der Motor 302 ist mit der Steuerungseinrichtung verbunden, die einen monolithischen Mikroprozessor enthält. Die Steurungseinrichtung 40 ist ihrerseits mit einem Fahrgeschwindigkeitssensor 502, einem Scheibenwischersensor 504 und einem Seitenwindsensor 506 verbunden. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 502, der Scheibenwischerserisor 504 und der Seitenwindsensor

506 können zusammen die Sensoreinheit 50 bilden, die oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt worden ist. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 502 erzeugt ein die Fahrgeschwindigkeit angebendes Signal. Der Scheibenwischersensor 504 erzeugt ein HOCH-Pegelsignal, wenn der Scheibenwischer in Betrieb ist, sonst erzeugt er ein NIEDRIG-Pegelsignal.

Der Seitenwindsensor 506 ist an einem geeigneten Punkt außen am Fahrzeug befestigt, der den Seitenwinden ausgesetzt ist. Wie Fig. 6 zeigt, besteht der Seitenwindsensor 506 aus einem Sensorgehäuse 507 mit Sensorflächen 508 und 510. Die Sensorflächen 508 und 510 weisen im wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen, so daß sie den Seitenwinden von beiden Seiten des Fahrzeugs ausgesetzt sind. Luftströmungswege 512 und 514 sind innerhalb des Sensorgehäuses ausgebildet. Die Luftströmungswege 512 und 514 haben entsprechende äußere Enden 512a und 514a, die sich in die entsprechenden Sensorflächen 508 und 510 öffnen. Die inneren Enden der Luftströmungswege 512 und 514 sind mit einem Druck/Spannungs-Wandler 516 verbünden. Der Druck/Spannungs-Wandler erzeugt Spannungssignale, die den Druck in den Luft-Strömungswegen angeben. Der dem Druck/Spannungs-Wandler 516 zugeführte Druck ändert sich mit der Stärke des Seitenwindes. Die Spannung gibt daher die Stärke des Seitenwindes an. Die Spannungssignale, die von dem Seitenwindsensor erzeugt werden, werden nachfolgend als "Seitenwindanzeigesignal¹· bezeichnet.

Das Seitenwind-Anzeigesignal, das vom Seitenwindsensor erzeugt wird, wird vom Sensor der Steuerungseinrichtung 40 über eine Leitung 518 zugeführt. 35

In den Fig. 4 und 5 ist das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal mit S. , das Scheibenwischeranzeigesignal mit Sp und das Seitenwindanzeigesignal mit S, beg zeichnet. Wie eben erwähnt, enthält die Steurungseinrichtung 40 einen bekannten Mikroprozessor, der hauptsächlich aus einer Eingabeschnittstelle 402, einer zentralen Prozessoreinheit CPU 404, einem ROM 406, einem RAM 408 und einer Ausgabeschnittstelle 410 besteht. Die Ausgabeschnittstelle 410 ist mit einem Antriebssignalgenerator 308 verbunden, der zwischen die Steuerungseinrichtung 40 und den Motor 306 geschaltet ist. Der Antrlebssignalgenerator 308 spricht auf das Heckspoiler-Steursignal C.

je an, das über die Ausgabeschnittstelle 410 ausgegeben wird und erzeugt ein Antriebssignal S^ mit einer Polarität, die von dem Steuersignal abhängt. In der nachfolgenden Beschreibung wird vorausgesetzt, daß die Polarität des Antriebssignals Su,

_nr. das den Motor in einer Richtung antreibt, in der die Heckspoilerflosse 202 in die Betriebsstellung bewegt wird, die "Vorwärtsrichtung" ist, während die entgegengesetzte Polarität die "Rückwärtsrichtung" ist. Gewünschtenfalls kann der Antriebssignalgenerator 308 rückgesteuert geregelt werden, indem man ein Motorpositionsanzeigesignal zum Antriebssignalgenerator rückführt, um den Motor in vorbestimmten heckspoilerstellungen, speziell in den Betriebsund Ruhestellungen anzuhalten.

In Fällen, wo das Fahrgeschwindigkeitsanzeige-Signal S₁ ein Frequenzsignal ist, dessen Frequenz proportional der Fahrgeschwindigkeit ist, kann die CPU 404 mit einem Fahrgeschwindigkeitszähler ausge- __ rüstet sein, um auf der ,Basis der Frequenz dieses

Signals einen Fahrgeschwindigkeitswert abzuleiten. Verfahren zum Ableiten der Fahrgeschwindigkeit aus einem Frequenzsignal, das die Fahrgeschwindigkeit angibt, sind bekannt und brauchen hier nicht weiter beschrieben zu werden.

Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, verhalten sich der Schleppkoeffizient C, und der Auftriebskoeffizient C. in Abhängigkeit zum Heckspoilerwinkel 0 zueinander etwa gegensinnig. Der Heckspoilerwinkel 0 ist auf einen Winkel 0_Q bezogen, in welchem die Heckspoilerflosse plan mit dem Kofferraumdeckel liegt, wie aus Fig. 7 hervorgeht. Wenn der Heckspoilerwinkel 0 wächst, dann steigt der Schleppkoeffizient C. monoton aber leicht nicht linear an, wie Fig. 8 zeigt. Dies rührt daher, weil wenn der Heckspoilerwinkel 9 innerhalb eines angemessenen Bereiches größer wird, der Unterdruck am Heck des Fahrzeuges vergrößert

wird, wodurch die rückwärtige Kraft, die auf das ^^w Fahrzeug als Schleppe wirkt, ansteigt. Gleichzeitig bewirkt die Steigerung des Heckspoilerwinkels 0, daß der Auftriebskoeffizient monoton aber nicht linear abfällt. Dies führt daher, daß die nach unten gerichtete Kraft, die auf das Fahrzeug wirkt, ansteigt, wenn der Heckspoilerwinkel 0 größer wird.

Aus Vorstehendem ist zu entnehmen, daß vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit gesehen es besser wäre, den Heckspoilerwinkel 0 so klein wie möglich zu hal-

³^ ten, jedoch vom Standpunkt der Fahrstabilität her geshen es wünschenswert ist, den Heckspoilerwinkel 0 so groß wie möglich zu machen. Die erste Ausführungsform des Spoiler-Steurungssystems nach der vorliegenden Erfindung schafft einen guten Ausgleich zwisehen diesen beiden Forderungen, indem die Heckspoiler-

Stellungen gemäß den Fahrzuständen des Fahrzeugs eingestellt werden.

Fig. 9 zeigt ein Heckspoilersteuerprogramm , das von der Steuerungseinrichtung 40 des Systems nach der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Das dargestelltQ Programm kann periodisch durchgeführt werden. Unmittelbar nach dem Start werden im Block 1002 Daten von: Fahrgeschwindigkeitssensor 502, vom Scheibenwischersensor 504 und vom Seitenwindsensor 506 gelesen. Danach wird das Fahrgeschwindigkeits-Anzeigesignal S₁ mit einem unteren Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert L _f im Block 1004 verglichen. Wenn das Fahrgeschwindigkeitsanzeigesignal S- im Pegel gleich oder niedriger als der untere Schwellenwert L - ist, dann wird ein

rei

NIEDRIG-Pegelsteuersignal C₁ zu dem Antriebssignalgenerator 308 im Block 1006 gesandt. Der Antriebssignalgenerator 306 spricht auf das NIEDRIG-Pegelsteuersignal an und befiehlt, daß der Heckspoiler in seiner Ruhestellung verbleibt. Wenn die Heckspoilerflosse 202 sich bereits in ihrer Ruhestellung befindet, dann bleibt der Antriebssignalgenerator 308 ruhig und hält die Heckspoilerflosse in ihrer Ruhestellung. Wenn hingegen sich die Heckspoilerflosse 202 in ihrer Betriebsstellung befindet, dann erzeugt der Antriebssignalgenerator 308 ein Antriebssignal S^. von Rückwärtspolarität, um den Antriebsmotor 306 so anzutreiben, daß dieser die Heckspoilerflosse in ihre Ruhestellung bringt.

