DE102012023590A1 - Device for controlling air flow at vehicle e.g. passenger car, has air guide element that is arranged in operative position between lower base and track such that low pressure is produced - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer Luftströmung an einem Fahrzeug.The invention relates to an apparatus and a method for controlling an air flow on a vehicle.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Steuern einer Luftströmung an einem Fahrzeug anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method and an improved device for controlling an air flow to a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved with respect to the device by the in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Vorrichtung zum Steuern einer Luftströmung an einem Fahrzeug weist erfindungsgemäß ein an einem Unterboden des Fahrzeuges in Richtung einer Fahrbahn in eine Wirkstellung positionierbares Luftleitelement auf, welches im eingeklappten Zustand flächenbündig mit zumindest einem feststehenden Teil des Unterbodens abschließt und in der Wirkstellung derart angeordnet ist, dass zwischen dem Unterboden und der Fahrbahn zumindest abschnittsweise ein Unterdruck erzeugbar ist.According to the invention, an apparatus for controlling an air flow on a vehicle has an air-guiding element which can be positioned in an operative position in the direction of a roadway, which in the folded-in state is flush with at least one stationary part of the underbody and is arranged in the operative position such that between the subfloor and the road at least in sections, a negative pressure can be generated.
Das Luftleitelement wirkt in der Wirkstellung als ein Diffusor, mittels welchem im Fahrbetrieb des Fahrzeuges unter diesem strömende Luft kanalisiert wird, um einen Unterdruck zu erzeugen. Durch die Erzeugung des Unterdruckes mittels des Luftleitelementes wird in besonders vorteilhafter Weise ein Abtrieb erzeugt, wobei unter Abtrieb eine Bodenhaftung des Fahrzeuges zu verstehen ist. Mit anderen Worten wird eine Radaufstandskraft erhöht.The spoiler acts in the operative position as a diffuser, by means of which is channeled under the driving operation of the vehicle under this flowing air to generate a negative pressure. By generating the negative pressure by means of the air guiding element, a downforce is generated in a particularly advantageous manner, with downforce being understood to mean a traction of the vehicle. In other words, a wheel-up force is increased.
Dadurch, dass das Luftleitelement bei Nichtnutzung flächenbündig mit zumindest einem feststehenden Teil des Unterbodens abschließt, ist eine Bodenfreiheit des Fahrzeuges bei Nichtnutzung des Luftleitelementes, insbesondere auf Feldwegen und beim Überfahren von Bodenwellen, nicht eingeschränkt. Gleichzeitig ist ein Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges bei Nichtnutzung des Luftleitelementes im Vergleich nicht erhöht.Characterized in that the spoiler terminates when not in use flush with at least one fixed part of the subfloor, a ground clearance of the vehicle when not in use of the spoiler, especially on dirt roads and when driving over bumps, not limited. At the same time fuel consumption of the vehicle when not in use of the spoiler is not increased by comparison.
Besonders bevorzugt weist das Luftleitelement in der Wirkstellung eine Keilform auf und ist mit einem spitzen Bereich in Fahrtrichtung weisend angeordnet, so dass die strömende Luft auf den spitzen Bereich trifft und gezielt kanalisierbar ist, so dass der Unterdruck zur Erhöhung des Abtriebes erzeugbar ist.Particularly preferably, the air guide element in the operative position has a wedge shape and is arranged pointing with a pointed area in the direction of travel, so that the flowing air strikes the pointed area and can be selectively channeled, so that the negative pressure can be generated to increase the output.
In einer möglichen Ausgestaltung ist das Luftleitelement ein ausklappbarer Teil des Unterbodens, wobei zwischen einer in Fahrtrichtung zeigenden Seite sowie zwischen an diese angrenzende Seiten und dem Unterboden eine flächige und weitestgehend fluiddichte Gewebestruktur und/oder ein anderes geeignetes Material befestigt ist, welche im ausgeklappten Zustand gespannt ist. Mittels der Gewebestruktur ist das Luftleitelement im ausgeklappten Zustand gebildet, wobei die Gewebestruktur einen funktionalen Bestandteil des Luftleitelementes bildet. Durch die Verwendung der Gewebestruktur, die im eingeklappten Zustand des Luftleitelementes gefaltet ist, ist in besonders vorteilhafter Weise ein Bauraumbedarf des Luftleitelementes sehr gering.In one possible embodiment, the air-guiding element is a fold-out part of the underbody, wherein between a side pointing in the direction of travel and between these adjacent sides and the subfloor a planar and largely fluid-tight fabric structure and / or other suitable material is attached, which is stretched in the unfolded state is. By means of the fabric structure, the air guide element is formed in the unfolded state, wherein the fabric structure forms a functional part of the air guide element. By using the fabric structure, which is folded in the folded state of the air guide element, a space requirement of the air guide element is very low in a particularly advantageous manner.