Wenn das Fahrgeschwindigkeits-Anzeigesignal S₁ im Pegel höher ist, als der untere Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert L _f, dann wird das Fahrgeschwindikeitsanzeigesignal S₁ mit einem höheren Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert H "_f im Block 1008

verglichen. Wenn das Fahrgesehwindigkeitsanzeigesignal S. im Pegel niedriger ist als der Schwellenwert H _f, dann wird das Scheibenwischersignal S~ im Block 1010 geprüft, ob es HOCH ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann wird im Block 1012 geprüft, ob das Seitenwindsensorsignal S, HOCH ist, was anzeigt, daß die Stärke des Seitenwindes größer als ein vorbestimmter Pegel ist. Wenn das Seitenwindsensorsignal, das im Block 1012 geprüft wird, NIEDRIG ist, dann geht die Steuerung zum Block 1006 über, in welchem das NIEDRIG-Pegelsteuersignal C. zum Antriebssignalgenerator 308 gesandt wird. Wenn jedoch das Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigesignal im Pegel gleich oder größer als der höhere Schwellenwert H _f ist oder wenn das Soheibenwischeranzeigesignal HOCH ist oder wenn das Seitenwindsensorsignal S~ HOCH ist, dann wird ein HOCH-Pegelsteuersignal C. erzeugt und zum Antriebssignalgenerator 308 übertragen.

"

Wie oben erwähnt, ist der Antriebssignalgenerator 308 sowohl auf das Steuersignal C. als auch auf die Heckspoilerflossenstellung empfindlich. Wenn sich die Heckspoilerflosse 202 bereits in ihrer Betriebs-Stellung befindet, dann bleibt der Antriebssignalgenerator ruhig, wenn ihm das HOCH-Pegelsteuersignal C. zugeführt wird und er hält dann die Heckspoilerflosse in ihrer Betriebsstellung. Wenn andererseits sich die Heckspoilerflosse 202 in ihrer Ruhestellung befindet, dann sendet der Antriebssignalgenerator 308 ein Antriebssignal S₁, zum Motor 306 mit Vorwärtspolarität, um den Motor so anzutreiben, daß dieser die Flosse aus ihrer Ruhestellung in die Betriebsstellung bringt.

Wie man aus Fig. 9 entnehmen kann, wird bei relativ hoher Fahrgeschwindigkeit oder bei relativ schlüpfriger Straßenoberfläche und/oder bei starkem Seitenwind die Heckspoilerflosse in ihre Betriebsstellung gebracht, um eine ausreichende Fahrstabilität sicherzustellen. Die Schlüpfrigkeit der Straßenoberfläche wird hier freilich indirekt über den Scheibenwischerbetrieb ermittelt, weil davon ausgegangen wird, daß die Straßenoberfläche nur bei oder nach Regen schlüpfrig ist und unter solchen Betriebsbedingungen der Scheibenwischer eingeschaltet ist. Fährt das Fahrzeug dagegen mit relativ niedriger Geschwindigkeit oder ist die Straße trocken oder ist der Seitenwind nicht stark, dann wird der Heckspoiler in seine Ruhestellung gebracht,um den Schleppkoeffizienten herabzusetzen und dadurch den Kraftstoffverbrauch zu senken. Die erste Ausführungsform einer Steuerung für einen einstellbaren Heckspoiler, wie sie oben beschrieben worden ist, stellt daher einen guten Ausgleich zwischen Wirtschaftlichkeit und Fahrstabilität her.

Fig. TO zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Steuersystems für einen einstellbaren Heckspoiler nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird ein Straßenreibungssensor 508 als Ersatz für den Scheibenwischersensor der vorangehenden Ausführungsform verwendet.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines Straßenreibungssensors, der in der zweiten Ausführungsform des Heckspoilersteuersystems nach der Erfindung verwendet wird.

Der Straßenreibungssensor 508 besteht aus einem Ultraschallsensor, der an dem Fahrzeug, beispielsweise an der Türschwelle nahe einem Radkasten befestigt

ist. Der Ultraschallsensor sendet Ultraschallwellen 5

gegen die Straßenoberfläche aus. Der Ultraschallsensor leitet dann eine Durchschnittsdistanz zwischen der Straßenoberfläche und dem Fahrzeugchassis aus der Ausbreitungszeit ab. Auf der Basis der Durchschnittshöhe und der Augenblickshöhe, die durch das Rückspritzen von dem zugehörigen Rad beeinflußt wird, läßt sich der Straßenzustand ermitteln. Mit anderen Worten, indem das Auftreten des Rückspritzens vom Rad ermittelt wird, wird der Straßenoberflächenzustand ermittelt. Der Ultraschallsensor, der als

Straßenreibungssensor dient, enthält Einrichtungen zum Unterscheiden zwischen nasser und trockener Straße, indem er Schwankungen der gemessenen Fahrzeughöhe aufgrund von Spritzwasser ermittelt. Wenn Spritzwasser festgestellt wird, dann gibt der Ultraschall-

sensor ein HOCH-Signal ab, daiS als niedrige Reibung anzeigendes Signal der Steuerungseinrichtung 40 zugeführt wird. Die Steuerungseinrichtung 40 verwendet das Signal vom Ultraschallsensor als einen der Spoilersteuerparameter zum Verstellen des Heckspoilers zwischen der Betriebsstellung und der Ruhestellung.

Straßenreibung kann auch auf verschiedene andere Arten anstelle mit Hilfe des Ultraschallsensors ermittelt werden. Beispielsweise kann Straßenreibung

aus einer Kombination von Fahrgeschwindigkeit, Lenkwinkeländerung und Lenkgeschwindigkeit abgeleitet werden. Zunächst wird das Lenkdrehmoment beim Fahren auf normaler trockener Straße in Bezug zur Fahrgeschwindigkeit , die Lenkwinkeländerung und die Lenkgeschwindigkeit gemessen, um einen Bezugswert zu

u '■■' ■ — - '■■'-'

erhalten. Dann wird das augenblickliche Lenkdrehmoment gemessen und mit dem Bezugswert verglichen, um zu ermitteln, ob der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche geringer als beim Fähren unter normalen trockenen Bedingungen ist. Wenn das Lenkdrehmoment kleiner als der Bezugswert ist, dann,wird eine Straßenoberfläche geringer Reibung durch Erzeugen eines geringe Reibung anzeigenden Signals angezeigt. Bei anderen Verfahren kann der Reibungskoeffizient durch einen Vergleich der Winkelgeschwindigkeiten der Antriebsräder und der getriebenen Räder ermittelt werden.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist die zweite Ausführungsform des Heckspoilersteuersystems nach der vorliegenden Erfindung auf einen flügelartigen Heckspoiler 20 anwendbar. Bei dem flügelartigen Heckspoiler ist die Spoilerflosse 202 schwenkbar in einer Vertiefung 104 mittels eines Haltearmes 314 gelagert. Die Vorderkante der Heckspoilerflosse 202 schwenkt um einen Schwenkzapfen 314a, der sich durch den Haltearm 314 erstreckt. Die Hinterkante der Heckspoilerflosse 202 ist. über Lenker 310a und 310b mit einem Antriebsmotor 306 verbunden. Der Lenker 310a ist direkt mit der Antriebswelle des Antriebsmotors 306 verbunden, um sich mit dieser zu drehen. Die Drehbewegung des Lenkers 310a wird durch den zweiten Lenker 310b in eine vertikale Bewegung umgesetzt. Bei dieser Anordnung bewegt sich die Hinterkante der Spoilerflosse 202 nach oben und unten, wenn sich der Antriebsmotor 306 dreht.

Bei der zweiten Ausführungsform wird die Stellung des Heckspoilers 20 im wesentlichen auf die gleiche Weise gesteuert, wie unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschrieben worden ist. Wenn beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit niedriger ist

-JSA-

als ein unterer kritischer Wert, wenn die Straßenoberfläche trocken genug ist, um eine geeignete Traktion sicherzustellen und wenn der Seitenwind schwächer als ein kritischer Wert ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit zwischen einem unteren und einem oberen kritischen Wert liegt, dann wird der Heckspoiler zur Kraftstoffersparnis in der Ruhestellung gehalten. Wenn andererseits die Fahrgeschwindigkeit höher als der kritische Wert ist oder wenn die Fahrgeschwindigkeit zwischen dem höheren und dem niedrigeren kritischen Wert liegt und die Reibung an der Straßenoberfläche geringer als ein gegebener Wert ist, und/oder wenn die Seitenwinde stärker als der kritische Wert sind, dann wird der Heckspoiler in seine Betriebsstellung bewegt.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen die dritte Ausführungsform der aerodynamischen Zusatzteile bei einem Kraftfahrzeug nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein Frontspoiler 60 am Fahrzeug installiert. Der Frontspoiler 60 ist zwischen der Betriebsstellung, in welcher er sich von der Unterkante einer vorderen Karosserieschürze 108 nach unten erstreckt und einer Ruhestellung, in welcher er hinter der Schürze 108 verborgen ist, beweglich.

Wie Fig. 13 zeigt, besteht der Fronspoiler 60 aus einer Frontspoilerflosse 602, die am Fahrzeug zwischen der Betriebsstellung und der Ruhestellung schwenkbar beweglich angebracht ist. Ein Antriebsmotor 704 ist mit der Frontspoilerflosse 602 über einen Hebelmechanismus 706 verbunden. Der Hebelmechanismus 706 besteht aus einem ersten unteren Hebel 706a, der mit der Unterkante der Frontspoilerflosse 602 verbunden ist und einem oberen Hebel 706b,

der mit einer Antriebswelle 704a des Anfriebsmotors 704 verbunden ist. Der Antriebsmotor 704 kann vor einem Kühler 110 des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Kühler ist innerhalb des von einem Kühlergrill 112 nach außen abgeschlossenen Motorraums des Fahrzeugs angeordnet. Bei dem dargestellten Fahrzeug ist die vordere Schürze integral mit einer vorderen Stoßstange 106 ausgebildet und wird in bekannter Weise von Stoßstangenträgern gehalten. In Fig. 13 bezeichnet das Bezugszeichen 114 die Motorhaube des Fahrzeugs.

Wie die Fig. 14(A) und 14(B) zeigen, ist die Frontspoilerflosse 602 zwischen ihrer Ruhestellung und ihrer Betriebsstellung, in der sie den freien Raum zur Straßenoberfläche verringert und somit die Luftströmung unter das Fahrzeug herabsetzt, beweglich. Die Luftströmung unter dem Fahrzeug wirkt mit der Luftströmung über dem Fahrzeug zusammen, und erzeugt einen Nettoauftrieb am Fahrzeug. Dies gilt speziell, wenn der Fahrzeugboden nicht flach ist, sondern Unregelmäßigkeiten aufgrund der Kardanwelle, des Abgasleitungssystems, der Auspufftöpfe usw. aufweist, so daß die Luftströmung unter dem Fahrzeug etwas gestört wird. Dies hat merkliche Auswirkungen auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs.

In der Ruhestellung liegt der Frontspoiler im wesentlichen horizontal, wobei seine Vorderkante oberhalb der Unterkante der Frontschürze 1.0 8 liegt. Dies vermindert den vorderen Querschnitt des Fahrzeuges und vermindert somit den Windwiderstand, der mit dem Schleppkoeffizienten multipliziert wird, um den Gesamtluftwiderstand des sich bewegenden Fahrzeuges zu bestimmen.

, Fig. 15 zeigt das Verhältnis zwischen der Ausfahrhöhe h der Frontspoilerflosse vom unteren Ende der Frontschürze 108 (Fig. 11) und den Schlepp- und Auftriebskoeffizienten C. und C,des Fahrzeugs.

,- Wie ersichtlich, nimmfc der Auftriebskoeffzient C. nicht linear ab, wenn die Ausfahrhöhe h ansteigt. Umgekehrt nimmt der Schleppkoeffizient C "nicht linear zu, wenn die Ausfahrhöhe h wächst.

Die dritte Ausführungsform eines Frontspoilers kann gemäß den Fahrbedingungen eines Fahrzeuges mit Hilfe des Steuersystems beeinflußt werden, das entweder gemäß der ersten oder der zweiten Ausführungsform ausgeführt ist.

Fig. 16 zeigt ein Steuersystem, das gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung anwendbar ist. Um die Stellung der Frontspoilerflosse 602 zu beeinflussen, ist die Steuerungseinrichtung 40 über _nn einen Antriebssignalgenerator 710 mit dem Antriebsmotor 704 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 40 ist ihreseits mit dem Fahrgeschwindigkeitssensor 502, dem ScheibenwJsohersensor 504, dem Seitenwindsensor und dem Straßenrauhigkeitssensor 510 verbunden. Der c Straßenrauhigkeitssensor 510 kann ein Ultraschallsensor zum Ermitteln der Distanz zur Straßenoberfläche sein,der somit Änderungen in der gemessenen Distanz ermittelt, die ein Maß für die Straßenrauhigkeit sind.

Wie Fig. 17 zeigt, enthält der Ultraschallsensor

510 im wesentlichen einen Ultraschallsensor 510-1 und einen Empfänger 510-2 zur Aufnahme reflektierter Ultraschallwellen. Der Sender 510-1 empfängt ein Triggersignal S_Tr zu einem gegebenen Zeitpunkt von

der Steuerungseinrichtung 40. Der Sensor 510-1 enthält einen Ultraschalloszillator 510-3 und einen Ultraschall-Sendverstärker 510-4. Der Ultraschalloszillator 510-3 spricht auf das Triggersignal S„ von der Steuerungseinrichtung 40 an, das periodisch oder intermittierend abgegeben wird, um über den Senderverstärker 510-4 Ultraschallwellen gegen die Straßenoberfläche abzustrahlen.

Die von der Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellen werden von dem Empfängerteil 510-5 des Empfängers 510-2 aufgenommen. Der Empfängerteil 510-5 erzeugt ein Empfangssignal S_R , dessen Wert in Übereinstimmung mit der Amplitude der empfangenen Ultraschallwellen variiert. Der Empfängerteil 510-5 ist mit einem Verstärker 510-6 verbunden, der das Empfangssignal S_R aufnimmt. Das Empfangssignal S_R wird vom Verstärker 510-6 verstärkt und zu einem Gleichrichter 510-7 übertragen. Der Gleichrichter 510-7 ist über eine Impulsformerschaltung 510-10 mit Bandpaßfiltern verbunden. Der Gleichrichter 510-7 ist weiterhin mit einem Spitzenwerthaltekreis 510-11 verbunden, der den Spitzenwert des Empfangssignals festhält. Der Spitzenwerthaltekreis 510-11 erzeugt ein analoges, den Spitzenwert anzeigendes Signal S_p , das einen Wert hat, der dem gehaltenen Spitzenwert proportional ist. Der Spitzenwerthaltekreis 510-11 ist mi.t der Steuerungseinrichtung 40 über einen Analog/Digital-Wandler 510-12 verbunden.