Vorzugsweise ist das Luftleitelement mittels eines vorgespannten Federelementes ausklappbar, so dass das Ausklappen des Luftleitelementes bevorzugt weitestgehend automatisch erfolgt, wobei eine Auslösung des Ausklappens manuell durch den Fahrer des Fahrzeuges und/oder mittels eines Steuersignals einer entsprechend gekoppelten Steuereinheit erfolgen kann.Preferably, the air-guiding element can be folded out by means of a prestressed spring element, so that the unfolding of the air-guiding element preferably takes place largely automatically, wherein a triggering of the unfolding can be done manually by the driver of the vehicle and / or by means of a control signal of a correspondingly coupled control unit.
In einer möglichen Ausführungsform ist das Luftleitelement ein Airbag, welcher in den Unterboden des Fahrzeuges integriert ist und im Bedarfsfall in die Wirkstellung positioniert wird und sich schlagartig entfaltet, um den Unterdruck zur Erhöhung des Abtriebes des Fahrzeuges zu erzeugen. Dabei weist der Airbag, wie oben beschrieben, eine Keilform zur Führung der Luftströmung unterhalb des Fahrzeuges auf. Dabei wird der Airbag derart entfaltet, dass während des Entfaltens bereits ein initialer Unterdruck unterhalb des Unterbodens erzeugt wird.In one possible embodiment, the air guiding element is an airbag which is integrated into the underbody of the vehicle and, if necessary, is positioned in the operative position and unfolds abruptly in order to generate the negative pressure for increasing the output of the vehicle. In this case, the airbag, as described above, a wedge shape for guiding the air flow below the vehicle. In this case, the airbag is deployed in such a way that an initial negative pressure is already generated below the subfloor during deployment.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Luftleitelement im Bereich einer Hinterachse zumindest abschnittsweise zwischen den Hinterrädern und/oder unterhalb des Kofferraumbodens des Fahrzeuges angeordnet. Durch eine derartige Anordnung wird einer dynamischen Radlaständerung von der Hinterachse auf die Vorderachse des Fahrzeuges, insbesondere während eines vergleichsweise starken Bremsvorganges entgegen gewirkt.In a particularly advantageous embodiment, the air-guiding element is arranged in the region of a rear axle at least in sections between the rear wheels and / or below the boot floor of the vehicle. By a Such an arrangement is counteracted a dynamic wheel load change from the rear axle to the front axle of the vehicle, in particular during a comparatively strong braking operation.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Luftströmung an einem Fahrzeug, wobei erfindungsgemäß aus einem Unterboden des Fahrzeuges bei Eintreten einer vorgegebenen Bedingung ein Luftleitelement in Richtung einer Fahrbahn in eine Wirkstellung positioniert wird. Dabei wird das Luftleitelement, insbesondere zur Erhöhung des Abtriebes des Fahrzeuges in die Wirkstellung positioniert.Furthermore, the invention relates to a method for controlling an air flow to a vehicle, wherein according to the invention from an underbody of the vehicle upon the occurrence of a predetermined condition, an air guide is positioned in the direction of a roadway in an operative position. In this case, the air guide element, in particular for increasing the output of the vehicle is positioned in the operative position.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Luftleitelement bei Beginn einer Notbremsung bei Überschreitung einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit als vorgegebene Bedingung ausgelöst und in die Wirkstellung positioniert. Durch die Positionierung des Luftleitelementes wird eine Bodenhaftung des Fahrzeuges, also eine Radaufstandskraft erhöht, wobei einer dynamischen Radlastverteilung von der Hinterachse auf die Vorderachse entgegengewirkt wird.In an advantageous embodiment of the method, the spoiler element is triggered at the beginning of emergency braking when exceeding a predetermined driving speed as a predetermined condition and positioned in the operative position. Due to the positioning of the air guiding element, a traction of the vehicle, that is a wheel contact force, is increased, whereby a dynamic wheel load distribution from the rear axle to the front axle is counteracted.