Der Analog/Digital-Wandler 510-12 gibt an die Steuerungseinrichtung 40 ein Binärsignal ab, das dem Spitzenwert entspricht.

Der Spitzenwerthaltekreis 510-11 ist ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung 40 verbunden und em-

pfängt von dieser das Triggersignal S~ . Der Spitzenwerthaltekreis 510-11 spricht auf das Triggersignal von der Steuerungseinrichtung 40 an, um den augenblicklich gehaltenen Wert zu löschen. 5

Fig. 18 zeigt ein Zeitsteuerprogramm, das von der Steuerungseinrichtung 40 ausgeführt wird, um den Triggerzeitpunkt des Ultraschallsensors 510 zu steuern.
10

An der Eingangsstufe des Zeitsteuerprogramms wird ein Triggersignalzeichen F- in einem Speicherblock des RAM im Schritt 1102 geprüft. Das Triggersignalzeichen F_T wird gesetzt, wenn das Triggersignal über die Ausgabeschnittstelle zum Sender 510-1 abgegeben wird, und wird rückgesetzt, wenn das ' Triggersignal nicht abgegeben wird.

Wenn das Triggersignalzeichen F_ bei der Prüfung im Schritt 1102 gesetzt ist, dann wird der Zeitpunktwert T. eines Zeitgebers im RAM im Schritt 1104 verriegelt. Der Zeitgeber zählt kontinuierlich Taktimpulse vom Taktgenerator. Eine Triggersignaleinschaltzeit, die den Zeitwert t.. angibt, wird dem verriegelten Zeitpunkt T- im Schritt 1106 hinzuaddiert. Der resultierende Wert (T-.+t..) der als Triggersignalausschaltzeitpunkt dient, wird in ein T^-Register im RAM im Schritt 1108 übertragen und dort gespeichert. Dann wird das Zeichen F_T im Schritt 1110 gesetzt. Ein HOCH-Pegelausgang wird der Ausgabeschnittstelle im Schritt 1112 als Triggersignal S_Tr zugeführt.

Während der Periode t. , beginnend zum Zeitpunkt T₁, wird das Potential an der Ausgabeschnittstelle HOCH gehalten, um die Zuführung des Triggersignals S,,, zum Sender 510-1 fortzusetzen. Der Zeitgeber

fährt mit der Zählung der Taktimpulse fort und erzeugt ein T ..-Zeitgebersignal nach der Periode t₁, das als Triggersignal für das Zeitsteuerprogramm dient.

Als Antwort auf das T.-Zeitgebersignal zum Zeitpunkt Tp, das das Ende der Periode t, markiert, wird das Zeitsteuerprogramm nochmals ausgeführt. Da das. Triggersignalzeichen F„ im Schritt 1110 des vorangehenden Zyklus der Probrammausführung

gesetzt worden ist, wird die Antwort im Schritt 1102 "NEIN"» Die Steuerung geht daher auf einen Schritt 111*1 über, in welchem der Zeitgeberwert Tp des zweiten Zeitgebers im RAM zugänglich wird. Ähnlich dem ersterwähnten Zeitgeber zählt der Zeitgeber

kontinuierlich die Taktimpulse vom Taktgenerator.

eine Ausschaltintervall-Zeitinformation tp wird dem verriegelten Zeitgeberwert Tp im Schritt 1116 hinzuaddiert. Die Zeitdaten tp haben einen Wert, der einem vorbestimmten Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Triggersignalen entspricht. Der resultierende Zeitwert (Tp+t₂) wird im Sehritt 1118 in dem T ..-Zeitgeber des RAM gespeichert. Sodann wird das Zeichen F- im Schritt 1120 zurückgesetzt. Nach dem Schritt 1120 fällt der Ausgangspegel der Ausgabeschnittstelle auf NIEDRIG, um die Übertragung des Triggersignals zum Sender im Schritt 1122 zu beenden.

Der Straßenunebenheitssensor kann beispielsweise ein Meßgerät enthalten, das die Vertikalbesehleuni-

gung der vorderen und hinteren Enden des Fahrzeugs mißt. Der Straßenunebenheitssensor 510 erzeugt ein Unebenheiten anzeigendes Signal, das HOCH ist, wenn die Straßenoberfläche relativ uneben ist.

Die Steuerungseinrichtung 40 beeinflußt die Stellung der Frontspoilerflosse 602 im wesentlichen in der gleichen Weise , wie unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform erläutert worden ist, d.h. auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit, der Scheibenwischerbetätigung und der Stärke der Seitenwinde. Zusätzlich wird das die Straßenunebenheiten anzeigende Signal des Sensors 510 mit berücksichtigt, um die Stellung der Frontspoilerflosse zu bestimmen. Wenn beispielsweise die Straße extrem uneben ist und daher das die Unebenheiten anzeigende Signal HOCH ist, dann gibt die Steuerungseinrichtung 40 ein Steuersignal ab, das befiehlt, daß die Frontspoilerflosse 602 in ihrer Ruhestellung bleibt, so daß sie nicht die Straßenoberfläche berühren und dadurch beschädigt werden kann. Wenn andererseits der Straßenzustand gut ist und das die Unebenheiten anzeigende Signal NIEDRIG bleibt, dann ermöglicht es die Steuerungseinrichtung, daß die Frontspoilerflosse nach unten in ihre Betriebsstellung bewegt wird, so daß die anderen Fahrbedingungen befriedigt werden.

Die Fig. 19 bis 27 zeigen die fünfte Ausführungsform der aerodynamischen Zusatzteile für ein Kraftfahrzeug nach der vorliegenden Erfindung. Die dargestellte Ausführungsform verwendet sowohl einen Frontspoiler 602 als auch einen Heckspoiler 202. Die Steurungseinrichtung 40 gibt daher Steuersignale sowohl für den Frontspoiler als auch für den Heck-

, spoiler entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs ab.

Fig. 19 zeigt eine Vorderansicht der Frontseite des Fahrzeugs. Wie man aus den Fig. 19 erkennen kann, ist die Frontspoilerflosse 602 schwenkbar an dem den Radiator haltenden Träger mittels einer Konsole 118 befestigt, die ihrerseits am Fahrzeugrahmen 11*1 befestigt ist, der auch den vorderen Stoßfänger 106 trägt. Um die schwenkbare Verbindung der Frontspoilerflosse 602 zu erleichtern, ist in der Mitte ein Scharnier 116 an der Flosse vorgesehen, das an der Konsole 118 gelenkig befestigt ist, wie Fig. 20 zeigt. Die Frontspoilerflosse 602 ist auch an ihren Enden mittels Scharnieren 120 an Montagekonsolen 124 schwenkbar befestigt. Die Montagekonsolen sind an der Tragkonstruktion 122 des Stoßfängers 106 befestigt .und erstrecken sich von dort nach unten.

Der Antriebsmotor 704 ist am vorderen Ende des Fahrgestellteils 114 mittels einer Montageplatte 708 befestigt, wie Fig. 22 zeigt. Ein Untersetzungsgetriebe 710 ist ebenfalls an dem Fahrgestellteil 114 mittels der Montageplatte 708 befestigt. Das Untersetzungsgetriebe 710 ist mit der Ausgangswelle des Antriebsmotors 704 verbunden, um die Drehzahl des Motors herabzusetzen um an der Getriebeausgangswelle 710a, die zum Verstellen der Spoilerflosse benötigte Kraft hervorzubringen.

Die Ausgangswelle 710a des Untersetzungsgetriebes 710 ist fest mit dem oberen Ende eines zweiten Lenkers 706b einer Verbindungseinrichtung 706 verbunden. Der zweite Lenker 706b schwenkt daher mit der Drehung des Motors 704. Am unteren Ende des

zweiten Lenkers 706b ist schwenkbar das hintere Ende eines ersten Lenkers 706a mittels eines Schwenkzapfens 706d angelenkt. Der erste Lenker 706a ist seinerseits schwenkbar am unteren Rand der Frontspoilerflosse 602 mittels eines Gelenkzapfens 706c befestigt.

Obgleich in den Zeichnungen nicht in allen Einzelheiten dargestellt, ist ein Paar Stellungssensoren 712 und 714 (siehe Fig. 25) nahe dem zweiten Lenker 706b angeordnet. Der Stellungssensor 712 besteht aus einem Endschalter und ist dazu bestimmt, mit dem zweiten Lenker in Berührung zu gelangen, wenn der Frontspoiler 602 in seine Betriebsstellung geschwenkt ist. Dieser Stellungssensor 712 wird daher nachfolgend als Betriebsstellungssensor bezeichnet. Der andere Positionssensor 714 ist an einer Stelle angeordnet, an der er mit dem zweiten Lenker 706b in Berührung gelangen kann, wenn der Frontspoiler 602 sich in der Ruhestellung; befindet.. Dieser Positionssensor 714 wird daher nachfolgend als Ruhestellungssensor bezeichnet.

Die Figuren 23 und 24 zeigen den Aufbau des einstellbaren Heckspoilers der fünften Ausführungsform nach der Erfindung. Fig. 23 ist eine rückwärtige Ansicht des Fahrzeugs mit dem einstellbaren Heckspoiler 20. Wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen ist der Kofferraumdeckel 102 mit einer Vertiefung 104 im Bereich seiner Hinterkante versehen, die zur Aufnahme der Heckspoilerflosse bestimmt ist. Wie man aus Fig. 24 entnehmen kann, weist die Heckspoilerflosse 202 dieser Ausführungsform einen vorderen stationären Abschnitt auf, der an der Oberseite des Kofferraumdeckels 102 in der

Vertiefung 10^ befestigt ist. Weiterhin weist die

Heckspoilerflosse einen rückwärtigen, beweglichen Abschnitt 202b auf, der mit dem festen Abschnitt über einen Lagerstab 202c schwenkbar verbunden ist.

Der Lagerstab 202c erstreckt sich quer zum Fahrzeug und wird von einer Mehrzahl von Trägern 202d abgestützt, die in dem hinteren Abschnitt des Heckspoilers 202 ausgebildet sind. Bei der fünften Ausführungsform ist daher der bewegliche Abshcnitt 202b des Heckspoilers 202 zwischen der Betriebsstellung und der Ruhestellung gegenüber dem feststehenden Abschnitt 202a beweglich.

Der Antriebsmotor 306 ist an einer inneren Platte 126 des Kofferraumdeckels mittels eines Montagebügels 128 befestigt. Dem Motor 306 ist ein Untersetzungsgetriebe 312 zugeordnet. An einem Ausgangszahnrad 312a des Untersetzungsgetriebes 312 ist mittels eines Befestigungsbolzens 312b ein Verbindungselement 31 ^ befestigt. Das Verbindungselement 31 ^ ist schwenkbar mit dem unteren zweiten Lenker 310a verbunden, um letzteren vertikal zu bewegen, wenn der Motor in Betrieb ist. Das obere Ende des zweiten Lenkers 310b ist gelenkig mit dem vorderen Ende eines ersten oberen Lenkers 310 a verbunden, der seinerseits mit dem beweglichen Abschnitt 202b'des Heckspoilers 202 über den Stab 202c verbunden ist. Der erste Lenker 310a ist um einen Schwenkstift 310c schwenkbar, um den beweglichen Abschnitt 202b des Heckspoilers zwischen der Betriebsstellung und der Ruhestellung zu bewegen.

Der zweite Lenker 310b ist weiterhin mit einem Paar Bändern 310d und 310e verbunden. Das Band 310d ist so ausgeführt, daß es an einen Anschlag 130 anstößt, wenn der bewegliche Abschnitt 202b in seine

Ruhestellung geschwenkt ist. Andererseits ist das Band 31Oe so gestaltet, daß es an einen anderen Anschlag 132 anstößt, wenn der bewegliche Abschnitt 202b des Heckspoilers sich in der Betriebsstellung befindet.Ein Paar Stellungssensoren 316 und 318 sind nahe dem zweiten Lenker 3TOb angeordnet. Die Stellungssensoren 316 und 318 sind durch Endschalter gebildet. Der Stellungssensor 316 ermittelt die Ruhestellung des Heckspoilers 202. Der Stellungssensor 318 wird daher als Ruhestellungssensor bezeichnet. Der andere Stellungssensor 316 ermittelt die Betriebsstellung des Heckspoilers 202 und wird daher als Betriebsstellungssensor bezeichnet.

Fig. 25 zeigt die fünfte Ausführungsform des Spoilersteuersystems nach der Erfindung, das sowohl den Frontspoiler als auch den Heckspoiler 602 bzw. 202 steuert. Die Fahrzustandssensoreinheit 50 enthält die verschiedenen Sensoren, wie den Wischersensor, den Seitenwindsensor, den Straßenreibungssensor, den Straßenunebenheitssensor usw., die unter Bezugnahme auf die vorangehenden Ausführungsformen bereits beschrieben worden sind. Die Fahrzustandssensoreinheit 50 enthält weiterhin einen Fahrgeschwindigkeitssensor 502, der einen Impulszug abgibt, der eine der Fahrgeschwindigkeit proportionale Frequenz aufweist. Der Betriebsstellungssensor 714 und der Ruhestellungssensor 716 des Frontspoilerantriebssystems sind mit einem Antriebssignalgenerator 412a verbunden, der seinerseits mit dem Antriebsmotor 706 verbunden ist. Der Betriebsstellungssensor 714 und der Ruhestellungssensor 716 sind weiterhin mit der Steuerungseinrichtung 40 über die Eingabeschnittstelle 402 verbunden. In gleicher Weise sind der Betriebsstellungssensor 316 und der

Ruhestellungssensor 318 des Heckspoilers mit dem Antriebssignalgenerator 412b verbunden, der seinerseits mit dem Antriebsmotor 306 verbunden ist. Der Betriebsstellungssensor 316 und der Ruhestellungssensor 318 sind weiterhin mit der Steuerungseinrichtung 40 über die Eingabeschnittstelle verbunden.

Die Steuerungseinrichtung 40 enthält die Eingabeschnittstelle 402, die CPU 404, das ROM 406, das RAM 408 und die Ausgabeschnittstelle 410, wie oben erwähnt. Das RAM enthält eine Speicheradresse 408a die als Fahrtgeschwindigkeitszähler arbeitet und die Fahrgeschwindigkeitssensorsignalimpulse zählt, um daraus die Fahrgeschwindigkeit abzuleiten. Das RAM 408 weist auch Speicherblöcke 408b und 408c auf, die als Zeichenregister dienen. Das Zeichenregister 408b hält ein Zeichen FLFE, das anzeigt, daß der Frontspoiler 60 sich in seiner Betriebsstellung befindet. Das Zeichenregister 408c hält ein Zeichen FLRE, das anzeigt, daß sich der Heckspoiler in seiner Betriebsstellung befindet.