Bevorzugt wird das Luftleitelement bei an allen Fahrzeugrädern aktiviertem Antiblockiersystem als Bedingung ausgelöst, so dass in besonders vorteilhafter Weise ein Anhalteweg des Fahrzeuges mittels des in die Wirkstellung positionierten Luftleitelementes verkürzt wird. Vorteilhaft kann das Luftleitelement auch in die Wirkstellung positioniert werden, wenn ein Bremsassistenzsystem des Fahrzeuges ausgelöst ist, da darauffolgend das Antiblockiersystem aktiviert wird.Preferably, the spoiler is triggered when activated on all vehicle anti-lock brakes as a condition, so that in a particularly advantageous manner, a stopping of the vehicle is shortened by means of the positioned in the operative position air guide. Advantageously, the air guide can also be positioned in the operative position when a brake assist system of the vehicle is triggered, since subsequently the anti-lock braking system is activated.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Luftleitelement alternativ oder zusätzlich bei einer erfassten dem Fahrzeug bevorstehenden Kollision automatisch ausgelöst, um den Anhalteweg des Fahrzeuges bei einem Bremsvorgang zu verkürzen. Dadurch kann es möglich sein, die dem Fahrzeug bevorstehende Kollision abzuwenden oder zumindest eine Aufprallgeschwindigkeit zu verringern.In a preferred embodiment, the air-guiding element is triggered automatically or alternatively in the event of a detected collision imminent to the vehicle in order to shorten the stopping distance of the vehicle during a braking operation. This may make it possible to avert the collision imminent to the vehicle or at least to reduce an impact speed.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Bei dem Fahrzeug
Weiterhin verfügt das Fahrzeug
Der Bremsassistent ist ein Bremskraftverstärker, mittels dessen es möglich ist, dass ein erforderlicher Bremspedaldruck, um eine Notbremsung auszulösen, bei einem solchen Bremsvorgang bis auf einen maximal möglichen Bremsdruck erhöht wird. Zudem ist der Bremsassistent Bestandteil von weiteren im Fahrzeug
Auch kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug
Zur Erhöhung Bodenhaftung des Fahrzeuges
Das Luftleitelement
In
Zweite Pfeile P2 stellen die Radaufstandskraft des Fahrzeuges
Ein horizontal angeordneter erster dritter Pfeil P3.1 zeigt eine durch das am Unterboden
Das Luftleitelement
Die in Richtung des Luftleitelementes
Durch den erzeugten Unterdruck wird der Abtrieb und somit die Bodenhaftung zumindest im Bereich der Hinterradachse
Mittels des ausgeklappten Luftleitelementes
An der Hinterradachse
Der separate Teil
Das Halteelement, welches beispielsweise ein Elektromagnet sein kann, ist mit einer nicht näher dargestellten Steuereinheit des Luftleitelementes
Es ist vorgesehen, dass das Luftleitelement
Eine Bedingung zum Ausklappen des Luftleitelementes
Als zusätzliche zu erfüllende Bedingung zum Ausklappen des Luftleitelementes
Alternativ zur Aktivierung des Antiblockiersystems an allen Fahrzeugrädern
Wiederum alternativ zur Auslösung des Bremsassistenten ist vorgesehen, dass zusätzlich zu der Überschreitung der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit die Kollisionserkennungsvorrichtung eine dem Fahrzeug
Optional kann vorgesehen sein, dass als zu erfüllende Bedingung ein momentaner Reibwert zwischen den Fahrzeugrädern
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zum automatischen Ausklappen des Luftleitelementes
Auch kann mittels erfasster Signale einer weiteren Sensorik ermittelt und sichergestellt werden, dass sich keine Abdeckungen einer Straßenentwässerung auf der Fahrbahn befinden, die durch den mittels des Luftleitelementes
Wird mittels der Sensorik eine Abdeckung einer Straßenentwässerung erfasst, wird das ausgeklappte Luftleitelement
Dadurch, dass das Fahrzeug
Denkbar ist auch, dass ein Ausklappen des Luftleitelementes
Zum Einklappen des Luftleitelementes
Alternativ zu der Ausführungsform des Luftleitelementes
Auch bei dem Airbag handelt es sich um ein in eine Wirkstellung positionierbares Luftleitelement
Dadurch, dass das Luftleitelement
Auch im Vergleich zu einem Braking Bag, welcher bei einer unvermeidbaren Kollision des Fahrzeuges
Ein Radlastbooster, insbesondere zur Verteilung der dynamischen Radlast ist eine vergleichsweise kostenintensive Lösung, da eine Zündvorrichtung desselben nach einem Auslösen ausgetauscht werden muss. Die Brenndauer eines solchen Radlastboosters ist auf z. B. 1 s begrenzt, wodurch die Wirkung bei einem Bremsvorgang bei hoher Fahrgeschwindigkeit mit einer entsprechend langen Bremsdauer eingeschränkt ist. Durch die heißen Abgase des Radlastboosters können Folgeschäden verursacht werden, so dass der Radlastbooster, z. B. in einem Tunnel nicht ausgelöst werden darf. Die Zündvorrichtung ist eine so genannte Zündpille, welche Gefahrstoffe beinhaltet und somit entsprechend gewartet und entsorgt werden muss.A Radlastbooster, in particular for distributing the dynamic wheel load is a relatively expensive solution, since an ignition device of the same must be replaced after triggering. The burning time of such a Radlastboosters is z. B. 1 s, whereby the effect is limited in a braking operation at high speed with a correspondingly long braking time. Due to the hot exhaust of the Radlastboosters consequential damage can be caused, so that the Radlastbooster, z. B. may not be triggered in a tunnel. The ignition device is a so-called squib, which contains hazardous substances and thus must be properly maintained and disposed of.
Mittels des Luftleitelementes
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- 2012-12-01 DE DE201210023590 patent/DE102012023590A1/en not_active Withdrawn
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