Die Ausgabeschnittstelle 410 der Steuerungseinrichtung 40 gibt Frontspoilersteuersignale Cp und Heckspoilersteuersignale C_R ab, um die Antriebssignalgeneratoren 412a bzw. 412b zu betätigen. Die Steuersignale geben die Betriebsrichtung für die Antriebsmotoren an.

Das die Betriebsposition des Frontspoilers an zeigende Zeichen FLFE wird in Abhängigkeit des Stellungssensorsignals von dem Betriebspositionssensor 712 im Antriebssignalgenerator 412a gesetzt. In gleicher Weise wird das die Betriebsstellung des Heckspoilers anzeigende Zeichen FLRE in Abhängigkeit

-33-

von dem Stellungssensorsignal des Betriebsstellungssensors 316 gesetzt. Das Zeichen FLFE wird in Abhängigkeit des Frontspoilerruhestellungssignals vom Ruhestellungssensor 714 rückgesetzt. In gleicher Weise wird das Zeichen FLRE in Abhängigkeit von dem Ruhestellungssignal vom Ruhestellungssensor 318 rückgesetzt.

Wie in Fig. 25 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, kann ein Handschalter 80 mit der Steuerungseinrichtung 40 verbunden sein, um eine manuelle Spoilerverstellung zu vermöglichen. Der Handschalter 80 kann zwischen einer Ruhestellung, durch die die Front- und Heckspoiler 60 bzw. 20 in ihre Ruhe-

Stellungen gebracht werden, eine erste Spoilerstellung, bei der nur der Frontspoiler in die Betriebsstellung gebracht wird, eine zweite Spoilerstellung, in der nur der Heckspoiler 20 in die Betriebsstellung gebracht wird und eine dritte Spoilerstellung, in

der sowohl der Front- als auch der Heckspoiler in die Betriebsstellung gebracht ist, und in eine Automatikstellung, in der eine automatische Spoilerstellungssteuerung ausgeführt wird, geschaltet werden.

Weiterhin kann eine Anzeigeeinheit 90 mit der Steuert C

rungseinrichtung verbunden sein, um die Spoilerstellungen anzuzeigen. Die Anzeigeeinheit kann eine graphische Anzeige abgeben, die die Spoilerstellungen graphisch darstellt.

Fig. 26 zeigt die innere Verschaltung des Antriebssignalgenerators 412a bzw. 412b, die im wesentlichen den gleichen Aufbau haben. Der Antriebssignalgenerator enthält einen Transistor 414, dessen Basiselektrode mit der Ausgabeschnittstelle 410 der Steuerungseinrichtung 40 über einen Widerstand R₁

verbunden ist, Der Schaltkreis enthält eine Diode 416, die die Emitterelektrode mit der Kollektorelektrode des Transistors 414 verbindet, um eine Kurzschlußschleife zu bilden. Der Antriebssignalgenerator 412 weist einen weiteren Transistor 418 auf, dessen Basiselektrode mit einem Zündschalter (nicht dargestellt) über einen EGN-Anschluß und einen Widerstand R₂ verbunden ist. Die Kollektorelektrode und die Emitterelektrode des Transistors 18 sind ebenfalls mittels einer Diode 420 zu einem Kurzschlußkreis miteinander verbunden.

Der Antriebssignalgenerator 412 weist einen Masseanschluß GND und einen Batterieanschluß BAT

!5 auf, über die er mit der Fahrzeugbatterie (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Emitterelektroden der Transistoren 414 und 418 sind über den Masseanschluß GND mit Masse verbunden. Die Kollektorelektroden der Transistoren 414 und 4i8 sind mit einer Relaisspule 422 eines Zündrelais 424 verbunden, die ihrerseits mit der Batterie über den BAT-Anschluß verbunden ist.

Der Antriebssignalgenerator 412 weist weiterhin ein Steuerrelais 426 auf, bestehend aus einer

Relaisspule 426a und ersten und zweiten beweglichen Kontakten 426b und 426c. Der bewegliche Kontakt 426b ist zwischen Anschlüssen b. und C₁ beweglich, deren beweglicher Kontakt 426c ist zwischen Anschlüssen b~ gO und Cp beweglich. Der bewegliche Kontakt 426b ist weiterhin mit einem normalerweise offenen Zündrelaisschalter 422a verbunden. Der bewegliche Kontakt 426c wiederum ist mit Masse über den Masseanschluß GND verbunden. Der Anschluß b. ist mit or dem Α-Anschluß des Antriebsmotors 706 über den nor-

malerweise offenen Kontakt 716a des Ruhestellungssensors 716 über einen Anschluß ML verbunden. Der Anschluß Cp ist über einen Anschluß Mp mit dem normalerweise offenen Kontakt 714a des Betriebsstellungssensors 714 verbunden. Die Anschlüsse c. und b- sind parallel zueinander mit dem B-Anschluß des Antriebsmotos 706 über einen Anschluß IVL verbunden. Die beweglichen Kontakte 426b und 426c sind normalerweise auf ihre "^'-Anschlüsse mechanisch vorgespannt.

Wenn der Zündschalter in die ACC-Stellung (zur Stromversorgung der elektrischen Zubehörteile) geschaltet ist, oder in die EIN-Stellung, in der außerdem auch noch das Zündsystem mit Strom versorgt wird, oder in die START-Stellung geschaltet ist, in der außerdem auch noch der Anlassermotor mit Strom versorgt wird, dann wird die Zündrelaisspule 422 über den Transistor 418 mit Strom versorgt. Die erregte Relaisspule 422 schließt den normalerweise offenen Zündrelaisschalter 422a und verbindet so die Fahrzeugbatterie mit dem Kontakt 426b.

Wie oben erwähnt, gibt die Steuerungseinrichtung 40 das Frontspoilersteuersignal Cp ab, das eine der Betriebs- oder Ruhestellungen angibt. Wenn die Betriebsstellung gewünscht wird, dann geht das Steuersignal Cp auf HOCH, um eine einschaltende Vorspannung auf die Basiselektrode des Transistors 414 zu geben, um diesen leitfähig zu machen.Hierdurch wird ein Stromversorgungskreis für die Relaisspule 426 vervollständigt ,die dann die beweglichen Kontakte 426b und 426c auf ihre "^'-Anschlüsse umschaltet. Die Batteriespannung wird auf diese Weise zu dem B-Anschluß des Motors 706 über den Stromweg 422a, 426b Cj , M geleitet und gleichzeitig wird der Mp-Anschluß

über den Anschluß c~ geerdet. Wenn sich der Frontspoiler 60 daher gerade in seiner Ruhestellung befindet, so daß der Ruhestellungsschalter 716a geschlossen ist, dann wird der Motor 706 in der PoIaritätsrichtung B —> A erregt, um den Frontspoiler in seine Betriebsstellung zu bringen. Beim Erreichen der Betriebsstellung öffnet sich der Schalter 7i6a und der Betriebsstellungsschalter 7i4a schließt, wodurch der Motor 706 anhält, bis das Steuersignal C₁₇ wieder seinen Zustand ändert, r

Wenn das Steuersignal, das die Ruhestellung befiehlt, über die Ausgabeschnittstelle 410 abgegeben wird, dann wird der Transistor 414 in den Sperrzustand gebracht. Dadurch wird die Stromversorgung zur Relaisspule 426 unterbrochen und die Kontakte 426b und 426c kehren auf die Anschlüsse b₁ und b_? zurück. Als Folge davon fließt der Batteriestrom durch den Zündrelaisschalter 422a, den Kontakt 426b, den Anschluß c. , den geschlossenen Betriebsstellungsschalter 716a, die A- und B-Anschlüsse des Antriebsmotors 706, den Kontakt 426c und den Anschluß c~ nach Masse. Der Antriebsmotor 706 wird daher in entgegengesetzter Richtung erregt, so daß der Frontspoiler 60 in seine Ruhestellung gebracht wird. Nachdem der Frontspoiler 60 die Ruhestellung erreicht hat, öffnet der Schalter 714a, während der Schalter 716a schließt. Als Folge davon wird der Stromversorgungskreis für den Motor unterbrochen, so daß die Bewegung des Frontspoilers in der eingenommenen Stellung angehalten wird. .

Der Betrieb des Antriebssignalgenerators 412 läßt sich durch die folgenden Tabellen zusammenfassen: 35

-3T-TABELLE I

Steuersignal C_p Α-Anschluß B-Anschluß

HOCH (rBetriebsstellung) GND BAT

NIEDRIGC= Ruhestellung - BAT GND

TABELLE II

Spoilerstellung 716a 71¹Ja

Betriebsstellung offen geschlossen

zur Betriebsstellung geschlossen offen

zur Ruhestellung offen geschlossen

Ruhestellung geschlossen offen

Gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung werden die Seitenführungscharakteristika des Fahrzeuges beeinflußt, indem die Frontspoiler- und Heckspoilerstellungen in Abhängigkeit von den Fahrzeug-

fahrbedingungen gewählt werden. Wenn der Frontspoiler sich in der Betriebsstellung und der Heckspoiler sich in der Ruhestellung befinden, dann wird der Auftriebskoeffizient am vorderen Ende C p., vermindert, wodurch die Traktion an den Vorderrädern gesteigert wird, wo-

durch das Übersteuerungsverhalten des Fahrzeugs verbessert wird. Wenn andererseits sich der Heckspoiler in der Betriebsstellung und der Frontspoiler sich in der Ruhestellung befindet, dann wird der Auftriebskoeffizient am hinteren Ende C_TD herabgesetzt, wo-

durch die Traktion am hinteren Ende des Fahrzeugs gesteigert wird, so daß die Untersteuerungseigenschaften verbessert werden. Wenn s.owohl der Frontspoiler als auch der Heckspoiler sich in der Betriebsstellung befinden, dann ändert sich das Steuerungsverhalten des Fahrzeugs nicht merklich, da die Auftriebskoeffizien-

ten am vorderen Ende C₁ „ und im hinteren Ende C_1D

Lr Ln

beide vermindert werden, so daß die Traktionscharakteristik der Vorder- und der Hinterräder in gleichem Umfang gesteigert werden. Dies stellt ein gutes Fahrverhalten sicher.

Untersuchungen sind vom Erfinder an einem Fahrzeug des Typs NISSAN LEOPARD ausgeführt worden, wobei ein Gesamtauftriebskoeffizient von 0,377, ein Frontauftriebskoeffizient C._ von 0,155 und eine Heckauftriebskoeffizient C,_c von 0,222 ermittelt wurden. Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle und in Fig. 27 dargestellt.

Fig.27 Frontspoiler Heckspoiler C. C.g, C,_R

(A) Ruhestellung Ruhestellung 0.377 0.155 0.222

(B) Arbeits- Ruhestellung

stellung 0.332 0.072 0.259

(C) Ruhestellung Arbeitsstellung 0.186 0.160 0.027 20

(D) Arbeits- Arbeitsstellung stellung 0.167 Ο.Ο98 0.068

In der Praxis sollte die Spoilerstellung eine funktion nicht nur des Auftriebskoeffizienten des Fahrzeuges sondern auch des Schleppkoeffizienten C, und vom Windquerschnitt sein, der den Kraftstoffverbrauch beeinflußt.

Es sei auch betont, daß , obgleich hier spezielle 'Sensoren für die Ermittlung der Spoilersteuerparameter beschrieben worden sind, auch andere Parameter in die Betrachtungen einbezogen werden können, wenn man eine von den Fahrzuständen abhängige Spoilersteuerung durchführen will. Beispielsweise kann ein Bremszustand, 35

bei welchem sich das Fahrzeug nach vorne neigt, als Steuerparameter herangezogen werden. In einem solchen Fall sollte der Frontspoiler in die Ruhestellung gebracht werden, wenn eine plötzliche Bremsung ermittelt wird, damit dessen unteres Ende nicht die Straßenoberfläche berühren kann. Ein Belastungssensor, der die Gewichtsverteilung im Fahrzeug mißt, kann ebenfalls in dem Spoilersteuerungssystem eingesetzt werden. Die Belastungsverteilung kann beispielsweise mittels Ultraschallhöhensensoren ermittelt werden, die am Vorderende und am Hinterende des Fahrzeugs installiert sind. In diesem Falle kann die Spoilersteuerung dazu verwendet werden, die Belastungsverteilung am Fahr zeug zu beeinflussen. Ein Photosensor kann ebenfalls dazu verwendet werden, Regenbedingungen zu ermitteln, indem von der Straßenoberfläche reflektiertes oder gestreutes Licht ausgewertet wird. Schließlich ist ein Steigungssensor nützlich, um die Straßensteigung zu ermitteln, damit die Spoilerstellungen entsprechend eingestellt werden können, um einen guten Ausgleich der Traktion zwischen den Vorder- und Hinterrädern sicherzustellen.

Außerdem kann ein Luftdrucksensor verwendet werden, der den auf das Fahrzeug wirkenden Luftdruck ermittelt. Ein Seitenführungskraftsensor, wie beispielsweise eine Lastzelle oder ein Kreisel zur Ermittlung des Steuerungsverhaltens können dazu verwendet werdne, weitere, den Fahrzustand anzeigende Steuerparameter zu erzeugen.

Claims

Patentansprüche

1. Aerodynamischer Zusatz für ein Kraftfahrzeug, enthaltend:

einen Spoiler (20, 60), der von einer Außenfläche einer Fahrzeugkarosserie (10) vorstehen kann, um den Auftriebskoeffizienten des Fahrzeugs (10) herabzusetzen, wenn das Fahrzeug sich bewegt, wobei der Spoiler (20, 60) zwischen einer ersten Stellung, in der er von der Außenfläche des Fahrzeugs (10) vorsteht und einer zweiten Stellung, in der er im wesentlichen in den Konturen des Fahrzeugs eingeschlossen ist, um so keinen aerodynamischen Effekt hervorzurufen, beweglich ist,

einen Antrieb (30, 70), der dem Spoiler (20, 60) zugeordnet ist, um diesen zwischen den beiden Betriebsstellungen zu bewegen,

eine Sensoreinrichtung (50) zum Ermitteln der Fahrbedingungen des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines die Fahrbedingungen anzeigenden Signals, wobei die Sensoreinrichtung (50) auch die Umgebungsbedingungen um das Fahrzeug ermittelt und ein die Umgebungsbedingungen anzeigendes Signal erzeugt, und

eine Steuerungseinrichtung (40), die auf das die Fahrbedingungen anzeigende Signal und das die Umgebungsbedingungen anzeigende Signal anspricht und ein Steuersignal daraus ableitet, um den Betrieb des Spoilerantriebes (30, 70) zu steuern und dadurch die Stellung des Spoilers (20, 60) zu beeinflussen, wobei die Steuerungseinrichtung (40) ein Steuersignal erzeugt, das den Spoiler (20, 60) in die erste Stellung bringt, wenn ein vorbestimmter Fahrbetriebszustand vorliegt, wie er durch das den Fahrzustand anzeigende Signal angezeigt wird und ein bestimmter Umgebungszustand herrscht, wie er durch das den Umgebungszustand anzeigende Signal angezeigt wird, und andererseits ein Steuersignal erzeugt, das den Spoiler (20, 60) in seine zweite Stellung bringt.

2. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (50) einen Fahrgeschwindigkeitssensor (502) enthält, der ein die Fahrgeschwindigkeit anzeigendes Signal erzeugt.

3. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Sensoreinrichtung (50) einen Sensor (504) zur Ermittlung eines nassen Straßenzustandes enthält.

U. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der einen nassen Straßenzustand anzeigende Sensor ein Scheibenwischersensor (504) ist, der ein Signal abgibt, wenn der Scheibenwischer des Fahrzeugs in Betrieb ist.

5. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der einen nassen Straßenzustand ermittelnde Sensor ein Ultraschallsensor (508) ist, der auf von einem Fahrzeugrad hochgeworfenes Spritzwasser anspricht und ein einen nassen Straßenzustand anzeigendes Signal abgibt.

6. Aerodynamischer Zusatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinriehtung (50) einen Seitenwindsensor (506) zur Ermittlung der Intensität von auf das Fahrzeug wirkenden Seitenwinden enthält, der

ein Seitenwind anzeigendes Signal abgibt, wenn der Seitenwind stärker als ein vorgegebener Grenzwert ist.

7. Aerodynamischer Zusatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (50) einen Straßenunebenheitssensor (510) aufweist, der ein Straßenunebenheiten anzeigendes Signal erzeugt, wenn die Unebenheiten der Straßenoberfläche ein

vorgegebenes Maß übersteigen.
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8. Aerodynamischer Zusatz nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (40) das die Fahrgeschwindigkeit anzeigende Signal der Größe nach mit einem ersten und einem zweiten Bezugswert

vergleicht, wobei der erste Bezugswert ein Hochgeschwindigkeitskriterium und der zweite Bezugswert ein Niedriggeschwindigkeitskriterium darstellt und die Steuerungseinrichtung (40) das den Spoiler (20, 60) in die erste Stellung befehlende Steuersignal abgibt, wenn das die Fahrgeschwindigkeit anzeigende Signal dem Wert nach größer als der erste Bezugswert ist, und den Spoiler (20, 60) in die zweite Stellung zwingt, wenn das die Fahrgeschwindigkeit angebende Signal dem Wert nach geringer als der zweite Bezugswert ist,

9. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerungseinheit (40) das den Spoiler (20, 60) in eine der ersten und zweiten Stellungen zwingende Signal in Übereinstimmung mit dem die Umgebungsbedingungen anzeigenden Signal abgibt, solange das die Fahrgeschwindigkeit anzeigende Signal der Größe

nach zwischen den ersten und zweiten Bezugswerten liegt.

10. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Sensoreinrichtung (50) einen einen nassen Straßenzustand anzeigenden Sensor (504, 508) zum Ermitteln einer nassen Straßenoberfläche und zum Abgeben eines entsprechenden Signals aufweist, und daß die Steuerungseinrichtung (40) auf das den nassen

^ö Straßenzustand anzeigende Signal anspricht, und ein Steuersignal abgibt, das den Spoiler (20, 60) in-die erste Stellung zwingt, wenn das die Fahrgeschwindigkeit angebende Signal dem Wert nach zwischen

den ersten und zweiten Bezugswerten liegt. 35

11. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Sensoreinrichtung(50) einen Seitenwindsensor (506) zum Messen der Intensität der auf das Fahrzeug wirkenden Seitenwinde aufweist, der ein den Seitenwind anzeigendes Signal abgibt, wenn der Seitenwind stärker als ein vorbestimmter Wert ist, und daß die Steuerungseinrichtung (²IO) auf das den Seitenwind anzeigende Signal zur Erzeugung des Steuersignals, das den Spoiler (20, 60) in die erste Stellung bringt, anspricht, wenn das die Fahrgeschwindigkeit anzeigende Signal der Größe nach zwischen den ersten und zweiten Bezugswerten liegt.

12. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Spoiler eine Heckspoilerflosse (220) ist.

13- Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spoiler eine Frontspoilerflosse (602) ist, die von der Unterkante des vorderen Endes des Fahrzeuges

(10) nach unten vorsteht, wenn sie in ihre erste Stellung gebracht ist.
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14. Aerodynamischer Zusatz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Sensoreinrichtung(5Q) einen Straßenunebenheitssensor (510) enthält, der auf relativ unebenen Straßenzustand anspricht, um ein entsprechendes Signal abzugeben, und daß die Steuerungseinrichtung (40) auf das einen unebenen Straßenzustand anzeigende Signal anspricht, um den Spoiler (602) in seine zweite Position unabhängig von dem die Fahrgeschwindigkeit anzeigenden Signal zu zwingen.

^

15. Verfahren zum Steuern der Stellung eines einstellbaren Luftspoilers an einem Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ermitteln des Fahrverhaltens, einschließlich der Fahrgeschwindigkeit und Erzeugen eines den Fahrzustand anzeigenden Signals,

Ermitteln der Umgebungsbedingungen des sich bewegenden Fahrzeugs und Erzeugen eines die Umgebungsbedingungen anzeigenden Signals; ,Q Beurteilen der Betriebsbedingungen des sich bewegenden Fahrzeugs auf der Grundlage des den Fahrzustand anzeigenden Signals und des die Umgebungsbedingungen anzeigenden Signals;

Einstellen der Spoilerstellung zwischen einer , P- ersten Stellung, in der der Spoiler von der Außenfläche der Fahrzeugkarosserie vorsteht, um den Auftriebskoeffizienten des Fahrzeugs zu verringern, und einer zweiten Stellung, in der der Spoiler einen minimalen aerodynamischen Einfluß hat, wobei der __n Spoiler in die erste Stellung gebracht wird, wenn die Beurteilungsbedingung anzeigt, daß ein relativ guter Kontakt zwischen Straße und Reifen erforderlich sit.

_ot-

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e kennzeichnet , daß der Spoiler in die erste Stellung gebracht wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher als ein erstes Hochgeschwindigkeitskriterium ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Spoiler in die zweite Stellung gebracht wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit niedriger als ein zweites Niedriggeschwindig-

.._ keitskriterium ist.
do

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Spoiler in eine der ersten und zweiten Stellungen in Abhängigkeit von dem

die Umgebungsbedingungen anzeigenden Signal gebracht 5

wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit zwischen den ersten und zweiten Geschwindigkeitskriterien liegt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsbedingungen durch Beobachten des Nässezustandes der Straßenoberfläche ermittelt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß der Nässezustand der Straßenoberfläche durch den Betriebszustand eines Fahrzeugscheibenwischersystems beobachtet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Umgebungsbedin-

gungen durch Beobachten der auf das Fahrzeug wirkenden Seitenwinde ermittelt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Spoiler ein Heck-

spoiler ist.

23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Spoiler ein Frontspoiler ist, der in der Lage ist, nach unten von

°'^w der Unterkante des Vorderendes der Fahrzeugkarosserie vorzustehen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch g e kenn 2. ei ch net , daß die Umgebungsbedingungen

durch Beobachten der Unebenheit der Straßenoberfläche

ermittelt werden und daß der Spoiler in die zweite Stellung gebracht wird, wenn eine relativ unebene Straßenoberfläche festgestellt wird.